KR20240067015A - 이재 시스템, 이재 시스템의 제어 방법 및 기록 매체 - Google Patents

Abstract

시행하지 않고 물품의 이재 가능 여부를 판정하여, 불가능한 경우 재셋팅을 행하도록, 이재 시스템은 이재부가 보지함으로써 물품을 이재할 수 있는지의 여부를 카메라부에 의해 촬영된 상기 물품의 자세로부터 판정하는 제1 판정부, 및 이재할 수 없다고 판정된 경우, 구동부 및 보지 방향 변경부를 제어하여 물품의 자세 및 위치를 조정하여, 물품을 이재 가능한 자세 및 위치로 변경하는 조정부를 구비한다.

Description

이재 시스템, 이재 시스템의 제어 방법 및 기록 매체{TRANSFER SYSTEM, METHOD FOR CONTROLLING TRANSFER SYSTEM, AND RECORDING MEDIUM}

본 발명은 물류에서의 물품의 이재(移載)를 행하는 이재 시스템에 관한 것이다.

물류 창고 등에 있어서는 물품을 효율적으로 구분하기 위하여 피킹 장치(이재 장치)를 구비한 이재 시스템이 이용되고 있는 경우가 많다. 이 이재 시스템에 관한 것으로, 특허문헌 1에는, 이재 장치를 구비한 물품 반송 설비로서 이재 장치에 의해 보지(保持)하는 물품의 보지 위치가 물품의 종류마다 설정되어 있고, 촬상 장치에 의해 물품의 종류를 판별할 수 없는 경우, 물품의 재셋팅을 행하는 물품 반송 설비가 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 각 화물에 대응하여 미리 설정된 기준 보지 위치에서 화물의 보지를 시행시키고, 실패한 경우 예비 보지 위치에서 화물의 보지를 다시 시행시키는 화물 이송 장치가 기재되어 있다.

특허문헌 3에는, 상자 안에서 부품의 피킹을 행하는 로봇에 관한 것으로, 부품의 파지를 실패했다고 판단되는 경우, 부품을 상자의 중앙에 끌어당기는 동작 궤도를 생성하는 로봇 제어 장치가 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2019-104571호 공보 일본 특허 공개 제2001-213521호 공보 일본 특허 공개 제2001-179669호 공보

그러나, 상술한 바와 같은 종래 기술은 이하의 문제가 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 기술은 물품의 종류를 판별할 수 없을 때 재셋팅을 행하는 것으로, 그대로의 상태에서 물품의 파지가 가능하여도 물품의 재셋팅을 행한다.

또한, 특허문헌 2, 3에 기재된 기술에서는, 물품의 파지에 실패한 경우에 어떠한 대책을 강구하려는 것으로, 실패할 때까지는 어떤 대책도 강구하지 않는다.

본 발명의 일 양태는 상기의 문제를 감안한 것으로, 시행하지 않고 물품의 이재 가능 여부를 판단하여, 이재를 할 수 없는 경우 이재 가능하게 물품을 재셋팅하는 이재 시스템을 실현하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태에 따른 이재 시스템은, 물품을 용기로부터 상기 용기의 외부로 이재하는 이재부를 구비한 이재 시스템으로서, 상기 이재부는, 상기 물품을 흡착함으로써 보지(保持)하는 피킹 헤드, 상기 피킹 헤드를 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부, 및 상기 피킹 헤드의 보지 방향을 변경하는 보지 방향 변경부를 구비하고, 상기 용기 내의 상기 물품을 촬영하는 카메라부, 상기 이재부가 보지함으로써 상기 물품을 이재할 수 있는지의 여부를 상기 카메라부에 의해 촬영된 상기 물품의 자세로부터 판정하는 제1 판정부 및 상기 제1 판정부를 이재할 수 없다고 판정한 경우, 상기 이재부의 상기 구동부 및 상기 보지 방향 변경부를 제어하여 상기 물품의 자세 및 위치를 조정하여, 상기 물품을 상기 이재부에서 보지하여 이재 가능한 자세 및 위치로 변경하는 조정부를 구비한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태에 따른 이재 시스템의 제어 방법은, 물품을 용기로부터 상기 용기의 외부로 이재하는 이재부로서, 상기 물품을 흡착함으로써 보지하는 피킹 헤드, 상기 피킹 헤드를 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부, 상기 피킹 헤드의 보지 방향을 변경하는 보지 방향 변경부를 구비하는 이재부 및 상기 용기 내의 상기 물품을 촬영하는 카메라부를 구비하는 이재 시스템의 제어 방법으로서, 상기 이재부가 보지함으로써 상기 물품을 이재할 수 있는지의 여부를 상기 카메라부에 의해 촬영된 상기 물품의 자세로부터 판정하는 판정 단계, 및 상기 판정 단계에서 이재할 수 없다고 판정한 경우, 상기 이재부의 상기 구동부 및 상기 보지 방향 변경부를 제어하여 상기 물품의 자세 및 위치를 조정하고, 상기 물품을 상기 이재부에서 보지하여 이재 가능한 자세 및 위치로 변경하는 조정 단계를 포함한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 시행하지 않고 물품의 이재 가능 여부를 판단하여, 이재 불가능한 경우 상기 물품을 이재 가능하게 재셋팅할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이재 시스템의 개요를 나타내는 사시도이다.
도 2는 이재 시스템의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 3은 이재 시스템의 개요를 나타내는 기능 블록도이다.
도 4는 이재부의 형상을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 물품이 이재 불가능한 경우의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 물품이 이재 불가능한 경우의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 물품의 재셋팅 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 물품의 재셋팅 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 물품의 재셋팅 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 물품을 재셋팅할 때의 보지예를 나타내는 도면이다.
도 11은 물품을 재셋팅할 때의 보지예를 나타내는 도면이다.
도 12는 이재 시스템에서의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 이재 시스템에서의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 이재 시스템의 개요를 나타내는 기능 블록도이다.
도 15는 물품의 보지 가능면을 추정할 때의 설명도이며, 보지 가능면의 방향을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 이재 시스템의 개요를 나타내는 기능 블록도이다.
도 17은 제2 판정부의 판정 처리를 설명하기 위한 도면이며, 조정부가 결정된 물품의 이동처 위치 및 이동 경로를 나타내는 도면이다.

〔실시 형태 1〕

본 발명의 일 실시 형태에 대해 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 한편, 이하의 설명에서는 제1 용기(17)로부터 제2 용기(18)로 물품(2)을 이재하는 이재 시스템을 구성한 경우를 예시하여 설명한다. 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)는 각각 이재 시스템(1)의 외부로 출하되는 출하 용기를 구성할 수 있다.

(이재 시스템의 개요)

우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 이재 시스템(1)의 개요에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 따른 이재 시스템(1)의 개요를 나타내는 사시도이다. 도 2는 이재 시스템(1)의 개요를 나타내는 평면도이다. 이재 시스템(1)은 물류 창고 등에서 물품(2)의 이재를 행한다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 이재 시스템(1)은, 반송부(11), 이재부(12), 카메라부(13), 지지 프레임(14), 제어부(15) 및 단말부(16)를 포함한다.

(반송부)

반송부(11)는 물품(2)을 수용하는 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)를 Y방향(전후 방향, 제1 방향)으로 반송한다. 구체적으로, 반송부(11)는 Z방향 하측에 마련된 반입용 컨베이어(11a, 11b), Z방향 상측에 마련된 반출용 컨베이어(11c, 11d)를 포함한다. 반입용 컨베이어(11a, 11b)에 의해 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)가 Y 방향 전측에 각각 반송된다. 또한, 반출용 컨베이어(11c, 11d)에 의해 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)가 Y방향 후측에 각각 반송된다.

또한, 반송부(11)는 이동 기구(11e) 및 광체(筐體)(11f)를 포함한다. 이동 기구(11e)는 반입용 컨베이어(11a)로부터의 제1 용기(17)를 제1 이재 위치(P1)에 순차적으로 이동시킴과 함께, 반입용 컨베이어(11b)로부터의 제2 용기(18)를 제2 이재 위치(P2)에 순차적으로 이동시킨다. 또한, 이동 기구(11e)는 제1 이재 위치(P1)에 배치된 제1 용기(17)를 반출용 컨베이어(11c)에 순차적으로 이동시킴과 함께, 제2 이재 위치(P2)에 배치된 제2 용기(18)를 반출용 컨베이어(11d)에 순차적으로 이동시킨다. 광체(11f)는 이동 기구(11e)를 수용한다.

(이재부)

이재부(12)는 반송부(11)의 Y방향 전단측(일단측)에 마련되며, 제1 이재 위치(P1)에 배치된 제1 용기(17)에 수용된 물품(2)을 보지하여 제2 이재 위치(P2)에 배치된 제2 용기(18)로 이재한다. 이재부(12)는 반송부(11)의 이동 기구(11e) 및 광체(11f)의 Z방향 상측에 가대 등(도시 생략)에 의해 설치된다.

이재부(12)는 물품(2)을 보지하는 피킹 헤드(12a), 및 상기 피킹 헤드(12a)를 Z방향으로 승강시킴과 함께, 평면시에서 피킹 헤드(12a)를 X방향 및 Y방향의 2방향으로 이동시키는 구동부(12b)를 포함한다. 피킹 헤드(12a)는, 예를 들면, 물품(2)을 흡착하는 하나 또는 복수의 흡착 패드 등으로 구성된다. 피킹 헤드(12a)는 제1 용기(17)에 수용되는 물품(2)에 대하여 상방으로부터 흡착하여, 물품(2)을 매단 상태로 보지한다.

구동부(12b)는, 고정 레일(12c), 제1 가동 레일(12d), 제2 가동 레일(12e) 및 지지 아암(12f)을 포함한다. 고정 레일(12c)은 X방향을 따라 설치된다. 제1 가동 레일(12d)은 Z방향을 따라 설치되며, 고정 레일(12c)을 따라 X방향으로 왕복 이동한다. 제2 가동 레일(12e)은 Y방향을 따라 설치되며, 제1 가동 레일(12d)을 따라 Z방향으로 왕복 이동한다.

지지 아암(12f)은 Z방향을 따라 설치되며, 제2 가동 레일(12e)을 따라 Y방향으로 왕복 이동한다. 또한, 지지 아암(12f)은 Z방향 하측에 피킹 헤드(12a)가 장착되어 있다. 이에 따라, 이재부(12)는 구동부(12b)의 동작을 제어함으로써, 피킹 헤드(12a)를 XYZ의 3방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.

이재부(12)는, 예를 들면 6축 로봇 등의 이재 유닛에 비해 구조가 심플하고, 복수 열의 컨베이어 레이아웃에도 적응이 용이하다. 이 때문에, 이재부(12)를 사용함에 따라 이재 시스템(1)의 레이아웃 설계의 자유도가 향상된다.

(카메라부)

카메라부(13)는 이재부(12)의 상방에 배치되며 물품(2)을 촬영하여 촬영 화상을 작성한다. 카메라부(13)는 제1 카메라(13a) 및 제2 카메라(13b)를 포함한다. 제1 카메라(13a)는 제1 이재 위치(P1)에 배치된 제1 용기(17)을 촬영함으로써, 제1 용기(17)에 수용된 하나 또는 복수의 물품(2)을 촬영한다. 제2 카메라(13b)는 제2 이재 위치(P2)에 배치된 제2 용기(18)를 촬영함으로써, 제2 용기(18)에 수용된 하나 또는 복수의 물품(2)을 촬영한다. 한편, 카메라부(13)는 라이트 등을 포함할 수 있으며, 제1 카메라(13a) 및 제2 카메라(13b)는 각각 라이트 등에 의해 소정의 조도로 비춘 상태에서 물품(2)을 촬영할 수도 있다.

(지지 프레임)

지지 프레임(14)은 카메라부(13)를 지지하는 틀이다. 지지 프레임(14)은 평면으로 보았을 때 이재부(12)에 대해 Y방향과 직교하는 X방향(좌우 방향, 제2 방향)에 인접하여 각각 설치되는 지지부(14a, 14a) 및 지지부(14a, 14a) 사이에 가설(架設)되는 빔 부재(14b, 14b)를 포함한다. Y방향 전측의 빔 부재(14b)의 적소에는 제1 카메라(13a) 및 제2 카메라(13b)가 설치된다. 한편, 빔 부재(14b)는 한 개일 수 있으며, 3개 이상일 수도 있다.

지지부(14a, 14a) 각각은 2개의 기둥 부재(14c, 14d), 거더 부재(14e) 및 보강 부재(14f)를 포함한다. 기둥 부재(14c, 14d)는 Y방향으로 배열되며, 고정 부재(14g, 14h)에 의해 이재 시스템(1)의 설치 장소에 고정된다. 거더 부재(14e) 및 보강 부재(14f)는 기둥 부재(14c, 14d) 사이에 가설된다.

한편, 빔 부재(14b, 14b)는 거더 부재(14e) 위에 설치될 수 있으며, 기둥 부재(14c, 14d)에 설치될 수도 있다. 또한, 보강 부재(14f)는 2개 이상일 수 있으며, 생략할 수도 있다. 또한, 지지부(14a, 14a)의 각각이 4개 이상의 기둥 부재에 의해 세워 설치되어 있는 경우, 빔 부재(14b, 14b)를 생략해도 된다. 이 경우, 제1 카메라(13a) 및 제2 카메라(13b)는 지지부(14a, 14a)의 적소에 각각 설치할 수 있다.

(제어부 및 단말부)

제어부(15)는 이재 시스템(1)에서의 각 부를 제어하며, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit) 및 메모리를 포함하는 컴퓨터에 의해 구성된다. 그리고, 각종 구성의 동작 제어는 제어 프로그램을 컴퓨터에 실행시킴으로써 이루어진다. 한편, 제어부(15)의 상세는 후술한다.

단말부(16)는 이재 시스템(1)에 대한 조작을 작업자(S)(도 2)가 행하기 위한 것이다. 단말부(16)는, 키보드, 터치 패널, 조이스틱 등의 입력부(16a) 및 소정의 정보를 표시하는 표시부(16b)를 가지고 있다. 이러한 제어부(15) 및 단말부(16)는 이재 시스템(1)의 제어 기기의 일 예이며, 후술하는 전측 가드부(24)의 외측으로서, 작업 에리어(25)에 대해 이재부(12)가 마련되어 있는 쪽과는 반대쪽(Y방향 전측)에 설치되어 있다.

구체적으로, 제어부(15)는 도시 생략한 전기 배선을 각각 통하여 반송부(11), 이재부(12), 카메라부(13) 및 단말부(16)에 접속되어 있다. 제어부(15)는 반송부(11) 및 이재부(12)로부터 각각 동작 상태 등의 소정의 정보를 취득함과 함께, 반송부(11) 및 이재부(12)로의 지시 신호 등의 소정의 지령 신호를 각각 출력한다. 제어부(15)는 카메라부(13)의 제1 카메라(13a) 및 제2 카메라(13b)에 대해서, 온·오프 신호 등의 소정의 지시 신호를 각각 출력함과 함께, 제1 카메라(13a) 및 제2 카메라(13b)로부터 각각 촬영 데이터를 취득한다. 제어부(15)는 단말부(16)로부터 작업자(S)의 조작에 따른 지시 신호 등을 수신함과 함께, 반송부(11), 이재부(12) 및 카메라부(13)로부터 취득한 정보를 단말부(16)에 송신한다.

(가드)

본 실시 형태의 이재 시스템(1)에서, 이재부(12)는 피킹 헤드(12a)를 XYZ의 3방향으로 왕복 이동시키는 동작을 행한다. 이 때문에, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 이재부(12)의 주위에는 안전성의 관점에서 작업자(S) 등이 이재부(12)와 접촉할 가능성을 대폭 저감시키기 위한 가드가 마련되어 있다. 구체적으로, 본 실시 형태에서는, 가드로서 상기 제어 기기측으로부터 Y방향 후방을 향하여, 횡측 가드부(21), 전측 가드부(24) 및 후측 가드부(41)가 순차적으로 마련되어 있다.

(횡측 가드부)

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 지지부(14a, 14a)의 각각은 이재부(12)와 그 X방향의 외부를 구분하는 횡측 가드부(21)를 포함한다. 횡측 가드부(21)는 투명판(22) 및 투명판(22)을 보지하는 프레임 부재(23)을 포함한다. 이에 따라, 작업자(S)를 포함하는 사람이 X방향으로부터 진입하여 이재부(12)와 접촉하는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과, 이재 시스템(1)의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 지지부(14a, 14a) 각각에 횡측 가드부(21)가 마련되어 있으므로, 이재부(12)와 그 X방향의 외부를 구분하는 가드부를 지지부(14a, 14a)의 X방향 외측에 새로 마련할 필요가 없다. 그 결과, 이재 시스템(1)의 공간 절약화를 도모할 수 있다.

그런데, 2개의 지지부(14a, 14a)는 이재부(12)에 대하여 X방향에 인접하여 설치되어 있기 때문에, 이재부(12)의 Z방향 하측에 위치하는 반송부(11)의 광체(11f)와도 인접하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 지지부(14a)의 하부의 영역, 즉, 광체(11f)와 대향하는 영역에서는 횡측 가드부(21)가 생략되어 있다. 이에 따라, 횡측 가드부(21)를 마련하는 영역을 줄일 수 있다. 한편, 작업자(S)가 지지부(14a)의 하부로부터 진입하여 이재부(12)와 접촉하는 것은 광체(11f)에 의해 방지될 수 있다. 즉, 지지부(14a)의 하부의 영역은 광체(11f)가 이재부(12)와 그 X방향의 외부 사이의 칸막이가 된다.

(전측 가드부)

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 이재 시스템(1)에 있어서, 평면으로 보았을 때 이재부(12)에 대하여 반송부(11)와는 반대측에 설정되는 작업 에리어(25)와 그 외부를 구분하도록 전측 가드부(24)가 마련되어 있다. 전측 가드부(24)는 2개의 지지부(14a, 14a)와 접속되어 있다.

작업 에리어(25)는, 작업자(S)가 물품(2)을 보지하여 이재하는 수작업 이재를 행하기 위한 공간이다. 즉, 본 실시 형태의 이재 시스템(1)은, 이재부(12)가 물품(2)을 보지하여 자동적으로 이재하는 자동 이재와, 작업자(S)가 작업 에리어(25) 내에 들어가 물품(2)을 보지하여 이재하는 수작업 이재를 모두 실행 가능하게 되어 있다. 또한, 전측 가드부(24)는 작업 에리어(25)의 주위에 작업 에리어(25)에 인접하여 마련되어 있다.

구체적으로는, 전측 가드부(24)는, 복수의 고정식 가드부(26)와 가동식 가드부(27)를 연결하여 포함한다. 고정식 가드부(26)는 투명판(31)과 그 투명판(31)을 보지하는 프레임 부재(32)를 포함한다. 프레임 부재(32)의 Z방향 하측의 모퉁이부는 고정 부재(26a)에 의해 이재 시스템(1)의 설치 장소에 고정된다. 또한, Y방향 후측의 고정식 가드부(26, 26)는 지지부(14a, 14a)의 Y방향 전측에 각각 연결되어 있다.

가동식 가드부(27)는 작업 에리어(25)로의 작업자(S)의 출입문을 구성하는 것으로, 고정용 프레임 부재(33), 고정용 프레임 부재(33) 내에 마련되는 가동 부재(34)를 포함한다. 고정용 프레임 부재(33)의 Z방향 하측의 모퉁이부는, 고정 부재(33a)에 의해 이재 시스템(1)의 설치 장소에 고정된다. 가동 부재(34)는 고정용 프레임 부재(33)에 대해 힌지 부재(도시 생략) 등을 통하여 회동 가능하게 마련되어 있다. 가동 부재(34)는 투명판(35) 및 그 투명판(35)을 보지하는 프레임 부재(36)를 포함한다.

이상에 의해, 작업자(S)를 포함하는 사람이 작업 에리어(25)에 부주의하게 진입하여 이재부(12)와 접촉하는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과, 이재 시스템(1)의 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전측 가드부(24)가 작업 에리어(25)에 인접하여 마련되어 있으므로, 전측 가드부(24)를 마련함에 따른 이재 시스템(1)의 설치 공간의 증대를 억제할 수 있다.

한편, 이재 시스템(1)이 자동 이재만 실행 가능한 경우, 작업 에리어(25)는 이재부(12)를 감시자가 감시하기 위한 감시 에리어로서 설정될 수 있다. 또는, 작업 에리어(25)는 생략될 수 있다. 이때, 전측 가드부(24)는 이재부(12)의 Y방향 전측에 이재부(12)와 인접하여 마련될 수 있다.

(후측 가드부)

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 이재 시스템(1)에는, 반송부(11)의 Y방향 전단에 대하여 X방향으로 인접하며, 상기 전단과 그 X방향의 외부를 구분하는 후측 가드부(41, 41)가 마련되어 있다. 후측 가드부(41)는 투명판(42) 및 투명판(42)을 보지하는 프레임 부재(43)을 포함한다. 후측 가드부(41, 41)의 Y방향 전측은 지지부(14a, 14a)의 Y방향 후측에 각각 연결(접속)되어 있다. 또한, 프레임 부재(43)의 Z방향 하측의 모퉁이부는 고정 부재(43a)에 의해 이재 시스템(1)의 설치 장소에 고정된다. 또한, 후측 가드부(41, 41) 사이에는 보강 부재(44, 45)가 마련되어 있다.

이에 따라, 작업자(S)를 포함하는 사람이 반송부(11)로부터 진입하여 이재부(12)와 접촉하는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과, 이재 시스템(1)의 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한, 후측 가드부(41)가 반송부(11)에 인접하여 마련되어 있으므로, 후측 가드부(41)를 마련함에 따른 이재 시스템(1)의 설치 공간의 증대를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 전측 가드부(24), 횡측 가드부(21) 및 후측 가드부(41)에서는, 투명판(22, 31, 35, 42)을 실질적인 가드로서 마련하고 있다. 이에 따라, 본 실시 형태에서는, 이재 시스템(1)의 작업자(S)는 감시자로서 이재 시스템(1)의 외부로부터 반송부(11) 및 이재부(12)를 감시할 수 있다. 한편, 투명판(22, 31, 35, 42) 대신, 울타리, 망, 그 외의 형상의 가드를 이용할 수 있다.

(이재부 및 반송부의 동작)

상기 구성의 이재 시스템(1)에 있어서, 제어부(15)는 우선, 반송부(11)의 반입용 컨베이어(11a, 11b)에 지시하여, 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)를 Y방향 후방으로부터 Y방향 전단에 반입하고, 이를 계속한다. 또한, 제어부(15)는 반송부(11)의 반출용 컨베이어(11c, 11d)에 지시하여, 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)를 Y방향 전단부로부터 Y방향 후방으로 반출하고, 이를 계속한다.

다음으로, 제어부(15)는 반송부(11)의 이동 기구(11e)에 대하여, 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)의 이동 지시를 행한다. 이에 따라, 이동 기구(11e)는 반입된 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)를 제1 이재 위치(P1) 및 제2 이재 위치(P2)에 각각 이동시킨다. 다음으로, 제어부(15)는 카메라부(13)가 촬영한 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)의 촬영 화상에 기초하여 이재부(12)에 이재 지시를 행한다. 이에 따라, 이재부(12)는 제1 이재 위치(P1)의 제1 용기(17)에 수용된 물품(2)을 보지하고, 제2 이재 위치(P2)의 제2 용기(18)에 이재한다.

다음으로, 제어부(15)는 반송부(11)의 이동 기구(11e)에 대하여 제1 용기(17)의 이동 지시를 행한다. 이에 따라, 이동 기구(11e)는 제1 이재 위치(P1)의 제1 용기(17)를 반출용 컨베이어(11c)에 이동시킴과 함께, 반입된 다음의 제1 용기(17)를 제1 이재 위치(P1)로 이동시킨다. 반출용 컨베이어(11c)에 이동된 제1 용기(17)는 Y방향 후방으로 반출된다.

제어부(15)가 상기 제1 용기(17)의 이동 지시와 상기 이재 지시를 반복함에 따라, 제2 용기(18)에 필요한 물품(2)이 수용된다. 그리고, 제어부(15)는 반송부(11)의 이동 기구(11e)에 대하여, 제1 용기(17) 및 제2 용기(18)의 이동 지시를 행한다. 이에 따라, 제1 이재 위치(P1)의 제1 용기(17)를 반출용 컨베이어(11c)에 이동시킴과 함께, 제2 이재 위치(P2)의 제2 용기(18)를 반출용 컨베이어(11d)에 이동시킨다. 반출용 컨베이어(11c)에 이동된 제1 용기(17)와 반출용 컨베이어(11d)에 이동된 제2 용기(18)는 Y방향 후방으로 반출된다.

(이재 시스템(1)에서의 제어의 상세)

도 3은 본 실시 형태의 이재 시스템(1)의 개요를 나타내는 기능 블록도이다. 상술한 바와 같이, 이재 시스템(1)은, 이재부(12), 카메라부(13), 제어부(15) 및 단말부(16)를 포함하고, 이재부(12)에 의해 제1 용기(17) 내의 물품(2)을 이재한다. 그리고, 이재 시스템(1)에서는, 제1 용기(17)에 배치되어 있는 물품(2)의 자세로부터 그 상태로는 상기 물품(2)의 이재가 불가능하다고 판단한 경우, 항기 물품(2)을 재셋팅하여 이재 가능하게 배치한다. 이하, 구체적으로 설명한다.

카메라부(13)는 제1 이재 위치(P1)의 제1 용기(17)를 촬영하여, 촬영 화상을 작성한다. 카메라부(13)는 상기 촬영 화상을 나타내는 촬영 화상 데이터를 제어부(15)에 송신한다.

제어부(15)는, 화상 취득부(15a), 화상 처리부(15b), 제1 판정부(15c), 조정부(15d) 및 구동 제어부(15x)를 포함한다.

화상 취득부(15a)는 제1 용기(17)에 수용된 물품(2)의 촬영 화상의 데이터를 카메라부(13)로부터 취득한다. 화상 취득부(15a)는 취득한 촬영 화상의 데이터를 화상 처리부(15b)에 송출한다.

화상 처리부(15b)는 상기 촬영 화상에 대해 화상 처리를 행하고, 물품(2)의 이재 가능 여부를 판정하기 위한 물품(2)의 물품 화상 데이터를 취득한다. 화상 처리부(15b)는 취득한 물품 화상 데이터를 제1 판정부(15c)에 송출한다. 물품 화상 데이터는 촬영 화상에서의 물품(2)을 나타내고 있는 부분의 데이터이다. 한편, 화상 처리부(15b)는 거리도 취득 가능한 거리 화상 센서에 의해 구성될 수 있으며, 화상 센서 외의 측거 센서를 구비하는 것일 수 있다. 이에 따라, 물품 화상 데이터와 함께 거리 데이터를 취득할 수 있다. 한편, 거리 데이터는 물품 화상 데이터의 화상을 소정의 구획으로 나누고, 상기 구획별로 카메라부(13)와의 거리를 나타내는 것일 수도 있다.

제1 판정부(15c)는 미리 저장되어 있는 물품(2)의 데이터(형상, 세로 길이, 가로 길이, 높이 등)와 물품 화상 데이터로부터 상기 물품(2)을 이재부(12)가 보지함으로써 이재가 가능한지의 여부를 판정한다. 예를 들면, 제1 판정부(15c)는 미리 정해져 있던, 피킹 헤드(12a)가 물품(2)을 보지할 수 있는 물품(2)의 면인 보지 가능면이 수평에 대해서 소정의 각도 이내인지의 여부에 따라 판정을 행할 수도 있다. 소정의 각도란, 예를 들면, 45˚이다. 또한, 보지 가능면이란, 예를 들면 물품(2)의 면 중 소정의 면적보다 넓은 면이다. 소정의 면적이란, 예를 들면, 피킹 헤드(12a)에 포함되는 흡착 패드를 모두 동시에 흡착 가능한 넓이이다.

또한, 제1 판정부(15c)는 판정 대상 물품(2)의 적어도 일부에 다른 물품(2)이 포개어져 있는지의 여부에 따라 판정을 행할 수도 있다.

그리고, 제1 판정부(15c)는 판정 결과를 조정부(15d)에 송출한다. 제1 판정부(15c)에서의 판정의 상세에 대해서는 후술한다.

조정부(15d)는 제1 판정부(15c)가 물품(2)을 이재할 수 없다고 판정한 경우, 상기 물품(2)을 재셋팅하기 위한 지시를 구동 제어부(15x)에 송출한다. 구체적으로는, 그 상태에서는 이재가 불가능한 물품(2)의 자세 및 제1 용기(17) 내에서의 위치를, 이재 가능한 자세 및 위치가 되도록 물품(2)을 재셋팅하는 지시를 구동 제어부(15x)에 송출한다.

예를 들면, 조정부(15d)는, 제1 판정부(15c)가 판정 대상인 대상 물품(2)의 보지 가능면이 수평에 대하여 소정의 각도 이내가 아니어서 이재할 수 없다고 판정한 경우, 보지 방향을 대상 물품(2)의 보지 가능면과 수직인 방향으로 조정하여, 상기 대상 물품(2)의 자세 및 위치를 조정할 수 있다.

예를 들면, 후술하는 도 10의 1002에 나타낸 바와 같이, 물품(2)의 보지 가능면이 수평에 대하여 소정의 각도 이내가 아닌 경우, 조정부(15d)는 이재부(12)의 보지 방향을 물품(2)의 보지 가능면과 수직인 방향으로 조정하고, 물품(2)을 보지하여 상기 물품(2)의 자세 및 위치를 조정한다.

또한, 피킹 헤드(12a)에 복수의 흡착 패드(흡착 부재)가 구비되어 있으며, 대상 물품(2)의 보지 가능면이 수평에 대해서 소정의 각도 이내가 아닌 경우, 조정부(15d)는 피킹 헤드(12a)의 복수의 흡착 패드의 적어도 일부를 보지 가능면에 흡착시켜, 대상 물품(2)의 자세 및 위치의 조정을 행할 수 있다.

또한, 조정부(15d)는, 제1 판정부(15c)가 판정 대상인 대상 물품(2)의 일부에 다른 물품(2)이 포개어져 있어 이재할 수 없다고 판정한 경우, 피킹 헤드(12a)를 대상 물품(2)의 보지 가능면에 보지시키고, 수직 방향으로 들어올려 다른 물품(2)과는 반대 방향으로 이동시킴으로써 상기 대상 물품(2)의 자세 및 위치를 조정할 수 있다.

구동 제어부(15x)는 피킹 헤드(12a)가 물품(2)을 보지하여 이재하도록 구동부(12b)를 제어한다. 또한, 구동 제어부(15x)는 조정부(15d)의 지시에 따라 피킹 헤드(12a)로 물품(2)을 일시적으로 보지하여 물품(2)의 자세 및 제1 용기(17) 내 에서의 위치를 변경한다.

단말부(16)는 작업자(S)의 지시를 제어부(15)로 송출하고, 이재부(12)를 구동시킨다. 예를 들면, 작업자(S)는 물품(2)을 제1 용기(17)로부터 제2 용기(18)로 이재하는 지시를 단말부(16)에 입력하면, 단말부(16)은 상기 지시를 제어부(15)로 송출하고, 제어부(15)는 이재부(12)를 구동하여 작업자(S)의 지시를 실행한다.

이재부(12)는 상술한 피킹 헤드(12a), 구동부(12b)에 더하여 보지 방향 변경부(12g)를 구비한다. 보지 방향 변경부(12g)는 피킹 헤드(12a)의 보지 방향을 변경한다. 보지 방향은 연직 방향을 0˚로 한 경우, -85˚에서 +85˚까지 변경할 수 있다. 한편, 보지 방향의 각도는 일 예이며, 이보다 넓은 각도일 수 있으며, 좁은 각도일 수도 있다.

도 4는 이재부(12)의 형상을 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 4의 401에 나타낸 바와 같이, 이재부(12)는 구동부(12b)와 피킹 헤드(12a) 사이에 보지 방향 변경부(12g)가 구비되어 있는 형상이다. 그리고, 도 4의 402, 403에 나타낸 바와 같이 보지 방향 변경부(12g)에 의해 피킹 헤드(12a)의 방향이 변경됨으로써, 보지 방향이 변경된다.

또한, 피킹 헤드(12a)는, 일 예로서 흡착 패드가 3개 배치되고, 이들은 도 4의 410에 나타낸 바와 같이 -Z방향으로부터 보았을 때, 삼각형의 각 꼭지점의 근방이 되는 위치에 각각 배치된 것일 수 있다.

(제1 판정부(15c)에서의 처리의 상세)

다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하여 제1 판정부(15c)에서의 처리의 상세에 대하여 설명한다. 도 5 및 도 6은 물품(2)이 이재 불가한 경우의 예를 나타내는 도이다. 한편, 여기서 물품(2)은 직육면체의 형상인 것으로 한다.

물품(2)이 이재 불가한 경우란, 피킹 헤드(12a)의 적어도 일부를 물품(2)에 흡착시켜 물품(2)을 보지하는 것은 가능해도, 그대로의 상태로는 안전하게 이재할 수 없는 상태이다.

이하, 물품(2)의 보지 가능면(면(PA))의 소정의 위치(예를 들면, 대략 중앙)에 피킹 헤드(12a)를 흡착시켜야 물품(2)을 이재할 수 있는 경우를 예로 들어 설명한다.

이 경우, 도 5의 501~503에 나타낸 바와 같이, 물품(2)이 직립(세움)되어 있거나(501, 503), 또는 직립에 가까운 상태(502)인 경우이다. 이 경우, 피킹 헤드(12a)를 직접 면(PA)의 소정 위치에 흡착시킬 수 없기 때문에, 제1 판정부(15c)는 그 자세에서는 이재할 수 없다고 판정한다.

또한, 어느 물품(2)에 다른 물품(2)이 올려진 상태에서, 위에 올려져 있는 물품(2)의 면(P)의 소정의 위치에 피킹 헤드(12a)를 흡착할 수 없는 경우이다. 예를 들면, 도 6의 601에 나타낸 바와 같이, 물품(2A) 위에 물품(2B)이 올려져 있으며, 제1 용기(17)의 측벽에 가까운 경우이다. 이 경우, 피킹 헤드(12a)는 물품(2A)의 면(PA)에도 물품(2B)의 면(PA)에도 흡착시킬 수 없다. 따라서, 제1 판정부(15c)는 물품(2)(2A, 2B)의 이재가 불가능한 것으로 판정한다.

보다 상세하게는 이하와 같다. 우선, 제1 판정부(15c)는 물품 화상 데이터에서 나타내어지는 물품(2)의 화상이 하나의 물품(2)를 나타내고 있는지, 복수의 물품(2)을 나타내고 있는지 판정한다. 이는 미리 저장되어 있는 물품(2)의 형상 데이터로부터 파악 가능한 물품(2)의 각 면의 면적과 물품(2)의 화상이 나타내는 면적을 비교함으로써 판정할 수 있다. 물품 화상 데이터는 제1 용기(17)를 +Z방향으로부터 촬영한 화상이므로, 물품(2)의 화상이 나타내는 면적이 형상 데이터에서의 물품(2)의 가장 넓은 면의 면적보다 크면, 상기 화상은 복수의 물품(2)를 나타내고 있는 것이 되기 때문이다.

그리고, 물품(2)이 하나인 것으로 판정한 경우, 다음으로 제1 판정부(15c)는 물품(2)의 화상의 면적과 형상 데이터에서의 물품(2)의 가장 넓은 면 이외의 면의 면적이 동일한지 아닌지 판정한다. 동일하면, 물품 화상 데이터에서의 물품(2)은 세움 상태(도 5의 501 또는 503 상태)임을 인식할 수 있다. 이 경우, 제1 판정부(15c)는 그대로의 상태로는 이재할 수 없다고 판정한다.

또한, 물품 화상 데이터에서의 물품(2)의 면적이, 형상 데이터에서의 물품(2)의 가장 넓은 면의 면적과 동일하면, 물품 화상 데이터에서의 물품(2)은 평면 상태임을 인식할 수 있다. 이 경우, 제1 판정부(15c)는 그대로 이재 가능한 것으로 판정한다.

또한, 물품 화상 데이터에서의 물품(2)의 면적이 형상 데이터에서의 물품(2)의 가장 넓은 면의 면적보다 작고 다른 면의 면적보다 크면, 물품 화상 데이터에서의 물품(2)은 제1 용기(17)의 측벽에 기대어 세워진 상태(도 5의 502 상태)임을 인식할 수 있다. 이 경우, 제1 판정부(15c)는 그대로는 상태로는 이재할 수 없다고 판정한다.

또한, 물품이 복수인 것으로 판정한 경우, 제1 판정부(15c)는 상술한 거리 데이터도 이용하여 물품(2)의 중첩 상태를 파악한다.

거리 데이터는 물품 화상 데이터의 화상을 소정의 구획으로 나누고, 상기 구획별로 카메라부(13)와의 거리를 나타내고 있으므로, 카메라부(13)와 물품(2) 사이의 거리를 구획별로 파악할 수 있으면, 각각의 물품(2)이 어떠한 자세로 서로 포개어져 있는지 인식할 수 있다. 제1 판정부(15c)는 상기 물품(2)의 자세와 포개어진 상태로부터, 이하 상태이면 이재 불가능으로 판정한다.

(1) 하측의 물품(2)이 세움 상태이다.

(2) 상측의 물품(2)과 제1 용기(17) 측면의 최단 거리가 소정값 이하이다.

한편, 상기에서는 물품(2)의 보지 가능면(면(PA))의 소정의 위치(예를 들면, 대략 중앙)에 피킹 헤드(12a)를 흡착시켜야 물품(2)을 이재할 수 있는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 면(PA)에 더하여, 면(PA)에 수직인 면도 보지 가능면이 되는 경우, 상기 양면 각각에서의 소정의 위치에 피킹 헤드(12a)를 흡착할 수 없는 경우는 이재가 불가능한 것으로 판정하게 된다.

(조정부(15d)에 의한 재셋팅 처리의 상세)

다음으로, 도 7 내지 도 11을 참조하여, 조정부(15d)의 지시에 의해 물품(2)를 재셋팅할 때의 처리에 대해 설명한다. 도 7 내지 도 9는 물품(2)을 재셋팅 할 때의 처리를 모식적으로 나타내는 도면이다. 여기서는, 물품(2)이 제1 용기(17)의 측면을 따라 직립하고 있는 경우에 대해 설명한다.

도 7의 701은 제1 용기(17) 내에 물품(2)이 배치되어 있는 상태를 +Y방향으로부터 바라본 도면이다. 또한, 도 7의 702는 동일한 상태를 +Z방향으로부터 바라본 도면이다.

화상 처리부(15b)가 생성한 물품 화상 데이터로부터, 조정부(15d)는 물품(2)의 위치, 자세를 인식할 수 있다. 이에 따라, 조정부(15d)는 물품(2)이 직립한 자세임을 인식할 수 있다. 또한, 조정부(15d)는 거리 데이터로부터 카메라부(13)에서 물품(2)까지의 거리(LA), 카메라부(13)에서 제1 용기(17)의 바닥면까지의 거리(LB)를 인식할 수 있다.

상기 물품 화상 데이터로부터 물품(2)이 직립하고 있음을 인식한 조정부(15d)는 피킹 헤드(12a)의 보지 방향이 물품(2)의 보지 가능면인 면(PA)과 거의 수직이 되는 방향이 되도록 이재부(12)를 제어한다(도 8). 그리고, 카메라부(13)로 촬영되어 있는 물품(2)의 면(PB)으로부터 소정 거리(LC)만큼 제1 용기(17)의 바닥면 방향으로 나아간 위치에 피킹 헤드(12a)의 중심(CA)이 오도록 이재부(12)를 제어한다.

소정 거리(LC)는, 예를 들면, 피킹 헤드(12a)를 구비하는 보지 방향 변경부(12g)의 한 변의 길이(LH)(도 4의 410 참조)가 25mm인 경우, 약 22.5mm(=25/2+10)이다. 이에 따라, 소정의 마진(10mm)을 유지하면서 피킹 헤드(12a)의 적어도 일부를 보지 가능면에 흡착할 수 있다.

그리고, 조정부(15d)는 도 9의 901에 나타낸 바와 같이, 물품(2)의 면(PA)을 보지한 상태로 물품(2)을 이동시키고(902), 물품(2)의 면(PA)이 수평이 되도록 하여(903) 제1 용기(17)의 바닥면에 배치한다. 이에 따라, 물품(2)의 면(PA)이 이재부(12) 쪽이 된 상태로 배치되므로, 이재가 불가능한 상태로 배치되어 있던 물품(2)을 이재 가능한 상태로 다시 배치할 수 있다.

도 10은 이재가 불가능한 상태로 배치되어 있는 물품(2)을 재셋팅하기 위해 일시적으로 물품(2)을 보지하는 경우의 보지예를 나타낸다. 도 10의 1001은 물품(2)이 제1 용기(17) 내에서 측벽을 따라 직립하고 있는 경우의 보지예를 나타낸다. 도 10의 1002는 물품(2)이 제1 용기(17)의 측벽에 기대어 직립에 가까운 상태로 되어 있는 경우의 보지예를 나타낸다. 도 10의 1003은, 물품(2)이 제1 용기(17) 내에서 직립하고 있는 경우의 보지예를 나타낸다. 1001 및 1002의 경우는, 물품(2)의 면(PA)에 피킹 헤드(12a)를 흡착시킴으로써 물품(2)을 보지하고 있다. 1003에서는 물품(2)의 면(PB)에 피킹 헤드(12a)에 포함되는 흡착 패드의 적어도 하나를 흡착시킴으로써 물품(2)를 보지하고 있다. 이와 같이 물품(2)를 보지함으로써, 물품(2)의 자세 및 위치를 변경하여 물품(2)를 이재 가능한 상태로 배치할 수 있다.

도 11은 물품(2A) 위에 물품(2B)이 올려져 있고 제1 용기(17)의 측벽에 가까운 경우에 있어서, 물품(2A)을 재셋팅하기 위해 일시적으로 물품(2A)을 보지하는 경우의 보지예를 나타낸다. 이 경우, 피킹 헤드(12a)에 포함되는 흡착 패드의 적어도 하나를 물품(2A)의 면(PA)에 흡착시킨다(도 11의 1101). 그리고, 물품(2A)을 물품(2B)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다(도 11의 1102). 그대로, 물품(2A)이 물품(2B)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키면, 물품(2A)과 물품(2B) 모두 면(PA)이 수평으로 배치된다(도 11의 1103). 따라서, 이재가 불가능한 상태로 배치되어 있던 물품(2A)과 물품(2B)을 이재 가능한 상태로 배치할 수 있다.

(이재 시스템(1)에서의 처리의 흐름)

다음으로, 도 12 및 도 13을 참조하여 이재 시스템(1)에서의 처리의 흐름을 설명한다. 도 12 및 도 13은 이재 시스템(1)에서의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 한편, 여기서는, 이재 시스템(1)에서의 처리 중 물품(2)의 재셋팅에 수반하는 처리에 대해서만 설명한다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 이재 시스템(1)에서는, 우선 카메라부(13)에 의해 제1 용기(17)의 용기 내 촬영이 이루어진다(S101). 그리고, 제1 판정부(15c)는 카메라부(13)에 의해 촬영된 제1 용기(17)에서의 물품(2) 상태로부터, 물품(2)의 이재가 가능한지 아닌지를 판정한다(S102, 판정 단계). 이재가 가능한 상태이면(S102에서 "예") 그대로 물품(2)의 이재를 실시한다(S103). 한편, 물품(2)의 이재가 불가능한 상태이면(S102에서 "아니오"), 조정부(15d)는 물품(2)의 재셋팅 처리를 행한다(S104, 조정 단계). 그리고, 재셋팅 처리 후 물품(2)의 이재를 행한다(S103).

(재셋팅 처리)

다음으로, 도 13을 참조하여 단계 S104에서의 재셋팅 처리에 대해 설명한다. 재셋팅 처리에서는, 조정부(15d)는 우선 재셋팅 대상이 되는 물품(2)의 이동처의 위치를 결정한다(S201). 이동처의 위치는 제1 용기(17) 내의 바닥면에서 물품(2)을 평면 상태로 둘 수 있을 정도로 아무것도 놓여있지 않은 영역을 탐색하고, 상기 영역으로 결정한다. 그리고, 조정부(15d)는 물품(2)의 현재 위치에서 이동처 위치까지의 이동 경로를 결정한다(S202). 이동처 위치 및 이동 경로를 결정한 조정부(15d)는 상기 이동 경로에서 상기 이동처까지 물품(2)를 이동시키도록 구동 제어부(15x)에 지시를 행한다. 지시를 받은 구동 제어부(15x)는 이재부(12)를 제어하여 물품(2)를 픽업시킨다(S203). 무사히 물품(2)을 픽업할 수 있으면, 즉, 이재부(12)의 피킹 헤드(12a)에 의해 물품(2)를 흡착할 수 있으면(S204에서 "예"), 물품(2)을 결정한 이동 경로에서 이동처 위치까지 이동시킨다(S205). 한편, 무사히 픽업할 수 없으면(S204에서 "아니오"), 다시 픽업 처리를 행한다(S203).

구동 제어부(15x)에 의해 물품(2)이 이동처 위치까지 이동되면, 물품(2)이 제1 용기(17)의 바닥면에 탑재되고, 피킹 헤드(12a)의 흡착이 해제된다(S206에서 "예"). 이에 따라, 물품(2)의 재셋팅 처리가 완료된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 이재 시스템(1)은 물품(2)을 제1 용기(17)에서 상기 제1 용기(17)의 외부로 이재하는 이재부(12)를 구비한다. 그리고, 이재부(12)는 물품(2)을 흡착함으로써 보지하는 피킹 헤드(12a), 피킹 헤드(12a)를 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부(12b) 및 피킹 헤드(12a)의 보지 방향을 변경하는 보지 방향 변경부(12g)를 구비한다.

또한, 이재 시스템(1)은 카메라부(13), 제1 판정부(15c) 및 조정부(15d)를 구비한다. 카메라부(13)는 제1 용기(17) 내의 물품(2)를 촬영한다. 제1 판정부(15c)는 이재부(12)가 보지함으로써 물품(2)을 이재할 수 있는지 없는지를, 카메라부(13)에 의해 촬영된 상기 물품(2)의 자세로부터 판정한다. 조정부(15d)는 제1 판정부(15c)를 이재할 수 없다고 판정한 경우, 이재부(12)의 구동부(12b) 및 보지 방향 변경부(12g)를 제어하여 상기 물품(2)의 자세 및 위치를 조정하여, 상기 물품(2)을 이재부(12)에서 보지하여 이재 가능한 자세 및 위치로 변경한다.

〔실시 형태 2〕

본 발명의 다른 실시 형태에 대해, 이하에 설명한다. 한편, 설명의 편의상 상기 실시 형태에서 설명한 부재와 동일한 기능을 가지는 부재에 대해서는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 반복하지 않는다.

본 실시 형태는 상술한 실시 형태 1에서의 제어부(15)에 추정부(15e)가 더해진 구성이다. 도 14는 본 실시 형태에 따른 이재 시스템(1)의 개요를 나타내는 기능 블록도이다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 제어부(15)에는 추정부(15e)가 포함되어 있다. 추정부(15e)는 화상 처리부(15b)에 의해 생성된 물체 화상 데이터로부터, 물품(2)의 보지 가능면이 어디를 향하고 있는지 추정한다. 그리고, 추정한 면의 방향을 조정부(15d)에 송출한다.

도 15를 참조하여 설명한다. 도 15는 물품(2)의 보지 가능면의 방향을 나타내는 도면이다. 화상 처리부(15b)에 의해 생성되는 물품 화상 데이터는 물품(2)의 형상 및 위치를 나타낸다. 또한, 거리 데이터는 구획별 물품(2)까지의 거리를 나타낸다. 따라서, 예를 들면, 도 15의 1501에 나타내는 바와 같은 물품 화상 데이터가 있는 경우, 추정부(15e)는 여기에는 2개의 물품(2)(2A, 2B)이 나타나 있고, 둘의 관계는 도 15의 1502에 나타내도록 되어 있음을 인식할 수 있다. 이로부터, 추정부(15e)는 물품(2A)의 보지 가능면은 연직 방향(방향(DA))을 향하고 있으며, 물품(2B)의 보지 가능면은 연직 방향으로부터 제1 용기(17)의 측면 방향으로 어긋난 방향(방향(DB))을 향하고 있음을 추정할 수 있다.

추정부(15e)로부터 보지 가능면의 방향이 송출된 조정부(15d)는 물품(2A)의 면(PA)의 방향에 맞추어 이재부(12)의 피킹 헤드(12a)를 흡착할 수 있도록, 구동 제어부(15x)에 지시할 수 있다.

또한, 물품(2A) 및 물품(2B)이 제1 용기(17)의 중앙 부근에 포개어지도록 배치되어 있는 경우, 물품(2B)을 재셋팅할 수도 있다. 이 경우, 추정부(15e)로부터 물품(2B)의 보지 가능면(PA)의 방향(DB)이 송출된 조정부(15d)는 물품(2B)의 면(PA)의 방향(방향(DB))에 맞추어 이재부(12)의 피킹 헤드(12a)를 흡착할 수 있도록 구동 제어부(15x)에 지시할 수 있다.

〔실시 형태 3〕

본 발명의 또 다른 실시 형태에 대하여 이하에 설명한다. 한편, 설명의 편의상, 상기 실시 형태에서 설명한 부재와 동일한 기능을 가지는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 반복하지 않는다.

본 실시 형태에서는 상술한 실시 형태 1 또는 실시 형태에 2의 제어부(15)에 제2 판정부(15f)가 더해진 구성이다. 도 16은 본 실시 형태에 따른 이재 시스템(1)의 개요를 나타내는 기능 블록도이다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 제어부(15)에는 제2 판정부(15f)가 포함되어 있다. 제2 판정부(15f)는 조정부(15d)가 결정된 이동 경로 및 이동처 위치에 물품(2)의 이동을 방해하는 다른 물품(2) 등이 존재하는지 아닌지, 다시 말하면, 조정부(15d)에 의한 조정에 간섭하는 다른 물품(2)이 없는지를 판정하고, 그 결과를 조정부(15d)에 송출한다.

조정부(15d)는 결정한 이동 경로, 이동처 위치에 물품(2)의 이동을 방해하는 다른 다른 물품(2)이 있다고 제2 판정부(15f)가 판정한 경우, 결정한 이동 경로 및 이동처 위치를 취소하고, 다시 이동 경로 및 이동처 위치의 결정을 행한다.

도 17을 참조하여, 제2 판정부(15f)의 판정 처리에 대해 설명한다. 도 17은 조정부(15d)가 결정된 물품(2)의 이동처 위치 및 이동 경로를 나타낸다. 도 17의 1701에 나타낸 바와 같이, 조정부(15d)가 물품(2A)을 현재 위치에서부터 이동처 위치(1711)까지 이동 경로(1710)로 이동시키는 것으로 결정한 것으로 한다. 1701에 나타낸 바와 같이 이동처 위치(1711) 및 이동 경로(1710)에 물품(2A)의 이동을 방해하는 다른 물품(2)이 없으면, 제2 판정부(15f)는 물품(2A)의 이동을 방해하는 다른 물품(2)은 없는 것으로 판정한다.

한편, 도 17의 1702에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 이동 경로(1710) 상에 다른 물품(2C)이 존재하고 있는 경우, 제2 판정부(15f)는 물품(2A)의 이동을 방해하는 다른 물품(2)이 있다고 판정한다.

〔소프트웨어에 의한 실현예〕

이재 시스템(1)(이하, 「장치」라고 부른다.)의 기능은 상기 장치로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램으로서, 상기 장치의 각 제어 블록(특히, 제어부(15)에 포함되는 각 부)으로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램에 의해 실현될 수 있다.

이 경우, 상기 장치는 상기 프로그램을 실행하기 위한 하드웨어로서 적어도 하나의 제어 장치(예를 들면, 프로세서)와 적어도 하나의 기억 장치(예를 들면, 메모리)를 가지는 컴퓨터를 구비하고 있다. 이 제어 장치와 기억 장치에 의해 상기 프로그램을 실행함으로써, 상기 각 실시 형태에서 설명한 각 기능이 실현된다.

상기 프로그램은 일시적이 아니며, 컴퓨터 판독 가능한 하나 또는 복수의 기록 매체에 기록되어 있을 수 있다. 이 기록 매체는 상기 장치를 구비할 수 있으며, 구비하지 않을 수도 있다. 후자의 경우, 상기 프로그램은 유선 또는 무선의 임의의 전송 매체를 통하여 상기 장치에 공급될 수 있다.

또한, 상기 각 제어 블록의 기능의 일부 또는 전부는 논리 회로에 의해 실현될 수도 있다. 예를 들면, 상기 각 제어 블록으로서 기능하는 논리 회로가 형성된 집적 회로도 본 발명의 범주에 포함된다. 이외에도, 예를 들면 양자 컴퓨터에 의해 상기 각 제어 블록의 기능을 실현하는 것도 가능하다.

또한, 상기 각 실시 형태에서 설명한 각 처리는 AI(Artificial Intelligence: 인공 지능)에 실행시킬 수 있다. 이 경우, AI는 상기 제어 장치에 의해 동작하는 것일 수 있으며, 다른 장치(예를 들면, 엣지 컴퓨터 또는 클라우드 서버 등)로 동작하는 것일 수도 있다.

〔정리〕

본 발명의 양태 1에 따른 이재 시스템은, 물품을 용기로부터 상기 용기의 외부로 이재하는 이재부를 구비하는 이재 시스템으로서, 상기 이재부는 상기 물품을 흡착함으로써 보지하는 피킹 헤드, 상기 피킹 헤드를 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부, 및 상기 피킹 헤드의 보지 방향을 변경하는 보지 방향 변경부를 구비하고, 상기 용기 내의 상기 물품을 촬영하는 카메라부, 상기 이재부가 보지함으로써 상기 물품을 이재할 수 있는지의 여부를 상기 카메라부에 의해 촬영된 상기 물품의 자세로부터 판정하는 제1 판정부, 및 상기 제1 판정부를 이재할 수 없다고 판정한 경우, 상기 이재부의 상기 구동부 및 상기 보지 방향 변경부를 제어하여 상기 물품의 자세 및 위치를 조정하여, 상기 물품을 상기 이재부에서 보지하여 이재 가능한 자세 및 위치로 변경하는 조정부를 구비한다.

이에 따라, 이재부에서 보지하여 이재할 수 없는 자세로 되어 있는 물품을, 이재 가능한 자세로 재셋팅할 수 있다. 또한, 카메라부로 촬영하는 것만으로 판정하므로, 간단하고 쉬운 구성으로 재셋팅 판정을 행할 수 있다.

본 발명의 양태 2에 따른 이재 시스템은, 상기 양태 1에서, 상기 제1 판정부는 상기 카메라부에 의해 촬영된 화상에서의 상기 물품의 면적과, 미리 저장되어 있는 상기 물품의 형상에 의해 나타나는 상기 물품의 어느 면의 면적을 비교함으로써, 상기 판정을 행한다.

본 발명의 양태 3에 따른 이재 시스템은, 상기 양태 1 또는 양재 2에서, 상기 피킹 헤드가 상기 물품을 보지 가능한 보지 가능면이 미리 정해져 있고, 상기 제1 판정부는 상기 물품의 상기 보지 가능면이 수평에 대해서 소정의 각도 이내인지의 여부에 따라 상기 판정을 행한다.

본 발명의 양태 4에 따른 이재 시스템은, 상기 양태 1 내지 3 중 어느 하나에서, 상기 제1 판정부는 판정 대상의 물품의 적어도 일부에 다른 물품이 포개어져 있는지의 여부에 따라 상기 판정을 행한다.

본 발명의 양태 5에 따른 이재 시스템은, 상기 양태 1 내지 4 중 어느 하나에서, 상기 제1 판정부가 판정 대상인 대상 물품의 상기 보지 가능면이 수평에 대하여 소정의 각도 이내가 아니어서 이재 불가능하다고 판정한 경우, 상기 조정부는 상기 보지 방향을 상기 대상 물품의 상기 보지 가능면과 수직한 방향으로 조정하여 상기 대상 물품의 자세 및 위치를 조정한다.

본 발명의 양태 6에 따른 이재 시스템은, 상기 양태 1 내지 5 중 어느 하나에서, 상기 카메라부에 의해 촬영된 상기 대상 물품의 화상으로부터, 상기 대상 물품의 보지 가능면의 방향을 추정하는 추정부를 구비하고, 상기 조정부는 상기 추정부에 의해 추정된 상기 보지 가능면의 방향을 이용하여 상기 조정을 행한다.

본 발명의 양태 7에 따른 이재 시스템은, 상기 양태 1 내지 6 중 어느 하나에서, 상기 피킹 헤드에는 복수의 흡착 부재가 구비되어 있으며, 상기 대상 물품의 상기 보지 가능면이 수평에 대하여 소정의 각도 이내가 아닌 경우, 상기 조정부는 상기 복수의 흡착 부재의 적어도 일부를 상기 보지 가능면에 흡착시켜 상기 대상 물품의 상기 조정을 행한다.

본 발명의 양태 8에 따른 이재 시스템은, 상기 양태 1 내지 7 중 어느 하나에서, 상기 제1 판정부가 판정 대상인 대상 물품의 일부에 다른 물품이 포개어져 있어 이재할 수 없다고 판정한 경우, 상기 조정부는 상기 피킹 헤드를 상기 대상 물품의 상기 보지 가능면에 보지시키고, 수직 방향으로 들어올려 상기 다른 물품과는 반대 방향으로 이동시킴으로써, 상기 대상 물품의 자세 및 위치를 조정한다.

본 발명의 양태 9에 따른 이재 시스템은, 상기 양태 1 내지 8 중 어느 하나에서, 상기 조정부가 상기 물품의 자세 및 위치를 조정할 때의 상기 피킹 헤드가 상기 물품을 보지하는 보지 위치, 상기 물품의 이동처까지의 이동 경로, 및 이동처인 이동처 위치에서, 상기 조정에 간섭하는 다른 물품이 없는지를 판정하는 제2 판정부를 구비한다.

본 발명의 양태 10에 따른 이재 시스템의 제어 방법은, 물품을 용기로부터 상기 용기의 외부로 이재하는 이재부로서, 상기 물품을 흡착함으로써 보지하는 피킹 헤드, 상기 피킹 헤드를 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부, 상기 피킹 헤드의 보지 방향을 변경하는 보지 방향 변경부를 구비하는 이재부 및 상기 용기 내의 상기 물품을 촬영하는 카메라부를 구비하는 이재 시스템으로서, 상기 이재부가 보지함으로써 상기 물품을 이재할 수 있는지의 여부를 상기 카메라부에 의해 촬영된 상기 물품의 자세로부터 판정하는 판정 단계과 상기 판정 단계에서 이재할 수 없다고 판정한 경우, 상기 이재부의 상기 구동부 및 상기 보지 방향 변경부를 제어하여 상기 물품의 자세 및 위치를 조정하여, 상기 물품을 상기 이재부에서 보지하여 이재 가능한 자세 및 위치로 변경하는 조정 단계를 포함한다.

본 발명의 각 양태에 따른 이재 시스템은 컴퓨터에 의해 실현될 수 있으며, 이 경우에는, 컴퓨터를 상기 이재 시스템이 구비하는는 각 부(소프트웨어 요소)로서 동작시킴으로써 상기 이재 시스템을 컴퓨터에서 실현시키는 이재 시스템의 제어 프로그램 및 그것을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체도, 본 발명의 범주에 들어간다.

본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되지 않으며, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태 또한 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

1: 이재 시스템 2, 2A, 2B, 2C: 물품
11: 반송부 12: 이재부
12a: 피킹 헤드 12b: 구동부
12g: 보지 방향 변경부 13: 카메라부
15: 제어부 15a: 화상 취득부
15b: 화상 처리부 15c: 제1 판정부
15d: 조정부 15e: 추정부
15f: 제2 판정부 15x: 구동 제어부
17: 제1 용기 1710: 이동 경로
1711: 이동처 위치

Claims (11)

1. 물품을 용기로부터 상기 용기의 외부로 이재하는 이재부를 구비한 이재 시스템으로서,
   상기 이재부는,
   상기 물품을 흡착함으로써 보지하는 피킹 헤드;
   상기 피킹 헤드를 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부; 및
   상기 피킹 헤드의 보지 방향을 변경하는 보지 방향 변경부를 구비하고,
   상기 용기 내의 상기 물품을 촬영하는 카메라부;
   상기 이재부가 보지함으로써 상기 물품을 이재할 수 있는지의 여부를 상기 카메라부에 의해 촬영된 상기 물품의 자세로부터 판정하는 제1 판정부; 및
   상기 제1 판정부를 이재할 수 없다고 판정한 경우, 상기 이재부의 상기 구동부 및 상기 보지 방향 변경부를 제어하여 상기 물품의 자세 및 위치를 조정하여, 상기 물품을 상기 이재부에서 보지하여 이재 가능한 자세 및 위치로 변경하는 조정부를 구비하는 이재 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 판정부는, 상기 카메라부에 의해 촬영된 화상에서의 상기 물품의 면적과, 미리 저장되어 있는 상기 물품의 형상에 의해 나타내어지는 상기 물품의 어느 면의 면적을 비교함으로써 상기 판정을 행하는 이재 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 피킹 헤드가 상기 물품을 보지할 수 있는 보지 가능면이 미리 정해져 있고,
   상기 제1 판정부는 상기 물품의 상기 보지 가능면이 수평에 대하여 소정의 각도 이내인지의 여부에 따라 상기 판정을 행하는 이재 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 판정부는 판정 대상의 물품의 적어도 일부에 다른 물품이 포개어져 있는지의 여부에 따라 상기 판정을 행하는 이재 시스템.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 판정부가 판정 대상인 대상 물품의 상기 보지 가능면이 수평에 대하여 소정의 각도 이내가 아니어서 이재 불가능하다고 판정한 경우,
   상기 조정부는 상기 보지 방향을 상기 대상 물품의 상기 보지 가능면과 수직한 방향으로 조정하여 상기 대상 물품의 자세 및 위치를 조정하는 이재 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 카메라부에 의해 촬영된 상기 대상 물품의 화상으로부터 상기 대상 물품의 보지 가능면의 방향을 추정하는 추정부를 구비하고,
   상기 조정부는 상기 추정부에 의해 추정된 상기 보지 가능면의 방향을 이용하여 상기 조정을 행하는 이재 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 피킹 헤드에는 복수의 흡착 부재가 구비되어 있으며,
   상기 대상 물품의 상기 보지 가능면이 수평에 대하여 소정의 각도 이내가 아닌 경우, 상기 조정부는 상기 복수의 흡착 부재의 적어도 일부를 상기 보지 가능면에 흡착시켜 상기 대상 물품의 상기 조정을 행하는 이재 시스템.
8. 제3항에 있어서,
   상기 제1 판정부가 판정 대상인 대상 물품의 일부에 다른 물품이 포개어져 있어 이재할 수 없다고 판정한 경우,
   상기 조정부는 상기 피킹 헤드를 상기 대상 물품의 상기 보지 가능면에 보지시키고, 수직 방향으로 들어올려 상기 다른 물품과는 반대 방향으로 이동시킴으로써 상기 대상 물품의 자세 및 위치를 조정하는 이재 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   상기 조정부가 상기 물품의 자세 및 위치를 조정할 때의 상기 물품의 이동처까지의 이동 경로, 및 이동처인 이동처 위치에서, 상기 조정에 간섭하는 다른 물품이 없는지를 판정하는 제2 판정부를 구비하는 이재 시스템.
10. 물품을 용기로부터 상기 용기의 외부로 이재하는 이재부로서, 상기 물품을 흡착함으로써 보지하는 피킹 헤드, 상기 피킹 헤드를 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부, 상기 피킹 헤드의 보지 방향을 변경하는 보지 방향 변경부를 구비하는 이재부 및 상기 용기 내의 상기 물품을 촬영하는 카메라부를 구비하는 이재 시스템의 제어 방법으로서,
    상기 이재부가 보지함으로써 상기 물품을 이재할 수 있는지의 여부를 상기 카메라부에 의해 촬영된 상기 물품의 자세로부터 판정하는 판정 단계; 및
    상기 판정 단계에서 이재할 수 없다고 판정한 경우, 상기 이재부의 상기 구동부 및 상기 보지 방향 변경부를 제어하여 상기 물품의 자세 및 위치를 조정하여, 상기 물품을 상기 이재부에서 보지하여 이재 가능한 자세 및 위치로 변경하는 조정 단계를 포함하는 이재 시스템의 제어 방법.
11. 제10항에 기재된 이재 시스템의 제어 방법에서의 상기 판정 단계 및 상기 조정 단계를 컴퓨터에 실행시키기 위한 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.

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