WO2019093328A1 - 貨物用識別コード及びその表示物及びそれに用いるロボットハンド - Google Patents

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飯野　英城
青木　清
隼 堀越
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    • B65G67/02—Loading or unloading land vehicles
    • B65G67/24—Unloading land vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an identification code for cargo, a display indicating the same, and a robot hand for handling cargo in which the identification code is displayed, and in particular, a rectangular cargo loaded on a cargo platform or pallet of a cargo car
  • the present invention relates to a cargo identification code suitable for automatic unloading and display thereof and a robot hand used therefor.
  • a robot hand is aligned with a cargo by identifying the coordinate position of an object among a plurality of cargos loaded using a camera for photographing 2D or 3D vision.
  • a method for automatically unloading work has been proposed, and it is possible to greatly reduce the labor of manual work.
  • this method when rectangular cargos are aligned and loaded without gaps, there is a problem that it is difficult to recognize the horizontal and vertical edge positions of individual cargos, which makes it difficult to position the robot hand. there were.
  • Japanese Patent No. 3849633 by providing an identification unit at a predetermined position of the cargo, which of the stacking assembly styles stored in advance according to the presence or absence of the identification unit at the predetermined detection position corresponds to A method to judge is proposed, and it is possible to carry out automatic unloading work with a robot hand even for cargo loaded without a gap.
  • this method in addition to the trouble and cost required to store in advance all the loading patterns corresponding to the types of cargo, in the case of the loading method without patterns, and cargos of different sizes are mixed. In the case, it is likely to be difficult to apply.
  • a robot is provided by providing markers at the four corners of the entire surface of a rectangular parallelepiped cargo, and detecting the vertical and horizontal sides forming the corner as a rectangular parallelepiped surface on which the markers are displayed.
  • a method that enables the positioning of the hand. This eliminates the need to store a plurality of types of stacking patterns in advance, and also enables smooth unloading even if cargos of different sizes are mixed.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to enable smooth debanning or depalletization of loaded rectangular solid cargo while dealing with various situations.
  • the present invention relates to a cargo identification code which is displayed on predetermined positions of four sides or all sides of the front and rear left and right sides of a rectangular parallelepiped cargo and which makes the predetermined control means identify the code data through the reading means,
  • the code data includes size information indicating the vertical and horizontal sizes of the code display surface of the cargo, and the code display position and the size information are stored in the control unit of the robot including the reading unit and the robot hand. It is characterized in that the robot hand is aligned with the cargo based on the above.
  • the cargo identification code includes the vertical and horizontal size information on the display surface, and the robot hand is aligned based on the code display position and the size information so that the cargo can be loaded without a gap. Even in the situation where the edge portion is unclear or loaded in various orientations, the vertical and horizontal edge position of the code display surface can be recognized using the vertical and horizontal size information of the code display surface based on the code display position As a result, it becomes easy to smoothly carry out debanning and depalletizing while accurately aligning the robot hand with the target cargo.
  • the code data includes position information for identifying a code display position on the code display surface. If the code data is characterized in that all the codes are at a predetermined position. Even when the display can not be performed or when the cargos of various code display positions are mixed, accurate alignment can be performed by using the position information and the size information.
  • the code data is used to identify a rotation angle in the case of being mounted by rotating by a multiple of 90 degrees from the reference posture with a line perpendicular to the code display surface as a central axis. If the rotation identification information is included, it is possible to know the rotation direction and angle of the code display surface even when the cargo is placed by being rotated from the reference posture. The vertical and horizontal sizes of the posture actually placed can be identified.
  • the code data includes information of depth size and / or cargo weight based on the code display surface, the cargo with a long depth Even for heavy cargo, it is easy to select a safe gripping method.
  • the above-described cargo identification code is characterized by being a matrix type two-dimensional code, it becomes easy to include a wide variety of information such as the product number indicating the contents and product information
  • the directional nature of the configuration makes it possible to display rotational identification information by itself.
  • a seal sheet having a sheet or adhesive layer of a predetermined shape on which the above-described cargo identification code is displayed, and is affixed to a predetermined position on four sides or all sides of the cargo. If the cargo identification code is displayed on each side, the cargo identification code described above can be easily displayed even with an existing cardboard box or packing case. .
  • the three cargo identification codes are arranged in a L-shape with a predetermined distance so that the other two form a right angle with each other with one cargo identification code as a center, and for adjacent cargo
  • the cargo identification code is displayed as being displayed on each corner of the face L
  • a sheet or seal sheet characterized in that it is formed in a letter shape and the cargo identification codes are displayed on three different sides of the cargo simply by sticking one of the sheets, for example, the corners on the front side
  • the cargo identification code can be displayed on all six sides simply by attaching it to two parts of the rear part and the corner on the rear side which is the diagonal position of the part.
  • the above-described cargo identification code is displayed at a predetermined position on the four sides or all sides of the front and rear, right and left by printing or sheet attachment, the above can be used only by using it. All the functions and functions can be exhibited easily.
  • the reading means for reading the cargo identification code, the support plate for supporting the lower surface of the cargo from below, and the code display surface are attached to the tip of the arm of the robot controlled by the control means.
  • the cargo identification code as described above characterized in that the cargo is drawn out on the support plate and placed on the support plate and gripped while the target cargo is placed on the support plate If the robot hand for picking up the cargo is used, even if the clearance above or to the side of the cargo loaded without a gap is small, the cargo can be smoothly taken out with a simple configuration without increasing the cost. It is possible to carry out the unloading work.
  • the L-shaped state in addition to the L-shaped state in the normal direction, includes a state in which it is rotated by a multiple of 90 degrees and a plane-symmetrical state thereof. Further, in the present invention, each information included in the code data directly indicates target information, and also indirectly information for accessing and acquiring target information stored in advance in a predetermined storage means. Shall also be included.
  • FIG. 1 shows a cargo identification code 10a, 10b, 10c, 10d according to a first embodiment of the present invention and a cargo 5A in a state of being packaged in a cardboard box as a display item thereof.
  • the side surfaces front, rear, left
  • the cargo identification codes 10a, 10b, 10c, 10d in the basic posture of the illustrated cargo 5A (the lid is the upper surface and the surface with the sheet 1a is the front), the side surfaces (front, rear, left) displaying the cargo identification codes 10a, 10b, 10c, 10d.
  • Light side is a loading method which does not come to the position of the upper surface or the lower surface in any case, and one of the four side surfaces is always in the front position opposite to the reading means of the robot hand.
  • the cargo identification codes 10a, 10b, 10c and 10d are displayed at predetermined positions on the front, rear, left, and right sides of the rectangular cargo 5A, and the 2D camera is code data including at least longitudinal size information on the code display surface.
  • the code data of the freight identification codes 10a, 10b, 10c and 10d are not limited to those directly indicating the size information as described above, but are stored, for example, on a server (storage means) such as an intranet or the Internet.
  • the access information to the size information may be used to indirectly indicate the size information.
  • the control means of the robot hand accesses predetermined storage means based on the access information of the code data acquired by the reading means, and acquires corresponding size information and other information.
  • each code data of the cargo identification code 10a, 10b, 10c, 10d includes the size of depth based on the code display surface of the cargo 5A, and the robot hand is held in a safe state (chatch King) make it easy to pick up.
  • the cargo identification code 10a, 10b, 10c, 10d is printed in advance on the side (four sides) of the cardboard box constituting the cargo 5A, and the printing position is It is considered to be the central position of width and width in the code display surface.
  • the code display position Is a middle position in the vertical and horizontal directions on the surface on which it is displayed, so just by identifying the vertical and horizontal size of the code display surface, debanning while aligning the robot hand with the cargo 5A of interest based on the code display position. And de-palletizing can be performed accurately and smoothly.
  • a cargo identification code is printed at a predetermined position on all six sides of the cardboard box. You should keep it. Also, by including in the code data position information indicating the code display position in advance in printing, there is no restriction on the print position, and a program that causes the control unit on the robot side to execute the above steps is unnecessary. It becomes.
  • FIG. 2 shows cargo identification codes 11a to 11f according to the second embodiment of the present invention (symbols omitted in the drawing), sheets 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f which are the display items thereof, and cardboards thereof.
  • the cargo 5B which has accommodated the contents in the state stuck to the box is shown.
  • the size of the cargo for example, in the case where cargoes having contents of various weights accommodated in rectangular cardboard boxes of various shapes and sizes such as home delivery cargo are sequentially carried in, the size of the cargo And, while measuring the weight sequentially, it is suitable for printing and sticking the cargo identification codes 11a to 11f on the sheets 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f for sticking.
  • a loading method is also assumed in which cargo is stacked in various directions at random, so the sheets 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f are respectively affixed to all surfaces ( It is preferable to print on each sheet to specify the sticking surface and position), and the cargo identification code 11a to 11f can be read out regardless of which surface is the front facing the reading means of the robot. There is. Further, since the code data includes information on the depth size and weight of the cargo 5B, it is easy to select a safe gripping method for the robot hand.
  • the code data does not include position information indicating the code display position, but the position where the square sheet 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f is attached is the upper right corner of the attached surface.
  • the control means on the robot side is provided in advance with a step of determining "the code display position is 5 cm each from the upper side / right side". Similarly, accurate alignment of the robot hand with the cargo 5B can be performed.
  • the code data has a rotation angle in the case where it is rotated by a multiple of 90 degrees from the reference posture with a line perpendicular to the code display surface displaying the cargo identification code 11a to 11f as a central axis.
  • the rotation identification information for identification is included, and even if the cargo 5B is placed by being rotated from the reference posture, the actual length, width, and depth of the code display surface in the placed posture are included. The size can be identified.
  • the cargo identification codes 11a to 11f of the present embodiment are called matrix type two-dimensional codes, and since the configuration has directivity, it is possible to display the rotation identification information by itself. It is possible.
  • the application position is not limited as long as it is accurately attached to the position according to the position information. Become.
  • FIG. 3 shows cargo identification codes 12a to 12f according to a third embodiment of the present invention, and seal sheets 2a and 2b as their display objects, and FIG. 4 shows the seal sheets 2a and 2b.
  • the cargo 5C is shown as the affixed label.
  • the three cargo identification codes 12a, 12b and 12c are one cargo identification code 12b and the other two cargo identification codes 12a and 12b. Are at a predetermined distance so as to be perpendicular to each other to form an L-shaped seal sheet 2a, and is characterized in that it is paired with the seal sheet 2b of FIG. 3 (B).
  • the cargo identification codes 12a, 12b and 12c are attached to three corners forming a corner of a rectangular parallelepiped while being bent at a right angle as shown in FIG.
  • the display parts 20, 21 and 22 are formed in an L shape as being displayed on each side (the same applies to the seal sheet 2b), and only by attaching one of them, three sides of the rectangular parallelepiped cargo are The cargo identification code will be displayed.
  • the seal sheet 2a is provided at the front corner of the cardboard box in which the contents are packed, and the seal sheet 2b having the same configuration at the opposite corner of the back corner. Only by attaching each piece, it becomes cargo 5C with the identification code for cargo displayed on all 6 different faces. Therefore, the sticking work can be done in a relatively short time while minimizing the trouble and time to determine the sticking position and the sticking direction. It will be completed.
  • position information indicating the code display position on each display surface (coordinate position of 5 cm from each of the vertical and horizontal sides forming the corner portion) It is characterized by the point which contains). Therefore, in addition to not requiring the program for executing the steps as described above in the control means on the robot hand side, it is possible to easily cope with the case in which cargos of various sizes are mixed.
  • the code data also includes information indicating the product number of the contents collected in the cardboard box, which is excellent in convenience in physical distribution and storage.
  • the necessary number of the seal sheets 2a and 2b may be printed in advance, but in the case where the size and content of the cargo are known immediately before sticking Also, since it is possible to print the required number of sheets in a short time, it is relatively easy to cope with this (it is possible to create two groups with one A4 size sheet).
  • the cargo identification codes 12a to 12f are displayed at positions shifted along the diagonal from the central position of the display portions 20, 21, 22, 23, 24, and 25. This is to secure a space for applying a tape for closing the lid as shown in FIG. 4 and to avoid that the cargo identification codes 12a to 12f are partially shielded by the opaque tape. Moreover, by adopting the pasting method as shown in the figure, it is possible to stick to the cardboard box even before the lid is closed, and when the tape is cut and the lid is opened at the time of opening, the seal sheets 2a and 2b are cut. Can also be avoided.
  • FIG. 5 shows a state in which the robot 5 unloads the cargo 5C attached with the seal sheets 2a and 2b, which are the display objects of the above-mentioned cargo identification codes 12a to 12f, from the pile loaded in the container.
  • the piles of the cargo 5C aligned and stacked without gaps have a small gap between the ceiling plate 500 of the container and the left and right side plates (not shown), so the cargo 5C on the upper end and the left and right ends is forward (robot It can not be picked up unless it is pulled out to 3).
  • the robot 3 supports the robot hand 31 provided on the tip end side of the arm 30 from below from below the camera 315 which is a reading means for reading the cargo identification codes 12a to 12f and the target cargo 5C. And a suction / extraction means comprising a mechanism (not shown) for pulling and placing the suctioned cargo 311 onto the support plate 310.
  • the front end side of the support plate 310 in the robot hand 31 is positioned slightly below the lower end edge of the cargo 5C, The suction is performed while the suction pad 311 is in close contact, and as shown in FIG. 6, the cargo 5C is sequentially pulled out from the upper end side from the pile and picked up while being unloaded. Therefore, even if the clearance above and to the side of the cargo 5C loaded without a gap is narrow, it is possible to proceed with the unloading operation while smoothly pulling out the cargo 5C without increasing costs with a simple configuration. it can.
  • the robot hand 31 is configured such that the tip end side of the support plate 310 can swing up and down in a predetermined range, and as shown in FIG. 6, the cargo 5C is pulled up onto the support plate 310 By lifting the tip end side, even if the suction force of the suction pad 311 is not so large, it can be held in a stable state. Further, as shown in FIG. 7, when picking up the lowermost cargo 5C, the cargo 5C in close contact with the floor surface is placed on the support plate 310 by lowering the tip end side of the support plate 310 and bringing it into close contact with the floor surface. You can pull it up.
  • the robot 3 equipped with such a robot hand 31 adjusts the position and angle of the support plate 310 also for the pile of cargo 5C loaded in various directions at random.
  • the stacked freight 5C can be picked up in order from the upper stage. That is, by reading the freight identification codes 12a to 12f, in addition to the longitudinal / horizontal size information of the freight 5C, depth size and weight information, position information, and rotation identification information can be instantly identified. It is possible to safely and smoothly unload the directionally loaded cargo 5C.
  • the present invention is not limited to various loading operations such as banning, palletizing or movement onto a conveyor. It goes without saying that it can be applied to the transfer operation, and the efficient operation can be realized as described above.

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Abstract

【課題】積載された直方体の貨物について、様々な状況に対応しながらスムースにデバンニング又はデパレタイズできるようにする。 【解決手段】直方体の貨物５Ａの前後左右の４面又は総ての面の所定位置に各々表示され、そのコードデータを読取り手段を介して所定の制御手段に識別させる貨物用識別コード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄであって、そのコードデータには貨物５Ａにおけるコード表示面の縦横のサイズを示すサイズ情報が含まれており、読取り手段及びロボットハンドを備えたロボットの制御手段に、そのコード表示位置とサイズ情報に基づいてロボットハンドを貨物５Ａに位置合わせさせることを特徴とするものとした。

Description

貨物用識別コード及びその表示物及びそれに用いるロボットハンド
　本発明は、貨物用の識別コード及びそれを表示した表示物及びその識別コードが表示された貨物を取り扱うロボットハンドに関し、殊に、貨物車の荷台やパレットの上に積載された長方形の貨物を、自動で荷降ろしするのに適した貨物用識別コード及びその表示物及びそれに用いるロボットハンドに関する。
　近年、段ボール箱等に梱包されて積み上げられた貨物を貨物車の荷台やコンテナから降ろしたり（デバンニング）パレットの上から降ろしたり（デパレタイズ）する作業において、プログラムされたロボットを用いて荷降ろし作業を自動化することで人手による手間と労力を大きく軽減させようとする技術が普及しつつある。
　例えば、特開平８－３０４０２５号公報には、２Ｄ又は３Ｄビジョンを撮影するカメラを用いて積載された複数の貨物のうち対象物の座標位置を識別することで、ロボットハンドを貨物に位置合わせしながら自動的に荷降ろし作業を行う方式が提案されており、人手による労力を大幅に軽減可能としている。しかし、この方式においては、直方体の貨物が整列して隙間無く積載されている場合には、個々の貨物における縦横のエッジ位置が認識しにくくなってロボットハンドの位置合わせが困難になるという問題があった。
　これに対し、特許第３８４９６３３号公報には、貨物の所定位置に識別部を設けることで所定の検出位置における識別部の有無に応じて予め記憶した積み付け組み様式のうちどれに該当するかを判断する方式が提案されており、隙間無く積載された貨物であっても、ロボットハンドによる自動荷降ろし作業を可能としている。しかしながら、この方式においては、貨物の種類に対応した総ての積み付けパターンを予め記憶させておく手間とコストを要することに加え、パターンにない積み付け方式の場合や異なるサイズの貨物が混在する場合には、適用が困難となりやすい。
　そこで、特開２０１７－５８１３０号公報において、直方体の貨物の総ての面の四隅にマーカを設け、その角部を構成する縦横の辺をマーカが表示された直方体の面として検出することでロボットハンドの位置決めを可能にした方式も提案されている。これにより、予め複数種類の積み付けパターンを記憶しておく必要がなくなることに加え、異なるサイズの貨物が混在していてもスムースに荷降ろしを行えるようになる。
　ところが、この方式においては、直方体を構成する６面の４隅総てにマーカを表示する必要があることから、既存の梱包箱や既存の貨物における総ての隅部２４箇所に後からマーカを付することは過大な手間とコストを要して現実的ではないため、この方式を実施するには予めマーカを印刷した専用の梱包箱を使わざるを得ないのが現実である。
　また、屋根のあるトラックの荷台やコンテナ内に積載された貨物をデバンニングする場合、屋根板や左右の側板に近接して積載された貨物はその前面側を把持して引き出しながらピックアップするしかないところ、前面に表示されたマーカしか読取れずに奥行のサイズが識別できないため、把持位置から重心が奥側に遠い場合にはチャッキングが不充分になって、安全に荷降ろしを行うことが困難となりやすい。
特開平８－３０４０２５号公報 特許第３８４９６３３号公報 特開２０１７－５８１３０号公報
　本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、積載された直方体の貨物について、様々な状況に対応しながらスムースにデバンニング又はデパレタイズできるようにすることを課題とする。
　そこで、本発明は、直方体の貨物の前後左右の４面又は総ての面の所定位置に各々表示され、そのコードデータを読取り手段を介して所定の制御手段に識別させる貨物用識別コードにおいて、そのコードデータにはその貨物におけるコード表示面の縦横のサイズを示すサイズ情報が含まれており、前記読取り手段及びロボットハンドを備えたロボットの前記制御手段に、そのコード表示位置と前記サイズ情報に基づいて前記ロボットハンドを貨物に位置合わせさせる、ことを特徴とするものとした。
　このように、貨物用識別コードにその表示面における縦横のサイズ情報を含むものとして、コード表示位置とサイズ情報に基づいてロボットハンドを位置合わせさせる方式としたことにより、貨物が隙間無く積載されてエッジ部分が不明確になったり様々な向きで積載されたりしたような状況であっても、そのコード表示位置を基準としてコード表示面の縦横のサイズ情報を用いてその縦横のエッジ位置が認識できるようになるため、ロボットハンドを対象の貨物に正確に位置合わせしながらデバンニングやデパレタイズをスムースに行いやすいものとなる。
　また、この貨物用識別コードにおいて、前記コードデータにはそのコード表示面におけるコード表示位置を識別させる位置情報が含まれている、ことを特徴としたものとすれば、一定の位置に総てコード表示できない場合や様々なコード表示位置の貨物が混在するような場合であっても、その位置情報とサイズ情報を用いることで正確な位置合わせが行えるものとなる。
　さらに、上述した貨物用識別コードにおいて、そのコードデータにはコード表示面に対する直角な線を中心軸として基準姿勢から９０度の倍数で回転して載置された場合の回転角を識別させるための回転識別情報が含まれている、ことを特徴としたものとすれば、貨物が基準姿勢から回転して載置された場合であっても、そのコード表示面の回転方向・角度が分かるため、実際に載置された姿勢におけるその縦横のサイズが識別できるものとなる。
　さらに、上述した貨物用識別コードにおいて、そのコードデータには、コード表示面を基準とした奥行のサイズ又は／及び貨物重量の情報が含まれることを特徴としたものとすれば、奥行の長い貨物や重量の大きな貨物であっても安全な把持方法を選択しやすいものとなる。
　さらにまた、上述した貨物用識別コードは、マトリックス型２次元コードであることを特徴としたものとすれば、内容物を示す品番や商品情報等の多種多様な情報を含ませることが容易になることに加え、その構成が方向性を有することによりそれ自体で回転識別情報を表示可能なものとなる。
　加えて、上述した貨物用識別コードを表示してなる所定形状のシート又は粘着層を有したシールシートであって、貨物の前後左右の４面又は総ての面の所定位置に貼付されることで貨物用識別コードが前記各面に表示される、ことを特徴としたものとすれば、既存の段ボール箱や梱包ケースであっても、上述した貨物用識別コードを容易に表示させることができる。
　この場合、３つの貨物用識別コードが、１つの貨物用識別コードを中心として他の２つが互いに直角をなすように所定距離を置いてＬ字状を呈して配置されており、隣接する貨物用識別コードの間で直角に屈曲されながら直方体の貨物の角部を形成する３つの面に亘って貼付されることにより、その貨物用識別コードが前記面の角側に各々表示されるものとしてＬ字状に形成されてなり、その１枚を貼付するだけで前記貨物の異なる３面に貨物用識別コードを各々表示する、ことを特徴としたシート又はシールシートとすれば、例えば前面側の角部とそれの対角位置となる後面側の角部の２箇所に貼付するだけで、６面総てに貨物用識別コードを表示することができる。
　また加えて、上述した貨物用識別コードが、印刷又はシート貼付により前後左右の４面又は総ての面の所定位置に表示されてなる梱包用の段ボール箱とすれば、これを用いるだけで上述した作用と機能を総て容易に発揮させることができる。
　そして、前記制御手段で動作制御されるロボットのアーム先端側に設けられ、前記貨物用識別コードを読取るための前記読取り手段と、貨物の下面を下から支持する支持板と、コード表示面に吸着しながら貨物を前記支持板上に引き出して載せる吸着・引出し手段を備えており、対象の貨物を支持板上に載せた状態で把持することを特徴とした、上述した貨物用識別コードが表示されている貨物をピックアップするためのロボットハンドとすれば、隙間無く積載された貨物の上方や側方の隙間が小さい場合でも、簡易な構成で高コスト化を伴うことなく貨物をスムースに引き出しながら荷降ろし作業を実施することができる。
　貨物用識別コードにその表示面における縦横のサイズ情報を含むものとしてコード表示位置とサイズ情報に基づいてロボットハンドを位置合わせさせるものとした本発明によると、積載された直方体の貨物について、様々な状況に対応しながらスムースにデバンニング又はデパレタイズできるものである。
本発明における第１の実施の形態である貨物用識別コードを表示した貨物の斜視図である。 本発明における第２の実施の形態である貨物用識別コードを表示しているシートを貼付した貨物の斜視図である。 本発明における第３の実施の形態である貨物用識別コードを表示しているシールシートであって、（Ａ）は前面側の角部用、（Ｂ）は後面側の角部用である。 図３のシールシートを貼付した貨物の斜視図である。 図４のシールシートを貼付した貨物が積載された山からロボットで荷降ろしする状態を示す側面図であって、貨物の前面にロボットハンドを位置合わせした状態である。 図５の状態から貨物をピックアップした状態の側面図である。 図６の状態から荷降ろしを継続して最下段の貨物に位置合わせした状態を示す側面図である。 図４のシールシートを貼付した貨物が様々な向きでパレット上に積載された山を図５のロボットで荷降ろしする状態を示す側面図である。
　以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。尚、本発明においてＬ字状とは通常の向きのＬ字の状態に加え、それが９０度の倍数で回転した状態やそれらの面対称の状態も含むものとする。また、本発明において、コードデータに含まれる各情報には、対象の情報を直接的に示すもののほか、所定の記憶手段に予め格納した対象の情報にアクセスして取得するための間接的な情報も含まれるものとする。
　図１は本発明における第１の実施形態である、貨物用識別コード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ及びその表示物としての段ボール箱で梱包された状態の貨物５Ａを示している。この実施の形態では、図示した貨物５Ａの基本姿勢（蓋が上面でシート１ａのある面が正面）において、貨物用識別コード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを表示した側面（前面、後面、左側面、右側面）が、いかなる場合も上面又は下面の位置にならない積載方式であって、４つの側面のいずれかが必ずロボットハンドの読取り手段に対向した正面位置になるものである。
　即ち、貨物用識別コード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、直方体の貨物５Ａの前後左右の４面における所定位置に各々表示され、コード表示面における縦横のサイズ情報を少なくとも含むコードデータを、２Ｄカメラ等の読取り手段を介して図示しないロボット側の制御手段に識別させるためのものであり、読取り手段及びロボットハンドを備えて制御手段で動作制御されるロボットに対し、読取り・識別させたサイズ情報とコード表示位置に基づいて、ロボットハンドを貨物５Ａの把持位置に位置合わせさせてピックアップさせる方式とした点を特徴としている。尚、貨物用識別コード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのコードデータは、前述のように直接的にサイズ情報を示すものだけではなく、例えばイントラネット、インターネット等のサーバ（記憶手段）上に格納されたサイズ情報へのアクセス情報とし、間接的にサイズ情報を示すものとしても良い。この場合、ロボットハンドの制御手段は、読取り手段で取得したコードデータのアクセス情報に基づいて所定の記憶手段にアクセスし、対応するサイズ情報及びその他の情報を取得する。
　また、その貨物用識別コード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの各コードデータには、貨物５Ａにおけるコード表示面を基準とした奥行のサイズも含まれており、ロボットハンドが安全な状態で把持（チャッキング）してピックアップを行いやすいものとしている。さらに、この貨物５Ａを構成している段ボール箱には、その側面（４面）になる部分に前述した貨物用識別コード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが予め印刷されているとともに、その印刷位置が総てコード表示面における縦横の幅の中央位置とされている。
　このような構成・方式を採用したことで、貨物用識別コード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのコードデータ中に、データ表示面におけるコード表示位置を示す位置情報が含まれていなくても、これを読み取って識別するロボット側の制御手段に「コード表示位置は縦幅・横幅の中間位置の座標」と判断するステップを予め設けておくことにより、コードデータの縦横サイズからコード表示位置を算出しながら、貨物５Ａに対する把持部の正確な位置合わせを行えるものとなる。
　したがって、貨物５Ａが隙間無く整列した状態で積載されて縦横のエッジ部分が不明確になったり、水平方向に回転しながら様々な向きで積載されたりしたような場合であっても、コード表示位置はそれを表示した面における縦横の中間位置となるため、そのコード表示面の縦横のサイズを識別させるだけで、そのコード表示位置を基準としてロボットハンドを対象の貨物５Ａに位置合わせしながら、デバンニングやデパレタイズを正確且つスムースに実施することを可能にしている。
　尚、貨物がアトランダムに積み上げられてその上面や下面も正面になり得るような積載方式の場合には、段ボール箱の総ての面（６面）の所定位置に貨物用識別コードを印刷しておけば良い。また、印刷の際にコード表示位置を示す位置情報を予めコードデータに含ませておくことにより、印刷位置に制限はなくなるとともに、ロボット側の制御手段に上述のようなステップを実行させるプログラムは不要となる。
　図２は、本発明における第２の実施の形態である貨物用識別コード１１ａ～１１ｆ（図中符合省略）及びその表示物であるシート１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ及びそれらを段ボール箱に貼付した状態で内容物を収装している貨物５Ｂを示している。本実施の形態では、例えば宅配便貨物のように様々な形状・サイズからなる直方体の段ボール箱に様々な重量の内容物が収装された貨物が順次搬入されるような場合において、貨物のサイズ及び重量を順次測定しながら、貨物用識別コード１１ａ～１１ｆを貼付用のシート１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆに各々印刷して貼付するような場合に好適なものとなっている。
　本実施の形態では、貨物がアトランダムに様々な向きで積み上げられる積載方式も想定されることから、総ての面にシート１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆが各々貼付されており（各シートに貼付面・位置を指定する印刷表示することが好ましい）、いずれの面がロボットの読取り手段に対向する正面になっても、その貨物用識別コード１１ａ～１１ｆが読取れるようになっている。また、コードデータに貨物５Ｂの奥行サイズと重量の情報が含まれているため、ロボットハンドにおける安全な把持方法を選択しやすくなっている。
　さらに、本実施の形態において、そのコードデータにはコード表示位置を示す位置情報を含んでいないが、正方形のシート１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆを貼付する位置が貼付面の右上角部の一定位置とされており、例えばロボット側の制御手段において、例えば「コード表示位置は上辺・右辺から各々５ｃｍの座標」と判断するステップを予め備えていることで、上述した貨物５Ａの場合と同様に、貨物５Ｂに対するロボットハンドの正確な位置合わせが行えるようになっている。
　そして、そのコードデータには、その貨物用識別コード１１ａ～１１ｆを表示したコード表示面に対する直角な線を中心軸として基準姿勢から９０度の倍数で回転して載置された場合の回転角を識別させるための回転識別情報が含まれており、貨物５Ｂが基準の姿勢から回転して載置された場合であっても、載置された姿勢におけるそのコード表示面の実際の縦横及び奥行のサイズを識別することができる。
　即ち、本実施の形態の貨物用識別コード１１ａ～１１ｆは、マトリックス型２次元コードと呼ばれるものであり、その構成が方向性を有しているためにそれ自体で回転識別情報を表示することが可能である。尚、本実施の形態においても、そのコードデータにコード表示位置を示す位置情報を含ませれば、その位置情報に応じた位置に正確に貼付する限りにおいて、その貼付位置には限定のないものとなる。
　図３は、本発明における第３の実施の形態である貨物用識別コード１２ａ～１２ｆ、及びそれらの表示物であるシールシート２ａ，２ｂを示しており、図４はそのシールシート２ａ，２ｂを貼付した表示物としての貨物５Ｃを示している。図３（Ａ）を参照して、本実施の形態においては、３つの貨物用識別コード１２ａ，１２ｂ，１２ｃが１つの貨物用識別コード１２ｂを中心として他の２つの貨物用識別コード１２ａ，１２ｂが互いに直角をなすように所定距離を置いてＬ字状を呈して配置されたシールシート２ａとされており、図３（Ｂ）のシールシート２ｂと対になっている点を特徴としている。
　即ち、シールシート２ａにおいて、隣接する貨物用識別コード１２ａ，１２ｂを表示した表示部２０，２１及び貨物用識別コード１２ｂ，１２ｃを表示した表示部２１，２２の間の折り返し部２００，２０１の位置にて、図４に示すように直角に屈曲されながら直方体の角部を形成する３つの面に亘って各々貼付されることにより、各貨物用識別コード１２ａ，１２ｂ，１２ｃが前記各面の角側に各々表示されるものとして表示部２０，２１，２２をＬ字状に形成してなるものであり（シールシート２ｂも同様）、その１枚を貼付するだけで直方体の貨物における３面に貨物用識別コードを表示するものとなる。
　そのため、例えば図４に示すように、内容物を梱包した段ボール箱における前面側の角部にシールシート２ａ、その対角位置となる後面側の角部に同様の構成を有したシールシート２ｂを各々貼付するだけで、異なる６面総てに貨物用識別コードを表示した貨物５Ｃとなるため、貼付位置及び貼付の向きを判別する手間と時間を最小限にしながら比較的短時間で貼付作業が完了するものとなる。
　また、本実施の形態においては、第２の実施の形態におけるコードデータの情報内容に加え、各表示面におけるコード表示位置を示す位置情報（角部を構成する縦横の辺から各々５ｃｍの座標位置）を含んでいる点を特徴としている。そのため、ロボットハンド側の制御手段に上述したようなステップを実行するプログラムを要しないことに加え、様々なサイズの貨物が混在するような場合であっても容易に対応することができる。
　さらに、本実施の形態においては、そのコードデータに段ボール箱に収装した内容物の商品番号を示す情報も含んでおり、物流・保管上の利便性に優れたものとなっている。また、貨物のサイズ・内容が貼付前に分かっている場合は、シールシート２ａ，２ｂは必要枚数を予め印刷しておけばよいが、貨物のサイズ・内容が貼付直前に判明した場合であっても、短時間で必要枚数を印刷できることから、その対応も比較的容易である（Ａ４サイズ１枚で２組分作成可能）。
　尚、このシールシート２ａ，２ｂにおいて、貨物用識別コード１２ａ～１２ｆが各表示部２０，２１，２２，２３，２４，２５の中心位置から対角線に沿ってずらした位置で表示されているのは、図４に示すように蓋を閉止するテープを貼るスペースを確保して、不透明なテープで貨物用識別コード１２ａ～１２ｆが部分的に遮蔽されてしまうのを回避するためである。また、図のような貼付方法を採用することで、蓋を閉める前の段階でも段ボール箱に貼付できるとともに、開封時にテープを切って蓋を開ける際に、シールシート２ａ，２ｂが切断されるのを回避することもできる。
　図５は、前述した貨物用識別コード１２ａ～１２ｆの表示物であるシールシート２ａ，２ｂを貼付した貨物５Ｃが、コンテナの中に積載された山からロボット３で荷降ろしされる状態を示している。この場合、隙間無く整列して積み上げられた貨物５Ｃの山は、コンテナの天井板５００及び図示しない左右の側板との間の隙間が小さいため、上端側と左右両端側の貨物５Ｃは前方（ロボット３側）に引き出さないとピックアップすることができない。
　そのため、このロボット３は、そのアーム３０先端側に設けたロボットハンド３１に、貨物用識別コード１２ａ～１２ｆを読取るための読取り手段であるカメラ３１５と、対象となる貨物５Ｃの下面を下から支持する支持板３１０と、コード表示面に吸着する吸着パッド３１１及び吸着した貨物５Ｃを支持板上３１０に引き出して載せる機構（図示しない）からなる吸着・引き出し手段とを備えている。
　そして、読み取った貨物用識別コード１２ａ～１２ｆによるサイズ情報、位置情報に基づいて、そのロボットハンド３１における支持板３１０の先端側を貨物５Ｃの下端側エッジのやや下側に位置合わせをするとともに、吸着パッド３１１密着させながら吸着して、図６に示すように積載された山から貨物５Ｃを上端側から順に引き出してピックアップしながら荷降ろしを行うものである。そのため、隙間無く積載された貨物５Ｃの上方や側方の隙間が狭い場合であっても、簡易な構成で高コスト化を伴うことなく、貨物５Ｃをスムースに引き出しながら荷降ろし作業を進めることができる。
　尚、このロボットハンド３１は、その支持板３１０の先端側が上下に所定範囲で揺動できるようになっており、図６に示したように、貨物５Ｃを支持板３１０上に引き上げた状態でその先端側を持ち上げることで、吸着パッド３１１の吸引力がさほど大きくなくても安定した状態で把持することができる。また、図７に示すように、最下段の貨物５Ｃをピックアップする場合は、支持板３１０の先端側を下げて床面に密着させることで、床面に密着した貨物５Ｃを支持板３１０上に引き上げることができる。
　一方、このようなロボットハンド３１を備えたロボット３は、図８に示すように、アトランダムに様々な向きで積載された貨物５Ｃの山についても、支持板３１０の位置・角度を調整しながら積み上げられた貨物５Ｃを上段から順にピックアップすることができる。即ち、貨物用識別コード１２ａ～１２ｆを読取ることで貨物５Ｃの縦横のサイズ情報に加え、奥行サイズ及び重量の情報、さらには位置情報、回転識別情報を瞬時に識別することができるため、様々な向きで積載された貨物５Ｃを安全且つスムースに荷降ろしすることを可能にしている。
　また、図示は省略するが、異なるサイズの貨物が混在する場合でも、各々の貨物用識別コードを読取ってその貨物の状態を識別することにより、スムースな荷降ろし作業を実現することができる。さらに、ロボットハンド３１に設けた読取り手段であるカメラ３１５について、ロボットハンド３１の左右両側に１対設けることで、立体視で撮影しながら把持対象との距離を容易に測定することが可能となるため、一層迅速な位置合わせを行いやすいものとなる。加えて、支持板３１０の先端側にバネ等による伸縮性・クッション性を備えた接触センサを設ければ、対象となる貨物５Ｃの下側の貨物を損傷することなく一層迅速な位置合わせを行えるものとなる。
　尚、上述した実施の形態において、本発明をデバンニング及びデパレタイジング尚の荷降ろし作業に適用する場合を説明したが、本発明はバンニングやパレタイジング、或いはコンベア上への移動等、様々な積み込み作業・移送作業にも適用できることは言うまでもなく、上述と同様に効率的な作業を実現することができる。
　以上、述べたように、積載された直方体の貨物について、本発明により、様々な状況に対応しながらスムースにデバンニング又はデパレタイズできるようになった。
　１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ　シート、２ａ，２ｂ　シールシート、３　ロボット、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ　貨物、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１１ａ，１１ｆ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ　貨物用識別コード、２０，２１，２２，２３，２４，２５　表示部、３１　ロボットハンド、２００，２０１，２０２，２０３　折り返し部、３１０　支持板、３１１　吸着パッド、３１５　カメラ、５００　天井板

Claims (20)

  1. 　直方体の貨物の前後左右の４面又は総ての面の所定位置に各々表示され、そのコードデータを読取り手段を介して所定の制御手段に識別させる貨物用識別コードにおいて、そのコードデータには前記貨物におけるコード表示面の縦横のサイズを示すサイズ情報が含まれており、前記読取り手段及びロボットハンドを備えたロボットの前記制御手段に、そのコード表示位置と前記サイズ情報に基づいて前記ロボットハンドを前記貨物に位置合わせさせる、ことを特徴とした貨物用識別コード。
  2. 　前記コードデータには、前記コード表示面における前記コード表示位置を識別させる位置情報が含まれている、ことを特徴とする請求項１に記載した貨物用識別コード。
  3. 　前記コードデータには、前記コード表示面に対する直角な線を中心軸として基準姿勢から９０度の倍数で回転して載置された場合の回転角を識別させるための回転識別情報が含まれている、ことを特徴とする請求項１に記載した貨物用識別コード。
  4. 　前記コードデータには、前記コード表示面に対する直角な線を中心軸として基準姿勢から９０度の倍数で回転して載置された場合の回転角を識別させるための回転識別情報が含まれている、ことを特徴とする請求項２に記載した貨物用識別コード。
  5. 　前記コードデータには、前記コード表示面を基準とした奥行のサイズ又は／及び貨物重量の情報が含まれている、ことを特徴とする請求項１に記載した貨物用識別コード。
  6. 　請求項１に記載した貨物用識別コードを表示してなる所定形状のシート又はシールシートであって、前記貨物の前後左右の４面又は総ての面の所定位置に貼付されることで、前記貨物用識別コードが前記各面に表示される、ことを特徴とするシート又はシールシート。
  7. 　請求項２に記載した貨物用識別コードを表示してなる所定形状のシート又はシールシートであって、前記貨物の前後左右の４面又は総ての面の所定位置に貼付されることで、前記貨物用識別コードが前記各面に表示される、ことを特徴とするシート又はシールシート。
  8. 　請求項３に記載した貨物用識別コードを表示してなる所定形状のシート又はシールシートであって、前記貨物の前後左右の４面又は総ての面の所定位置に貼付されることで、前記貨物用識別コードが前記各面に表示される、ことを特徴とするシート又はシールシート。
  9. 　請求項４に記載した貨物用識別コードを表示してなる所定形状のシート又はシールシートであって、前記貨物の前後左右の４面又は総ての面の所定位置に貼付されることで、前記貨物用識別コードが前記各面に表示される、ことを特徴とするシート又はシールシート。
  10. 　３つの前記貨物用識別コードが、１つの前記貨物用識別コードを中心として他の２つが互いに直角をなすように所定距離を置きながらＬ字状を呈して配置されており、隣接する前記貨物用識別コードの間で直角に屈曲されながら前記直方体の貨物の角部を形成する３つの面に亘って貼付されることにより、前記貨物用識別コードが前記面の角側に各々表示されるものとしてＬ字状に形成されてなり、その１枚を貼付するだけで前記貨物の異なる３面に前記貨物用識別コードを各々表示する、ことを特徴とする請求項６に記載したシート又はシールシート。
  11. 　３つの前記貨物用識別コードが、１つの前記貨物用識別コードを中心として他の２つが互いに直角をなすように所定距離を置きながらＬ字状を呈して配置されており、隣接する前記貨物用識別コードの間で直角に屈曲されながら前記直方体の貨物の角部を形成する３つの面に亘って貼付されることにより、前記貨物用識別コードが前記面の角側に各々表示されるものとしてＬ字状に形成されてなり、その１枚を貼付するだけで前記貨物の異なる３面に前記貨物用識別コードを各々表示する、ことを特徴とする請求項７に記載したシート又はシールシート。
  12. 　３つの前記貨物用識別コードが、１つの前記貨物用識別コードを中心として他の２つが互いに直角をなすように所定距離を置きながらＬ字状を呈して配置されており、隣接する前記貨物用識別コードの間で直角に屈曲されながら前記直方体の貨物の角部を形成する３つの面に亘って貼付されることにより、前記貨物用識別コードが前記面の角側に各々表示されるものとしてＬ字状に形成されてなり、その１枚を貼付するだけで前記貨物の異なる３面に前記貨物用識別コードを各々表示する、ことを特徴とする請求項８に記載したシート又はシールシート。
  13. 　３つの前記貨物用識別コードが、１つの前記貨物用識別コードを中心として他の２つが互いに直角をなすように所定距離を置きながらＬ字状を呈して配置されており、隣接する前記貨物用識別コードの間で直角に屈曲されながら前記直方体の貨物の角部を形成する３つの面に亘って貼付されることにより、前記貨物用識別コードが前記面の角側に各々表示されるものとしてＬ字状に形成されてなり、その１枚を貼付するだけで前記貨物の異なる３面に前記貨物用識別コードを各々表示する、ことを特徴とする請求項９に記載したシート又はシールシート。
  14. 　請求項１に記載した貨物用識別コードが、印刷又はシート貼付により前後左右の４面又は総ての面の所定位置に表示されてなる、ことを特徴とした梱包用の段ボール箱。
  15. 　請求項２に記載した貨物用識別コードが、印刷又はシート貼付により前後左右の４面又は総ての面の所定位置に表示されてなる、ことを特徴とした梱包用の段ボール箱。
  16. 　請求項３に記載した貨物用識別コードが、印刷又はシート貼付により前後左右の４面又は総ての面の所定位置に表示されてなる、ことを特徴とした梱包用の段ボール箱。
  17. 　前記ロボットのアーム先端側に設けられ、前記貨物用識別コードを読取るための前記読取り手段と、前記貨物の下面を下から支持する支持板と、前記コード表示面に吸着しながら前記貨物を前記支持板上に引き出して載せる吸着・引出し手段を備えており、前記貨物を前記支持板上に載せた状態で把持することを特徴とした、請求項１に記載した貨物用識別コードが表示されている貨物をピックアップするためのロボットハンド。
  18. 前記ロボットのアーム先端側に設けられ、前記貨物用識別コードを読取るための前記読取り手段と、前記貨物の下面を下から支持する支持板と、前記コード表示面に吸着しながら前記貨物を前記支持板上に引き出して載せる吸着・引出し手段を備えており、前記貨物を前記支持板上に載せた状態で把持することを特徴とした、請求項２に記載した貨物用識別コードが表示されている貨物をピックアップするためのロボットハンド。
  19. 　前記ロボットのアーム先端側に設けられ、前記貨物用識別コードを読取るための前記読取り手段と、前記貨物の下面を下から支持する支持板と、前記コード表示面に吸着しながら前記貨物を前記支持板上に引き出して載せる吸着・引出し手段を備えており、前記貨物を前記支持板上に載せた状態で把持することを特徴とした、請求項３に記載した貨物用識別コードが表示されている貨物をピックアップするためのロボットハンド。
  20. 　前記ロボットのアーム先端側に設けられ、前記貨物用識別コードを読取るための前記読取り手段と、前記貨物の下面を下から支持する支持板と、前記コード表示面に吸着しながら前記貨物を前記支持板上に引き出して載せる吸着・引出し手段を備えており、前記貨物を前記支持板上に載せた状態で把持することを特徴とした、請求項４に記載した貨物用識別コードが表示されている貨物をピックアップするためのロボットハンド。
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