JPH10180668A - Robot system for selecting particular article in waste - Google Patents

Robot system for selecting particular article in waste

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JPH10180668A
JPH10180668A JP34747296A JP34747296A JPH10180668A JP H10180668 A JPH10180668 A JP H10180668A JP 34747296 A JP34747296 A JP 34747296A JP 34747296 A JP34747296 A JP 34747296A JP H10180668 A JPH10180668 A JP H10180668A
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JP
Japan
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waste
specific object
robot
input
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP34747296A
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
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate inputting of an input image on a monitor by constructing a robot system for selecting a particular article in waste, the robot system being provided for displaying stationary photographic images renewed in sequence on a monitor. SOLUTION: Photographic images 30 photographed by an industrial cameral on a carrier surface are made stationary images sequentially renewed by a video display part 22 and displayed on a monitor provided in a control room or the like away from a carrying site, and in the displayed photographic images 30, the photographic image 50 of a particular article mixed in waste is also displayed within a coordinate. Then, while seeing the stationary photographic image 50 in the displayed particular article, an input image 11 is point-inputted by an operation performed by an operator in the control room and, upon receiving the point-input by a calculation part 23, the position and the inclined angle θof the particular article within the coordinate are calculated. Then, the position and the direction of the particular article are determined from the calculation result by a determining part 24 and transmitted to a robot.

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、ディスプレイに映し出される撮
影像は移動して時時刻々と変化するために、コンベアV
の搬送速度が速くなればなるほど特定物の指示が困難に
なる。したがって、場合によっては特定物の指示精度が
問題になる可能性があった。
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, since the photographed image projected on the display moves and changes from time to time, the conveyor V
The higher the transport speed of the object, the more difficult it is to specify a specific object. Therefore, in some cases, the pointing accuracy of a specific object may become a problem.

【0007】また、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。
Further, in a state in which 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, a long position can be obtained simply by simply specifying the position. It is extremely difficult to remove the specific object W. 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 conveyance amount of the belt conveyor V for selecting the specific object W is easily restricted,
There was a problem that the transportation of waste might be congested.

【0008】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、モニタ上の入
力画像の入力が容易で、しかも正確に指示して選別する
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 the above-mentioned problems of the conventional sorting system, and it is easy to input an input image on a monitor, and it is possible to accurately specify and sort. It is an object of the present invention to realize a robot system for selecting a specific substance in waste.

【0009】[0009]

【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、モ
ニタに順次更新される静止した撮影像を映し出す廃棄物
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 with the waste is indicated on the coordinates, and the robot is controlled by the control means and gripped when the specified specific object reaches the take-out position. In the robot system for selecting a specific object in the waste to be sorted and selected, a robot system for selecting a specific object in the waste that displays a still image that is sequentially updated on a monitor is configured.

【0010】また、ポイント入力手段で撮影像に入力し
た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。
[0010] The present invention also provides a robot system for selecting a specific object in waste, which indicates the position and direction of the specific object, based on the input image input to the photographed image by the point input means. Further, 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 grip and sort the specific object. A robot system for selecting a specific object in the robot. 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.

【0011】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いる。そして、順
次ベルトコンベアの移動距離に応じて更新される静止し
た撮影像が、搬送現場から離れたモニタに映し出され
る。モニタ上の静止した撮影像には、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。
[0011] Wastes transferred from the receiving conveyor are deposited on the belt conveyor in the sorting step, and are conveyed at a conveying speed specified by the controller. An industrial camera is installed above the belt conveyor for transporting waste, and the state of transport of waste is photographed. Then, a still photographed image which is sequentially updated according to the moving distance of the belt conveyor is displayed on a monitor remote from the transport site. An input image indicating a position and a direction of a specific object by a point input unit is input to a still captured image on the monitor. 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.

【0012】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 to perform the gripping / removing operation of the specific object. The removed specific object is discharged onto another conveyor, and the renewable resources are transferred to a processing step for regeneration.

【0013】[0013]

【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.

【0014】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 one such as wood or 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.

【0015】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.

【0016】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 81 as indicated by an arrow in FIG. The Z of the gripping hand 80
The lower limit position in the axial direction is the height on 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.

【0017】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の搬送状態の静
止した撮影像、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 denotes a stationary photographed image of the transport state of the belt conveyor 3 transmitted from the industrial camera 7 to the monitor 9, numerals 40 and 50 depict the photographed images of the waste 4 and the specific object 5, dotted lines and hollow arrows on the extensions thereof. Belt conveyor 3
(Y-axis direction).

【0018】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、22は映像表示部、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、
映像表示部22はパルスエンコーダ6の所定数のパルス
カウント毎に静止した撮影像を更新する。また、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時間・到達距離及び前記入力画像
11に基づく特定物5の傾斜角θを算出する。さらに、
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。
Reference numeral 20 denotes a controller, reference numeral 21 denotes a storage unit of the controller 20, reference numeral 22 denotes an image display unit, reference numeral 23 denotes an operation unit, and reference numeral 24 denotes a determination unit. For example, the storage unit 21 stores a reference position of the coordinate system of the industrial camera 7 and the robot 8 and the like,
The video display unit 22 updates the still photographed image every predetermined number of pulse counts of the pulse encoder 6. The calculation unit 23 also calculates the arrival time and the arrival distance of the specific object 5 to the takeout position and the inclination angle θ of the specific object 5 based on the input image 11 from the detection signal of the pulse encoder 6. further,
The determination unit 24 determines the position, the orientation, and the like of the specific object 5 from the calculation result of the calculation unit 23.

【0019】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。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14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。
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. Controlled. Reference numeral 12 denotes an interface between the control controller 20 and the robot 8. 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.
The hopper 13 is installed at the end position of the belt conveyor 3, and the waste 4 from which the specific substance 5 has been removed in the sorting step is charged. The input waste 4 is crushed by a crusher 14, processed into small pieces or powder, and the processed waste 4 is transferred to the next processing step by a belt conveyor 15.

【0020】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の搬送速度及び移動距
離は、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。
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 and the moving distance of the transported waste 4 are measured by the pulse encoder 6. As described above, the industrial camera 7 is installed near the upstream of the belt conveyor 3 that transports the waste 4, and the transport state of the waste 4 is photographed in an angle of view area a slightly wider than the belt width. .

【0021】工業用カメラ7の撮影した搬送面上の撮影
像30は、映像表示部22により順次更新される静止画
像になって搬送現場から離れた管理室等に設けられたモ
ニタ9に映し出される。因みに、前記の被写角エリアa
の走行方向の幅wを例えば1mと仮定して、具体的な更
新時間tを例示する。パルスエンコーダ6のパルスカウ
ント値を計測してベルトコンベア3が搬送方向に1m送
られたことを検出し、次の新しい静止した撮影像30を
取り込んで更新する。
The photographed image 30 on the transport surface captured by the industrial camera 7 becomes a still image that is sequentially updated by the video display unit 22 and is displayed on the monitor 9 provided in a control room or the like remote from the transport site. . Incidentally, the angle-of-view area a
Assuming that the width w in the traveling direction is 1 m, for example, a specific update time t is illustrated. The pulse count value of the pulse encoder 6 is measured to detect that the belt conveyor 3 has been fed by 1 m in the transport direction, and the next new still image 30 is captured and updated.

【0022】廃棄物4を搭載して搬送するベルトコンベ
ア3の平均搬送速度vが200(mm/sec)とする
と、 t=w/v =5 が算出される。則ち、モニタ9には5秒間毎に更新され
る静止した搬送状態の連続的な撮影像30が、映し出さ
れることになる。
Assuming that the average transport speed v of the belt conveyor 3 on which the waste 4 is loaded and transported is 200 (mm / sec), t = w / v = 5 is calculated. That is, a continuous photographed image 30 in a stationary transport state updated every 5 seconds is displayed on the monitor 9.

【0023】モニタ9に静止して投影された撮影像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の静止した撮
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(a)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が容易にポイント入
力される。
A photographed image 30 projected statically on the monitor 9
, The photographed image 50 of the specific object 5 mixed in the waste 4 is also projected in the coordinates. The operator points in the input image 11 in the management room while looking at the captured still image 50 of the specific object 5. In the case of the monitor 9 with a touch screen function as in the first embodiment, the operator touches the surface of the captured image 50 directly with the fingertip of the operator or a touch pen or the like, and as shown in FIG. The point input of the long bar-shaped input image 11 is easily performed.

【0024】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、モニタ9に描かれた入力画像11の始
点P1(x1,y1)と終点P2(x2,y2)を結ぶ
線分P1−P2とY軸とのなす角θ〔θ=tan(x2
−x1)/(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。な
お、位置だけの指示の場合は、図1(b)のようなポイ
ント入力になる。
In response to the point input of the input image 11, the calculation unit 23 of the controller 20 calculates the position in the coordinates of the specific object 5 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 the start point P1 (x1, y1) and the end point P2 (x2, y2) of the input image 11 drawn on the monitor 9. Between the line segment P1-P2 connecting Y and the Y axis [θ = tan (x2
−x1) / (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. In the case of specifying only the position, point input is performed as shown in FIG.

【0025】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 and opened. Lower the hand part. 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.

【0026】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。また、図1(b)のP1の
指示のみの場合も、重心gが指示される。
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. The center of gravity g is also specified when only the instruction of P1 in FIG. 1B is specified.

【0027】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 indeterminate 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. In addition, the distance of a specific object in the vertical (Z-axis) direction is measured with 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 control in three dimensions. Alternatively, a configuration 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.

【0028】[0028]

【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、モニタに順次更新
される静止した撮影像を映し出す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 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 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 that displays a still image that is sequentially updated on a monitor is configured.

【0029】また、ポイント入力手段で撮影像に入力し
た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。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。
Further, a robot system for selecting a specific object in the waste, which indicates the position and direction of the specific object, based on the input image input to the photographed image by the point input means, is configured. Further, 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 grip and sort the specific object. We constructed a robot system that sorts out specific 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 is configured.

【0030】この結果、モニタ上の入力画像の入力が容
易で、しかも正確に指示することができる。したがっ
て、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。このため、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, the input of the input image on the monitor can be easily and accurately instructed. Therefore, even in a state where a specific object such as a long object or a metal lump is folded over another waste, the gripping hand is operated according to the position and orientation of the specified specific object to reliably grip the object. Can be taken out. For this reason, a plurality of robots can be installed adjacent to each other along the belt conveyor, and a robot system that can reliably grip and sort a specific object from waste at a high 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.

【0031】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。
Therefore, according to the present invention, even when a long object such as wood or a metal rod or a specific object such as a directional metal lump 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 22 画像表示部 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 t 更新時間 v 搬送速度 w 被写角エリアの走行方向の幅 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 22 Image display unit 23 Operation 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 t Update time v Transport speed w Width of subject angle area in running direction 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 (4)

【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、 前記モニタに順次更新される静止した撮影像を映し出す
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 a waste, wherein the robot system displays a still image that is sequentially updated on the monitor.
【請求項2】 前記ポイント入力手段で撮影像上に入力
した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 robot system according to claim 1, wherein a position and a direction of the specific object are indicated by an input image input on the photographed image by the point input means.
【請求項3】 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支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2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 control means determines a direction of the specific object from a fulcrum 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. 3. The robot system according to claim 2, wherein the robot sorts a specific object in the waste by grasping and sorting.
【請求項4】 前記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ことを特徴とする請求項
2記載の廃棄物中の特定物を選別するロボットシステ
ム。
4. The robot system according to claim 2, wherein the position of the specific object indicated by the point input means is indicated by the position of the center of gravity.
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