JPH10180667A - Robot system for selecting particular article in waste - Google Patents

Robot system for selecting particular article in waste

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JPH10180667A
JPH10180667A JP34747196A JP34747196A JPH10180667A JP H10180667 A JPH10180667 A JP H10180667A JP 34747196 A JP34747196 A JP 34747196A JP 34747196 A JP34747196 A JP 34747196A JP H10180667 A JPH10180667 A JP H10180667A
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JP
Japan
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waste
specific object
robot
particular article
point
Prior art date
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Pending
Application number
JP34747196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Nishina
慶晃 西名
Mikiyuki Asano
幹之 浅野
Yoichi Yoshinaga
陽一 吉永
Eiji Oshida
栄二 押田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Publication of JPH10180667A publication Critical patent/JPH10180667A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine a particular article without any congestion occurring in carrying of wastes even if the particular article exists together with other wastes by constructing a robot system for selecting the particular article in the wastes to instruct the position and the direction of the particular article with an input image of point input means. SOLUTION: A monitor 9 is installed in a work room separated from a waste carrying site and an input image 11 is inputted by the operation of point input means. From this input image 11 and a detecting signal of a pulse encoder, an inclined angle θ or the like of a particular article is calculated by a calculation part 23 based on a distance and time to reach a particular article taking-out position. Then, the position and the direction of the particular article are determined from the calculation result of the calculation part 23. Then, based on the results of these operations, the particular article is led to its taking-out position and, by driving a robot with a controller 20, control is performed to grab the particular article.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】一般に、家庭廃棄物や工場・
建設現場等から排出された産業廃棄物は、海岸や不毛地
等の特定地域に搬出されて埋立や造成に利用されたり、
自治体の廃棄物処理場において破砕や燃焼等の処理が行
われている。廃棄物処理場で処理される廃棄物内には、
例えば後工程の破砕処理時に危険な可燃物を残留させた
ガスボンベや破損したガラス器具等の危険物が含まれて
いる。また、モータやコンプレッサー等の金属塊や長尺
の金属パイプなどの破砕処理に不適当な物質の外に、樹
脂製品や空き缶類等のような再生が可能な再生化可能資
源も混在する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Generally, household waste and factories
Industrial waste discharged from construction sites, etc. is carried out to specific areas such as coasts and barren land and used for landfill and land reclamation,
Crushing, burning, and other treatments are being carried out at municipal waste disposal sites. In the waste treated at the waste disposal site,
For example, dangerous substances such as gas cylinders and broken glassware in which dangerous combustible substances remain during the crushing process in the subsequent process are included. In addition to refractory resources such as resin products and empty cans, in addition to unsuitable substances for crushing metal blocks such as motors and compressors and long metal pipes, renewable resources are also mixed.

【0002】本発明は、産業廃棄物等の内部に混入され
た特定な物質を選別するロボットシステムに係り、更に
詳しくは廃棄物処理場において後処理に適さない不適物
またはリサイクル可能な再生化可能資源のような特定物
を廃棄物の中から自動的に選別するロボットシステムに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot system for selecting a specific substance mixed in an industrial waste or the like, and more particularly, to an unsuitable material that is not suitable for post-processing or a recyclable recyclable material at a waste disposal site. The present invention relates to a robot system for automatically selecting a specific material such as a resource from waste.

【0003】[0003]

【従来の技術】この種の廃棄物の選別システムとして特
開平7−040273号公報に記載の発明が提案されて
おり、その適用例の構成を示す立面図と平面図が図4と
図5に示されている。図4,5において、Fはフイー
ダ、Vはベルトコンベア、Wは特定物である。また、C
は工業用カメラ、Rはロボット、Hはハンドチャック、
Mは破砕機である。図示されていないが、ベルトコンベ
アV等の設置現場から離れた部屋には、コントローラと
スタイラスペンでペン入力されるタブレット及び工業用
カメラCの映像を映すディスプレイが設けられている。
2. Description of the Related Art An invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-040273 has been proposed as a waste sorting system of this kind, and FIGS. Is shown in 4 and 5, F is a feeder, V is a belt conveyor, and W is a specific object. Also, C
Is an industrial camera, R is a robot, H is a hand chuck,
M is a crusher. Although not shown, in a room away from the installation site such as the belt conveyor V, a controller and a tablet input by a stylus pen and a display for displaying an image of the industrial camera C are provided.

【0004】図4,5に示されたベルトコンベアVは、
フィーダFからほぼ均等に廃棄物の供給を受けて薄い拡
散状態で搬送する。廃棄物を搬送するベルトコンベアV
上の様子を工業カメラCが撮影して、ベルトコンベアV
上に展開された廃棄物の映像がディスプレイに伝送され
る。ディスプレイ上の特定物Wがポイント入力されて指
定されると、コントローラを介してロボットRのハンド
チャックHを移動させて、把持取り出し作業が行われ
る。取り出した特定物Wは、別のコンベア上に移されて
排出されるようになっている。
[0004] The belt conveyor V shown in Figs.
The waste is supplied almost uniformly from the feeder F and transported in a thin diffusion state. Belt conveyor V for conveying waste
The above situation is photographed by the industrial camera C, and the belt conveyor V
The video of the waste developed above is transmitted to the display. When a specific object W on the display is pointed and specified, the hand chuck H of the robot R is moved via the controller to perform a gripping / removing operation. The removed specific object W is transferred to another conveyor and discharged.

【0005】図4と図5に示された特開平7−0402
73号公報によれば、空調のきいた遠隔の作業室内でデ
ィスプレイ上に映し出された特定物Wがスタイラスペン
等の対話型ポイント入力手段で指示される。そして、ベ
ルトコンベアV上に拡散された状態で搬送される廃棄物
の中から、ロボットRによって特定物Wが取り出され
る。したがって、選別作業者を廃棄物に混入した腐敗物
による悪臭等のある悪い作業環境から解放し、良好な職
場を提供することができる。また、オペレータとして健
常者は勿論、物の識別ができ片手が動かせる人なら身体
障害者や高齢者でも特定物Wを指示するだけでコンベア
V上から取り出すことができるということが記載されて
いる。
[0005] JP-A-7-0402 shown in FIGS. 4 and 5.
According to Japanese Patent No. 73, a specific object W projected on a display in a remote working room with air conditioning is instructed by an interactive point input means such as a stylus pen. Then, the robot R removes the specific object W from the waste conveyed in a state of being spread on the belt conveyor V. Therefore, it is possible to relieve the sorting worker from a bad working environment such as a bad smell caused by putrefaction mixed with the waste and provide a good workplace. In addition, it is described that, as an operator, not only a healthy person but also a person who can identify an object and can move one hand can be taken out of the conveyor V only by instructing a specific object W even for a physically handicapped person or an elderly person.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記特開平7−040
273号公報に記載された従来の選別システムよれば、
環境のよい作業室内でディスプレイに映し出された特定
物Wを指定して遠隔操作で自動的に選別除去できるとし
ている。しかしながら、ベルトコンベアV上で木片や金
属棒等の長尺の特定物Wが他の廃棄物と折り重なって混
在しているような状態では、単純に位置を指定するだけ
では長尺の特定物Wを取り除くことが極めて困難であ
る。また、直進フィーダFから定量供給された廃棄物を
ベルトコンベアV上に、互いに重ならないように薄く拡
散して搬送するようにしている。したがって、特定物W
を選別するためのベルトコンベアVの搬送量が制約され
易く、廃棄物の搬送が渋滞する恐れがある等の問題点が
あった。
The above-mentioned JP-A-7-040
According to the conventional sorting system described in Japanese Patent No. 273,
It is stated that a specific object W projected on a display can be designated and automatically removed by remote control in a work room with a good environment. However, in a state where a long specific object W such as a piece of wood or a metal bar is folded and mixed with other wastes on the belt conveyor V, simply specifying the position will result in a long specific object W. Is extremely difficult to remove. Further, the waste material supplied from the straight feeder F is spread and thinly transported on the belt conveyor V so as not to overlap each other. Therefore, the specific object W
However, there is a problem that the conveyance amount of the belt conveyor V for sorting the waste is easily restricted, and the conveyance of the waste may be congested.

【0007】本発明はこのような従来の選別システムの
問題点を解消するために成されたもので、木材や金属棒
のような長尺物や方向性を持つ金属塊等の特定物が他の
廃棄物と折り重なって混在しているような状態でも、長
尺物や金属塊等の特定物を廃棄物の中から確実に把持し
て選別することが可能な廃棄物中の特定物を選別するロ
ボットシステムを実現することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in order to solve such problems of the conventional sorting system, and is not limited to a long object such as wood or a metal rod or a specific object such as a directional metal block. Sorting out specific wastes that can be grasped and sorted out of wastes, such as long objects and metal lumps, even when they are mixed with other wastes The purpose of the present invention is to realize a robot system.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、ベルトコンベ
アで搬送される廃棄物の搬送状態をベルトコンベア上に
設置されたカメラで撮影し、カメラの撮影像をモニタに
伝送して映し出された撮影像上にポイント入力手段で入
力画像を表示して廃棄物に混入した特定物を座標上に指
示し、指示された特定物が取り出し位置に到達したとき
に制御手段でロボットを制御して特定物を把持して選別
する廃棄物中の特定物を選別するロボットシステムにお
いて、ポイント入力手段の入力画像により特定物の位置
と方向を指示する廃棄物中の特定物を選別するロボット
システムを構成したものである。また、制御手段により
ポイント入力手段で入力した入力画像の始点と終点から
特定物の方向を判定して、判定結果に基づいてロボット
の把持ハンドを制御して特定物を選別する廃棄物中の特
定物を把持して選別するロボットシステムを構成したも
のである。さらに、ポイント入力手段で指示する特定物
の位置を重心の位置で指示する廃棄物中の特定物を選別
するロボットシステムを構成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the transport state of waste conveyed by a belt conveyor is photographed by a camera installed on the belt conveyor, and the photographed image of the camera is transmitted to a monitor and projected. The input image is displayed on the photographed image by the point input means, the specific object mixed in the waste is indicated on the coordinates, and when the specified specific object reaches the takeout position, the robot is controlled by the control means and specified. In a robot system for selecting a specific object in waste to be gripped and selected, a robot system configured to select a specific object in the waste indicating a position and a direction of the specific object by an input image of a point input unit is configured. Things. Also, the control unit determines the direction of the specific object from the start point and the end point of the input image input by the point input unit, and controls the gripping hand of the robot based on the determination result to select the specific object. This is a robot system that grasps and sorts objects. Further, a robot system for selecting a specific object in the waste in which the position of the specific object indicated by the point input means is indicated by the position of the center of gravity.

【0009】選別工程のベルトコンベアには受入コンベ
アから移し換えられた廃棄物が堆積されて、制御コント
ローラから指定された搬送速度で搬送する。廃棄物を搬
送するベルトコンベアの上方には工業用カメラが設置さ
れて、廃棄物の搬送状態が撮影されて撮影像が搬送現場
から離れたモニタに伝送される。モニタ上の撮影像に
は、ポイント入力手段で特定物の位置と方向を指示した
入力画像が入力される。入力画像の入力を受けて、制御
コントローラが特定物の座標内の位置と傾斜角を算出し
て特定物の位置と“向き”を判断する。
[0009] The waste transferred from the receiving conveyor is deposited on the belt conveyor in the sorting step, and is conveyed at a conveying speed specified by the controller. An industrial camera is installed above the belt conveyor that conveys the waste, the state of conveyance of the waste is photographed, and the photographed image is transmitted to a monitor remote from the conveyance site. An input image indicating the position and direction of a specific object is input to the captured image on the monitor by the point input unit. Upon receiving the input of the input image, the controller calculates the position and the inclination angle of the specific object in the coordinates, and determines the position and the “direction” of the specific object.

【0010】一方、制御手段内に設定された工業用カメ
ラとロボットの相対的な位置情報に基づいて、算出され
た距離データが下流のロボットに送信される。このと
き、待機中のロボットの把持ハンドが移動して、パルス
エンコーダがパルスをカウントアウトするとハンド軸が
指示位置に到達する。そして、把持ハンドの把持方向が
指示された“向き”に対応するように修正されて解放し
たハンド部が降下して、特定物の把持・取り出し作業が
行なわれる。取り出された特定物は別の搬送コンベア上
に排出され、再生可能資源は再生のための処理工程に移
される。
On the other hand, the calculated distance data is transmitted to the downstream robot based on the relative position information between the industrial camera and the robot set in the control means. At this time, when the gripping hand of the waiting robot moves and the pulse encoder counts out the pulse, the hand axis reaches the designated position. Then, the gripping direction of the gripping hand is corrected so as to correspond to the instructed “direction”, and the released hand unit descends, and the work of gripping and taking out the specific object is performed. The removed specific object is discharged onto another conveyor, and the renewable resources are transferred to a processing step for regeneration.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて、次に説明する。 実施形態1 図1は本発明実施形態1の要部の構成と動作を示す正面
図、図2は実施形態1の構成を示す側面図、図3は実施
形態1のシステムブロック図である。図1乃至図3にお
いて、1はロボットシステムである。2は前段の受入コ
ンベア、3は選別工程に設けられたベルトコンベア、4
は搬送される廃棄物、5は特定物である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 is a front view showing the configuration and operation of a main part of Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a side view showing the configuration of Embodiment 1, and FIG. 3 is a system block diagram of Embodiment 1. 1 to 3, reference numeral 1 denotes a robot system. 2 is a receiving conveyor in the preceding stage, 3 is a belt conveyor provided in the sorting process, 4
Is a conveyed waste, and 5 is a specific substance.

【0012】特定物5は廃棄物4中に混入され、実施形
態1では例えば木材や金属パイプ等のようにやや長尺の
ものを選別する場合が例示されている。6はパルスエン
コーダで、距離センサ又は速度センサとしての機能を果
たす。パルスエンコーダ6はベルトコンベア3を走行さ
せる電動機のような駆動源の回転軸に連結され、ベルト
コンベア3上で矢印に示された搬送方向に搬送される特
定物5の搬送速度に対応したパルス信号を出力する。
The specific substance 5 is mixed into the waste 4, and the first embodiment exemplifies a case in which a slightly long material such as wood or a metal pipe is selected. Reference numeral 6 denotes a pulse encoder which functions as a distance sensor or a speed sensor. The pulse encoder 6 is connected to a rotating shaft of a drive source such as an electric motor that drives the belt conveyor 3, and a pulse signal corresponding to a transport speed of the specific object 5 transported on the belt conveyor 3 in a transport direction indicated by an arrow. Is output.

【0013】7はベルトコンベア3の上流寄りの上方に
配置された工業用カメラ、8はロボットである。工業用
カメラ7の被写角エリアaには、X軸およびY軸の二次
元の平面座標系が設定されている。そして、ベルトコン
ベア3上の廃棄物4の搬送状態を撮影して、座標内にお
ける特定物5を混入した廃棄物4の撮影像が伝送され
る。また、ロボット8は工業用カメラ7よりベルトコン
ベア3の下流側に設けられていて、図示のようなガント
りー型で搬送路を跨いで上方からベルトコンベア3に対
向している。
Reference numeral 7 denotes an industrial camera disposed above the upstream side of the belt conveyor 3, and reference numeral 8 denotes a robot. In the angle-of-view area a of the industrial camera 7, a two-dimensional plane coordinate system of the X axis and the Y axis is set. Then, the conveyance state of the waste 4 on the belt conveyor 3 is photographed, and a photographed image of the waste 4 mixed with the specific object 5 in the coordinates is transmitted. Further, the robot 8 is provided on the downstream side of the belt conveyor 3 from the industrial camera 7, and faces the belt conveyor 3 from above with a gantry type as illustrated in FIG.

【0014】80はロボット8に垂設された把持ハンド
で、走向方向(Y軸方向)に対して横行する方向(X軸
方向)および昇降方向(Z軸方向)の三次元方向に駆動
される。実施形態1では後述する把持ハンド80の“向
き”の修正は、具体的には図2の矢印で示すようにハン
ド軸81の回転角で行われる。また、把持ハンド80の
Z軸方向の下限位置はベルトコンベア3上の高さで、例
えばベルトコンベア3の上面から10mmの位置に固定
的に設定されている。9はCRTや液晶のような表示器
からなるモニタ、10はポイント入力手段である。
Reference numeral 80 denotes a gripping hand suspended from the robot 8, which is driven in a three-dimensional direction in a direction (X-axis direction) transverse to a running direction (Y-axis direction) and a vertical direction (Z-axis direction). . In the first embodiment, correction of the “direction” of the gripping hand 80 described later is specifically performed at the rotation angle of the hand shaft 81 as indicated by an arrow in FIG. The lower limit position of the gripping hand 80 in the Z-axis direction is a height above the belt conveyor 3 and is fixedly set to, for example, a position 10 mm from the upper surface of the belt conveyor 3. Reference numeral 9 denotes a monitor including a display such as a CRT or liquid crystal, and reference numeral 10 denotes point input means.

【0015】また、11はやや長く表示されたモニタ9
上の入力画像、θは入力画像11の搬送方向(Y軸)に
対する傾斜角である。ポイント入力手段10には、マウ
スやスタイラスペン等のような対話型のポイント入力手
段が用いられる。モニタ9は例えば廃棄物4の搬送現場
から隔離された作業室内に設置され、空調が行き届いた
室内でオペレータによるポイント入力手段10の操作で
入力画像11が入力される。30は工業用カメラ7から
モニタ9に伝送されたベルトコンベア3の搬送状態の撮
影像、40と50は廃棄物4と特定物5の撮影像、点線
とその延長上の中抜き矢印はベルトコンベア3の搬送方
向(Y軸方向)を示す。
Further, reference numeral 11 denotes a monitor 9 which is displayed slightly longer.
The upper input image θ is the inclination angle of the input image 11 with respect to the transport direction (Y axis). As the point input means 10, an interactive point input means such as a mouse or a stylus pen is used. The monitor 9 is installed, for example, in a work room isolated from the transportation site of the waste 4, and an input image 11 is input by an operation of the point input means 10 by an operator in a well-conditioned room. Numeral 30 is a photographed image of the belt conveyor 3 transmitted from the industrial camera 7 to the monitor 9, images 40 and 50 are photographed images of the waste 4 and the specific object 5, and dotted lines and hollow arrows on the extensions indicate the belt conveyor. 3 shows a transport direction (Y-axis direction).

【0016】20は制御コントローラ、21は制御コン
トローラ20の記憶部、23は演算部、24は判別部で
ある。例えば、記憶部21は工業用カメラ7とロボット
8の座標系の基準位置等を記憶し、演算部23はパルス
エンコーダ6の検出信号から特定物5の取り出し位置へ
の到達距離・到達時間および前記入力画像11に基づく
特定物5の傾斜角θ等を算出する。また、判別部24
は、演算部23の算出結果から特定物5の位置や向き等
を判断する。そして、これらの動作結果に基づいて上記
の座標系が整合されて搬送された特定物5が取り出し位
置に到達し、制御コントローラ20によりロボット8が
駆動されて特定物5を把持可能に制御される。
Reference numeral 20 denotes a controller, 21 denotes a storage unit of the controller 20, 23 denotes an operation unit, and 24 denotes a discrimination unit. For example, the storage unit 21 stores the reference position of the coordinate system of the industrial camera 7 and the robot 8 and the like, and the calculation unit 23 calculates the distance and the time to reach the takeout position of the specific object 5 from the detection signal of the pulse encoder 6. The inclination angle θ and the like of the specific object 5 based on the input image 11 are calculated. Also, the discriminator 24
Determines the position, orientation, and the like of the specific object 5 from the calculation result of the calculation unit 23. Then, based on these operation results, the specific object 5 conveyed after the coordinate system is aligned reaches the take-out position, and the robot 8 is driven by the controller 20 so that the specific object 5 can be gripped. .

【0017】12は制御コントローラ20とロボット8
とのインターフェイスである。13はホッパー、14は
破砕機、15は廃棄物4を次工程に送るための次段のベ
ルトコンベアである。ホッパー13はベルトコンベア3
の終端位置に設置され、選別工程で特定物5を除去した
廃棄物4が投入される。投入された廃棄物4は破砕機1
4で破砕されて、小片または粉体状に加工され加工済み
の廃棄物4がベルトコンベア15により次の処理工程に
移送されるようになっている。
Reference numeral 12 denotes a controller 20 and the robot 8
Interface with Reference numeral 13 denotes a hopper, 14 denotes a crusher, and 15 denotes a next-stage belt conveyor for sending the waste 4 to the next process. Hopper 13 is belt conveyor 3
The waste 4 from which the specific substance 5 has been removed in the sorting step is introduced. Input waste 4 is crusher 1
The waste 4 which has been crushed and processed into small pieces or powders and processed is transferred to the next processing step by the belt conveyor 15.

【0018】上述のような構成の本発明の実施形態1の
動作を、次に説明する。走行するベルトコンベア3は受
入コンベア2から移し換えられた廃棄物4を搬送面に堆
積して、制御コントローラ20から指定された搬送速度
で搬送する。搬送される廃棄物4の搬送速度は、パルス
エンコーダ6によって計測される。上述のように廃棄物
4を搬送するベルトコンベア3の上流寄りには工業用カ
メラ7が設置されており、ベルト幅よりやや広い被写角
エリアaで廃棄物4の搬送状態が撮影される。工業用カ
メラ7の撮影した搬送面上の撮影像30は、搬送現場か
ら離れた管理室等に設けられたモニタ9に伝送される。
The operation of the first embodiment of the present invention having the above configuration will be described below. The traveling belt conveyor 3 accumulates the waste 4 transferred from the receiving conveyor 2 on a transport surface, and transports the waste 4 at a transport speed specified by the controller 20. The transport speed of the transported waste 4 is measured by the pulse encoder 6. As described above, the industrial camera 7 is installed near the upstream of the belt conveyor 3 that conveys the waste 4, and the state of conveyance of the waste 4 is photographed in an angle of view area a slightly wider than the belt width. A captured image 30 on the transport surface captured by the industrial camera 7 is transmitted to a monitor 9 provided in a management room or the like remote from the transport site.

【0019】モニタ9に投影された撮影像30には、廃
棄物4に混入した特定物5の撮影像50も座標内に映し
出される。映し出された特定物5の撮影像50を見なが
ら、管理室内でオペレータの操作により入力画像11が
ポイント入力される。実施形態1のようにタッチスクリ
ーン機能付きモニタ9の場合は、撮影像50の表面上を
直接オペレータの指先、若しくはタッチペン等でタッチ
して図1に示すように筆書きのようなやや長い棒状の入
力画像11がポイント入力される。
In the photographed image 30 projected on the monitor 9, a photographed image 50 of the specific object 5 mixed in the waste 4 is also displayed in the coordinates. While looking at the projected captured image 50 of the specific object 5, the input image 11 is point-inputted by an operator in the management room. In the case of the monitor 9 with a touch screen function as in the first embodiment, the surface of the captured image 50 is directly touched with the fingertip of the operator or a touch pen or the like, and as shown in FIG. The input image 11 is point-input.

【0020】入力画像11のポイント入力を受けて、前
記のように制御コントローラ20の演算部23が、特定
物5の座標内の位置と傾斜角θを算出する。例えば、判
別部24は入力画像11の第1象限内の始点P1を特定
物5の位置とし、描かれた入力画像11の始点P1(x
1,y1)と終点P2(x2,y2)を結ぶ線分P1−
P2とY軸とのなす傾斜角θ〔θ=tan(x2−x
1)/(y2−y1)〕を特定物5の“向き”として判
断する。一方、予め記憶部21内に設定された工業用カ
メラ7とロボット8の基準位置間の相対的な位置情報に
基づいて、演算部23の演算した距離データがインター
フェース16を介してロボット8に送信される。
In response to the point input of the input image 11, the calculation unit 23 of the control controller 20 calculates the position of the specific object 5 in the coordinates and the inclination angle θ as described above. For example, the determination unit 24 sets the start point P1 in the first quadrant of the input image 11 as the position of the specific object 5, and sets the start point P1 (x
1, y1) and the end point P2 (x2, y2).
The tilt angle θ formed between P2 and the Y axis [θ = tan (x2-x
1) / (y2-y1)] is determined as the “direction” of the specific object 5. On the other hand, the distance data calculated by the calculation unit 23 is transmitted to the robot 8 via the interface 16 based on the relative position information between the industrial camera 7 and the reference position of the robot 8 set in the storage unit 21 in advance. Is done.

【0021】このとき、ガントリーの原点位置で待機中
のロボット8の把持ハンド80が移動を開始して、パル
スエンコーダ6が距離データに対応するパルスをカウン
トアウトするとハンド軸81が始点P1の位置に到達す
る。同時に、判別部24が判断した入力画像11の“向
き”に対応させて、ハンド軸81が(θ±90°)回転
し、把持ハンド80の把持爪が入力画像11の直交方向
に修正されて開放したハンド部を降下させる。そして、
制御コントローラ20の指令に基づいて、把持ハンド8
0による特定物5の把持・取り出し作業が行なわれる。
取り出された特定物5は、図示されていないシュートや
別の搬送コンベア上に排出される。排出された特定物5
のうち、例えば再生可能資源は再生のための処理工程を
経てから再利用される。
At this time, when the gripping hand 80 of the robot 8 waiting at the origin position of the gantry starts moving and the pulse encoder 6 counts out the pulse corresponding to the distance data, the hand shaft 81 moves to the position of the starting point P1. To reach. At the same time, the hand shaft 81 rotates (θ ± 90 °) in accordance with the “direction” of the input image 11 determined by the determination unit 24, and the gripping claws of the gripping hand 80 are corrected in the orthogonal direction of the input image 11. Lower the open hand. And
Based on a command from the controller 20, the gripping hand 8
Then, the work of gripping and taking out the specific object 5 is performed.
The extracted specific object 5 is discharged onto a chute (not shown) or another transport conveyor. Specific substances discharged 5
Among them, for example, renewable resources are reused after undergoing processing steps for regeneration.

【0022】なお、上述の実施形態では特定物の太さが
均一なパイプ類等のような長尺物の入力画像の始点と傾
きでその位置と“向き”を指示した場合を例示して説明
したが、太さが長さ方向に沿って不均一な瓶やボトル等
のような不定形な特定物の選別の場合にも本発明を適用
することができる。この場合、ポイント入力手段により
不定形な特定物の撮影像の輪郭形状に沿った入力画像を
入力すると共に、撮影像又は入力画像から求められる特
定物の重心gの位置を指示位置としてポイント入力して
指示するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, a description will be given by exemplifying a case where the position and "direction" of the input image of a long object such as a pipe having a uniform thickness are designated by the starting point and the inclination. However, the present invention can also be applied to the case of sorting irregularly shaped specific objects such as bottles and bottles whose thickness is not uniform along the length direction. In this case, while inputting the input image along the contour shape of the photographed image of the indefinite specific object by the point input means, point inputting the position of the center of gravity g of the specific object obtained from the photographed image or the input image as the designated position. May be instructed.

【0023】特に、不定形な特定物の重心gの位置の指
定には、制御コントローラの演算部等を利用して幾何学
的な手法を用いて算出することも可能である。入力画像
で輪郭形状や重心gを指示すれば、ロボットのハンドリ
ングのミスが一層少なくなり把持率を向上させることが
できる。また、超音波や赤外線等を用いた距離センサを
で特定物の昇降(Z軸)方向の距離を測定して、ロボッ
トの把持ハンドの高さを横行・走行方向に加えて三次元
的に自動制御する構成を採用するようにしてもよい。ま
た、把持ハンドには、磁気力や負圧を利用してもよい。
さらに、実施形態1では工業用カメラとガントリー型の
ロボットを一基ずつ設けた場合で説明したが、両者を複
数基設けるように構成してもよく、ガントリー型を多関
節型等のロボットに代えることもできる。
In particular, the position of the center of gravity g of an indefinite specific object can be calculated by a geometrical method using an arithmetic unit or the like of a control controller. If the contour shape or the center of gravity g is indicated in the input image, the handling error of the robot is further reduced, and the grip rate can be improved. Also, the distance of the specific object in the vertical (Z-axis) direction is measured by a distance sensor using ultrasonic waves or infrared rays, and the height of the robot's gripping hand is added to the traversing / running direction to automatically perform three-dimensional movement. A configuration for controlling may be adopted. Further, a magnetic force or a negative pressure may be used for the gripping hand.
Furthermore, in the first embodiment, the case where one industrial camera and one gantry type robot are provided has been described. However, a configuration in which both are provided may be provided, and the gantry type may be replaced with a multi-joint type robot or the like. You can also.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は、ベルトコンベアで搬送される
廃棄物の搬送状態をベルトコンベア上に設置されたカメ
ラで撮影し、カメラの撮影像をモニタに伝送して映し出
された撮影像上にポイント入力手段で入力画像を表示し
て廃棄物に混入した特定物を座標上に指示し、指示され
た特定物が取り出し位置に到達したときに制御手段でロ
ボットを制御して把持して選別する廃棄物中の特定物を
選別するロボットシステムにおいて、ポイント入力手段
の入力画像により特定物の位置と方向を指示する廃棄物
中の特定物を選別するロボットシステムを構成した。
According to the present invention, the transport state of waste conveyed by the belt conveyor is photographed by a camera installed on the belt conveyor, and the photographed image of the camera is transmitted to a monitor and displayed on the photographed image projected. The input image is displayed by the point input means, the specific object mixed in the waste is indicated on the coordinates, and when the specified specific object reaches the takeout position, the robot is controlled by the control means to grasp and sort. In a robot system for selecting a specific object in waste, a robot system for selecting a specific object in waste indicating a position and a direction of the specific object based on an input image of a point input means is configured.

【0025】また、制御手段によりポイント入力手段で
入力した入力画像の始点と終点から特定物の方向を判定
して、判定結果に基づいてロボットの把持ハンドを制御
して特定物を把持して選別する廃棄物中の特定物を選別
するロボットシステムを構成した。さらに、ポイント入
力手段で特定物の重心の位置を指示する廃棄物中の特定
物を選別するロボットシステムを構成した。
The control means determines the direction of the specific object from the start point and the end point of the input image input by the point input means, and controls the gripping hand of the robot based on the determination result to grip and select the specific object. The robot system which sorts out the specific thing in the waste to be made was constructed. Further, a robot system for selecting a specific object in the waste, which indicates the position of the center of gravity of the specific object by the point input means, is configured.

【0026】この結果、長尺物や金属塊のような特定物
が他の廃棄物と折り重なっているような状態でも、把持
ハンドが指示された特定物の位置や向きに応じて操作さ
れて確実に把持して取出すことができる。したがって、
複数台のロボットをベルトコンベア上に沿って隣接設置
することも可能になり、把持が確実で、しかも取り出し
スピードの速い廃棄物中の特定物を選別するロボットシ
ステムを実現することができる。このほかに、空調のき
いた良好な作業室内で座りながらモニタを監視して特定
物を廃棄物から取り出すことができるので、従来から行
われてきた搬送現場において手作業により直接特定物を
選別するような好ましからぬ作業環境から作業者を解放
できることは勿論である。
As a result, even in a state where a specific object such as a long object or a metal lump is folded on another waste, the gripping hand is operated in accordance with the position and the direction of the specified specific object to ensure the operation. Can be grasped and taken out. Therefore,
A plurality of robots can be installed adjacent to each other along the belt conveyor, so that a robot system that can reliably grasp a specific object in waste and has a high removal speed can be realized. In addition, since a specific object can be taken out of the waste by monitoring the monitor while sitting in a well-conditioned air-conditioned work room, the specific object is directly selected manually at the conventional transport site. Of course, the worker can be released from such an undesirable working environment.

【0027】よって、本発明によれば、木材や金属棒の
ような長尺物や方向性を持つ金属塊等の特定物が他の廃
棄物と折り重なって混在しているような状態でも、長尺
物や金属塊等の特定物を廃棄物の中から確実に把持して
選別することが可能な廃棄物中の特定物を選別するロボ
ットシステムを提供することができる。
Thus, according to the present invention, even when a long object such as wood or a metal rod or a specific object such as a metal lump having directionality is folded and mixed with other waste, the long object can be obtained. It is possible to provide a robot system for selecting a specific object in waste, which can reliably grasp and select a specific object such as a shaku or a metal lump from waste.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明実施形態1の要部の構成と動作を示す正
面図である。
FIG. 1 is a front view showing the configuration and operation of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】実施形態1の構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the configuration of the first embodiment.

【図3】実施形態1のシステムブロック図である。FIG. 3 is a system block diagram of the first embodiment.

【図4】従来の選別システムの適用例の基本構成を示す
立面図である。
FIG. 4 is an elevation view showing a basic configuration of an application example of a conventional sorting system.

【図5】従来の選別システムの適用例の基本構成を示す
平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a basic configuration of an application example of a conventional sorting system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボットシステム 2 前段のベルトコンベア 3 選別用のベルトコンベア 4 廃棄物 5 特定物 6 速度センサ(パルスエンコーダ) 7 工業用カメラ 8 ロボット 9 モニタ 10 ポイント入力手段 11 入力画像 12 インターフェイス 13 ホッパー 14 破砕機 15 ベルトコンベア 20 制御コントローラ 21 記憶部 23 演算部 24 判別部 40 廃棄物の撮影像 50 特定物の撮影像 80 把持ハンド 81 ハンド軸 a 被写角エリア g 重心 P1 始点 P2 終点 v 搬送速度 θ 傾斜角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot system 2 Front belt conveyor 3 Sorting belt conveyor 4 Waste 5 Specific object 6 Speed sensor (pulse encoder) 7 Industrial camera 8 Robot 9 Monitor 10 Point input means 11 Input image 12 Interface 13 Hopper 14 Crusher 15 Belt conveyor 20 Control controller 21 Storage unit 23 Calculation unit 24 Discrimination unit 40 Image of waste 50 Image of specific object 80 Gripping hand 81 Hand axis a Subject angle area g Center of gravity P1 Start point P2 End point v Transport speed θ Tilt angle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 押田 栄二 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Eiji Oshida, Inventor Nihon Kokan Co., Ltd. 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベルトコンベアで搬送される廃棄物の搬
送状態を前記ベルトコンベア上に設置されたカメラで撮
影し、該カメラの撮影像をモニタに伝送して映し出され
た撮影像上にポイント入力手段で入力画像を表示して前
記廃棄物に混入した特定物を座標上に指示し、該指示さ
れた特定物が取り出し位置に到達したときに制御手段で
ロボットを制御して把持して選別する廃棄物中の特定物
を選別するロボットシステムにおいて、 前記ポイント入力手段の入力画像により特定物の位置と
方向を指示することを特徴とする廃棄物中の特定物を選
別するロボットシステム。
1. A transfer state of waste conveyed by a belt conveyor is photographed by a camera installed on the belt conveyor, and a photographed image of the camera is transmitted to a monitor to input a point on the photographed image projected. Means for displaying the input image on the coordinates to indicate the specific substance mixed in the waste, and when the specified specific substance reaches the take-out position, the control means controls the robot to grasp and sort. A robot system for selecting a specific object in waste, wherein a position and a direction of the specific object are indicated by an input image of the point input means.
【請求項2】 前記制御手段によりポイント入力手段で
入力した入力画像の始点と終点から前記特定物の方向を
判定して、該判定結果に基づいて前記ロボットの把持ハ
ンドを制御して特定物を把持して選別することを特徴と
する請求項1記載の廃棄物中の特定物を選別するロボッ
トシステム。
2. The control means determines a direction of the specific object from a start point and an end point of an input image input by a point input means, and controls a gripping hand of the robot based on the determination result to identify the specific object. 2. The robot system according to claim 1, wherein the robot sorts a specific object in the waste by grasping and sorting.
【請求項3】 前記ポイント入力手段で特定物の重心の
位置を指示することを特徴とする請求項1記載の廃棄物
中の特定物を選別するロボットシステム。
3. The robot system according to claim 1, wherein the position of the center of gravity of the specific object is indicated by the point input means.
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