(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長筒形薬品容器の画像を入力して解析することにより当該長筒形薬品容器のピッキングすべき位置および方向を検出する位置方向検出手段と、
前記長筒形薬品容器を吸着する主吸着パッドと、
前記主吸着パッドを中心とし、前記主吸着パッドからの距離が前記長筒形薬品容器の長手方向の長さの範囲内で、一直線上に配置された複数の補助吸着パッドと、
前記主吸着パッドを中心として前記主吸着パッドおよび前記複数の補助吸着パッドを回転する回転機構と、
前記位置方向検出手段により検出したピッキングすべき位置および方向に基づいて、前記主吸着パッドおよび前記複数の補助吸着パッドにより前記長筒形薬品容器が吸着されるように前記回転機構により前記主吸着パッドおよび前記複数の補助吸着パッドを回転させて、前記主吸着パッドにより前記長筒形薬品容器のピッキングすべき位置を吸着するとともに前記複数の補助吸着パッドにより前記長筒形薬品容器を吸着する制御手段と、
前記主吸着パッドにより前記長筒形薬品容器を吸着したとき、前記複数の補助吸着パッドのうち少なくとも１つにより前記長筒形薬品容器が吸着された場合には、前記位置方向検出手段による検出が正しいと判定する判定手段と
を含むピッキング装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記判定手段により前記位置方向検出手段による検出が正しくないと判定された場合に、前記主吸着パッドおよび前記複数の補助吸着パッドによる前記長筒形薬品容器の吸着を解除し、別の長筒形薬品容器を前記位置方向検出手段により検出し、検出したピッキングすべき位置および方向に基づいて、前記主吸着パッドおよび前記複数の補助吸着パッドにより前記別の長筒形薬品容器が吸着されるように前記回転機構により前記主吸着パッドおよび前記複数の補助吸着パッドを回転させて、前記主吸着パッドにより前記長筒形薬品容器のピッキングすべき位置を吸着するとともに前記複数の補助吸着パッドにより前記別の長筒形薬品容器を吸着するものである請求項１記載のピッキング装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記判定手段により前記位置方向検出手段による検出が正しくないと判定された場合に、前記主吸着パッドおよび前記複数の補助吸着パッドによる前記長筒形薬品容器の吸着を解除し、前記回転機構により前記主吸着パッドおよび前記複数の補助吸着パッドを所定角度回転させて、再度、前記主吸着パッドにより前記長筒形薬品容器のピッキングすべき位置を吸着するとともに前記複数の補助吸着パッドにより前記長筒形薬品容器を吸着するものである請求項１記載のピッキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンプルやバイアル等の長筒形薬品容器をピッキングするピッキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院内における治療行為の一つに注射薬による薬物治療がある。これは直接患者の体内に薬液を投与することで治療効果を高める手法の一つである。医者は、患者の容体に応じ、患者個別の処方を作成し、その指示内容に応じて患者に薬液が投与される。注射薬は、その即効性故に一般病院に入院されているほぼ半数以上の患者に対して処方（注射オーダー）され、その処方は患者の容体に応じて日々変更が加えられる。
【０００３】
また、近年の医療機関では、医師が注文した注射薬の取り揃え業務を自動化するアンプルピッカー（注射薬自動払い出しシステム）が注目されている。アンプルピッカーは、医師が入力したオーダー表を元に注射薬、薬袋、処方箋や識別ラベル等を自動的にトレイに取り揃え、搬出を行うものである。アンプルピッカーの導入により、個々の患者の投薬情報の管理だけでなく、取り揃え業務の軽減や、薬品の取り揃えミスを防ぐことが可能となる。
【０００４】
一方、使用されなかった注射薬は、人の手によって各薬品の保管庫に返品されている。数十〜数百もある注射薬を一つ一つ確認し、元の保管トレイへ戻す作業は、作業者にとって大きな負担であり、薬品の返品ミスを招く恐れがある。このことから、注射薬返品の自動化が強く求められている。
【０００５】
注射薬返品の自動化は、アンプルピッカーの行う取り揃え動作を逆に行うことで実現されると考えられるが、返品薬が入れられたトレイから１つの薬品をピッキングすることは容易ではない。すなわち、アンプルピッカーの場合には、予めピッキング対象の薬品が分かっているのに対し、注射薬返品の場合には、異種の複数の薬品が乱雑にトレイに配置さている状況であり、このトレイの中から１つの薬品を認識してピッキングする必要がある。
【０００６】
医療器材や医療機器構成部材などのピッキング対象物体のピッキングシステムとしては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。このピッキングシステムでは、入力画像から閉領域を抽出して閉領域の特異点を取得し、特異点からいくつかの等しい距離上に存在する閉領域内の画素の含有度をそれぞれ算出することで、特異点周りの等距離画素強度パラメータを導出し、導出された等距離画素強度パラメータをテンプレートデータと照合し、ピッキング対象物体を識別して、二爪のグリッパによりピッキングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２４８７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１に記載のように画像処理によりピッキング対象物を識別する装置では、多数の返品薬が重なり合った状態でトレイ内に入れられている場合に、ピッキング対象物体を１つずつ識別することが難しい。ピッキング対象物の向きを誤認識すると、二爪のグリッパではピッキングに失敗することになる。
【０００９】
そこで、本発明においては、アンプルやバイアル等の長筒形薬品容器のピッキング不良を防止することが可能なピッキング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のピッキング装置は、長筒形薬品容器の画像を入力して解析することにより当該長筒形薬品容器のピッキングすべき位置および方向を検出する位置方向検出手段と、長筒形薬品容器を吸着する主吸着パッドと、主吸着パッドを中心とし、主吸着パッドからの距離が長筒形薬品容器の長手方向の長さの範囲内で、一直線上に配置された複数の補助吸着パッドと、主吸着パッドを中心として主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドを回転する回転機構と、位置方向検出手段により検出したピッキングすべき位置および方向に基づいて、主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドにより長筒形薬品容器が吸着されるように回転機構により主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドを回転させて、主吸着パッドにより長筒形薬品容器のピッキングすべき位置を吸着するとともに複数の補助吸着パッドにより長筒形薬品容器を吸着する制御手段と、主吸着パッドにより長筒形薬品容器を吸着したとき、複数の補助吸着パッドのうち少なくとも１つにより長筒形薬品容器が吸着された場合には、位置方向検出手段による検出が正しいと判定する判定手段とを含むものである。
【００１１】
本発明によれば、位置方向検出手段により検出したピッキングすべき位置および方向に基づいて、主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドにより長筒形薬品容器が吸着されるように回転機構により主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドを回転させて、主吸着パッドにより長筒形薬品容器のピッキングすべき位置を吸着した際、位置方向検出手段による検出が正しい場合には、主吸着パッドと少なくとも１つの吸着パッドにより吸着される。一方、位置方向検出手段による検出が正しくない場合には、主吸着パッドにより長筒形薬品容器のピッキングすべき位置を吸着した際に、補助吸着パッドにより長筒形薬品容器が吸着されない。したがって、この場合には位置方向検出手段による検出が正しくないと判定することにより、ピッキング不良を防止することが可能となる。
【００１２】
ここで、制御手段は、判定手段により位置方向検出手段による検出が正しくないと判定された場合に、主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドによる長筒形薬品容器の吸着を解除し、別の長筒形薬品容器を位置方向検出手段により検出し、検出したピッキングすべき位置および方向に基づいて、主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドにより別の長筒形薬品容器が吸着されるように回転機構により主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドを回転させて、主吸着パッドにより長筒形薬品容器のピッキングすべき位置を吸着するとともに複数の補助吸着パッドにより別の長筒形薬品容器を吸着するものであることが望ましい。
【００１３】
これにより、位置方向検出手段による検出が正しくないと判定された場合には、別の長筒形薬品容器についてピッキングすべき位置および方向を検出し、主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドにより別の長筒形薬品容器が吸着されるまで、すなわち、位置方向検出手段による検出が正しくなされるまで、別の長筒形薬品容器の検出および吸着を繰り返すことで、ピッキング不良を防止することが可能となる。
【００１４】
あるいは、制御手段は、判定手段により位置方向検出手段による検出が正しくないと判定された場合に、主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドによる長筒形薬品容器の吸着を解除し、回転機構により主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドを所定角度回転させて、再度、主吸着パッドにより長筒形薬品容器のピッキングすべき位置を吸着するとともに複数の補助吸着パッドにより長筒形薬品容器を吸着する構成とすることができる。
【００１５】
これにより、位置方向検出手段による検出が正しくないと判定された場合には、主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドによる長筒形薬品容器の吸着を一旦解除し、回転機構により主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドを所定角度回転させ、主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドにより長筒形薬品容器が吸着されるまで、すなわち、位置方向検出手段による検出が正しくなされるまで、主吸着パッドおよび複数の補助吸着パッドの回転および吸着を繰り返すことで、ピッキング不良を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ピッキング不良を防止して、アンプルやバイアル等の長筒形薬品容器を、その向きに応じてより正確にピッキングすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態における返品薬仕分け装置の概略構成図である。
【図２】返品薬識別部を斜め上方からみた図である。
【図３】図２の返品薬識別部の断面図である。
【図４】吸着ロッドを示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【図５】制御装置のブロック図である。
【図６】位置方向検出手段のブロック図である。
【図７】主吸着パッド、補助吸着パッドおよびサーボモータの制御例を示す説明図である。
【図８】姿勢検出の説明図である。
【図９】ピッキング対象物体領域に外接する矩形の例を示す図である。
【図１０】ピッキング手順を示すフロー図である。
【図１１】ピッキング手順の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は本発明の実施の形態における返品薬仕分け装置の概略構成図である。図１において、本発明の実施の形態における返品薬仕分け装置１は、複数の返品薬Ａが非整列の状態で収容される返品薬収容部２と、返品薬収容部２から１つの返品薬Ａをピッキングして仮置きする仮置き部３と、返品薬Ａを識別する返品薬識別部４と、返品薬Ａを仕分けして収納する返品薬収納部５と、各部の返品薬Ａをピッキングして各部へ搬送するピッキング装置６とを有する。
【００１９】
返品薬収容部２に収容される返品薬Ａは、主としてアンプルまたはバイアルの長筒形薬品容器に各種の注射薬が充填されたものである。返品薬Ａには、種類（品名）や使用期限などの薬品情報が文字、記号やバーコードなどにより記された薬品ラベルが付されている。返品薬収容部２は、着脱可能なカセット式となっており、病棟から返品されてくる返品薬Ａをバラバラの状態のまま収容した状態で装填することが可能となっている。
【００２０】
仮置き部３は、返品薬収容部２に非整列の状態で収容されている複数の返品薬Ａの中から返品薬Ａを１つずつピッキング装置６によりピッキングして仮置きする台である。ピッキング装置６により仮置き部３に一旦仮置きされた返品薬Ａは、後述するように、再度ピッキング装置６によりピッキングされ、その向きが調整されて返品薬識別部４へ載置される。
【００２１】
返品薬識別部４は、返品薬Ａに表示された薬品ラベルを読み取ることにより、前述の薬品情報を１つずつ識別するものである。返品薬収納部５は、返品薬Ａの種類別に区分された複数の収納カセットを有している。返品薬識別部４により識別された返品薬Ａは、識別結果に基づいてピッキング装置６により返品薬収納部５の該当する収納カセットへ仕分けされる。すなわち、返品薬収納部５およびピッキング装置６は、返品薬識別部４による識別結果に基づいて返品薬Ａを仕分けする仕分け手段として機能する。
【００２２】
ピッキング装置６は、図１のＸ方向およびＹ方向、ならびにＸＹ面に対して垂直方向（Ｚ方向）に移動可能なものである。ピッキング装置６の先端部には、返品薬Ａを吸着して保持可能な吸着ロッド７が備えられている。また、ピッキング装置６には、ピッキング装置６の直下を撮影するカメラ装置８が設けられている。
【００２３】
また、返品薬仕分け装置１は、返品薬識別部４、返品薬収納部５、ピッキング装置６、吸着ロッド７やカメラ装置８等を制御する制御装置９と、返品薬識別部４によって識別できなかった返品薬Ａを回収する回収ボックス部１０とを備える。
【００２４】
次に、返品薬識別部４の詳細について説明する。図２は返品薬識別部４を斜め上方からみた図、図３は図２の返品薬識別部４の断面図である。
【００２５】
図２および図３に示すように、返品薬識別部４は、ピッキング装置６により返品薬Ａが載置される受皿部１１を備える。受皿部１１は、Ｖ字状に配置されたベルトコンベア１２および載置板１３により構成される。ベルトコンベア１２は、所定幅の環状ベルト１４が水平方向に複数並列に設けられたものである。各環状ベルト１４の幅は、仕分けが想定されている返品薬Ａの長手方向の長さの最も短いもののよりも短いものとする。なお、本実施形態においては、環状ベルト１４の幅は、返品薬Ａの長手方向の長さの１／３程度の幅としている。
【００２６】
ピッキング装置６により受皿部１１上に載置された返品薬Ａは、ベルトコンベア１２の各環状ベルト１４の上面１４ａおよび載置板１３の上面１３ａのＶ字状に配置された２面間で、各環状ベルト１４の移動に伴って回転し、その回転中、ピッキング装置６に設けられているカメラ装置８によってその薬品ラベルが撮影され、制御装置９により画像処理および薬品ラベルの読み取り処理が行われる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、受皿部１１を、Ｖ字状に配置されたベルトコンベア１２および載置板１３により構成しているが、載置板１３に代えてベルトコンベア１２を用いることも可能である。また、ベルトコンベア１２は、所定幅の環状ベルト１４が複数並列に設けられたものであるが、１つの幅広の環状ベルトにより構成することも可能である。
【００２８】
また、本実施形態においては、前述のようにピッキング装置６に設けられたカメラ装置８および制御装置９により、返品薬Ａに表示された薬品ラベルを読み取る読取装置を構成しているが、これらのカメラ装置８および制御装置９とは別にカメラ装置や制御装置を設けて独立した読取装置とすることも可能である。
【００２９】
次に、ピッキング装置６の詳細について説明する。図４は吸着ロッド７を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図、図５は制御装置９のブロック図である。
【００３０】
図４に示すように、吸着ロッド７は、返品薬Ａを吸着する主吸着パッド２０および２つの補助吸着パッド２１と、主吸着パッド２０および補助吸着パッド２１を一体に保持して回転させるためのブラケット２２と、主吸着パッド２０および２つの補助吸着パッド２１を回転する回転機構を構成するサーボモータ２３とを有している。２つの補助吸着パッド２１は、主吸着パッド２０を中心として所定の間隔を設けて一直線上に配置されている。主吸着パッド２０から各補助吸着パッド２１までの距離は、返品薬Ａの長手方向の長さの範囲内である。サーボモータ２３は、主吸着パッド２０を中心として主吸着パッド２０および２つの補助吸着パッド２１を回転する。
【００３１】
図５に示すように、制御装置９は、カメラ装置８から返品薬Ａの画像を入力して解析することにより返品薬Ａのピッキングすべき位置および方向を検出する位置方向検出手段２４と、位置方向検出手段２４により検出したピッキングすべき位置および方向に基づいて主吸着パッド２０、補助吸着パッド２１およびサーボモータ２３を制御する制御手段２５と、位置方向検出手段２４による検出の正誤を判定する判定手段２６として機能する。なお、位置方向検出手段２４の詳細については後述する。
【００３２】
制御手段２５は、位置方向検出手段２４により検出したピッキングすべき位置および方向に基づいて、主吸着パッド２０と、２つ補助吸着パッド２１のうちの少なくとも１つとにより返品薬Ａが吸着されるようにサーボモータ２３により主吸着パッド２０および補助吸着パッド２１を回転させて、主吸着パッド２０により返品薬Ａのピッキングすべき位置を吸着するとともに補助吸着パッド２１により返品薬Ａを吸着するように制御する。
【００３３】
判定手段２６は、主吸着パッド２０により返品薬Ａを吸着したとき、２つの補助吸着パッド２１のうち少なくとも１つにより返品薬Ａが吸着されている場合には、位置方向検出手段２４による検出が正しいと判定し、２つの補助吸着パッド２１の両方により返品薬Ａが吸着されない場合には、位置方向検出手段２４による検出が正しくない（誤り）であると判定する。
【００３４】
図７は制御手段２５による主吸着パッド２０、補助吸着パッド２１およびサーボモータ２３の制御例を示す説明図である。図７（ａ）に示すように、主吸着パッド２０により返品薬Ａを吸着した際、２つの補助吸着パッド２１の両方により返品薬Ａが吸着されない場合は、位置方向検出手段２４による検出は正しくない。一方、図７（ｂ）に示すように、主吸着パッド２０により返品薬Ａを吸着した際、２つの補助吸着パッド２１のいずれか１つにより返品薬Ａが吸着された場合は、位置方向検出手段２４による検出は正しい。
【００３５】
制御手段２５は、判定手段２６により位置方向検出手段２４による検出が正しくないと判定された場合に、主吸着パッド２０および２つの補助吸着パッド２１による返品薬Ａの吸着を解除し、別の返品薬Ａを位置方向検出手段２４により検出し、検出したピッキングすべき位置および方向に基づいて、主吸着パッド２０および２つの補助吸着パッド２１により別の返品薬Ａが吸着されるようにサーボモータ２３により主吸着パッド２０および複数の補助吸着パッド２１を回転させて、主吸着パッド２０により返品薬Ａのピッキングすべき位置を吸着するとともに２つの補助吸着パッド２１により別の返品薬Ａを吸着する。
【００３６】
なお、制御手段２５は、判定手段２６により位置方向検出手段２４による検出が正しくないと判定された場合に、主吸着パッド２０および２つの補助吸着パッド２１による返品薬Ａの吸着を解除し、サーボモータ２３により主吸着パッド２０および複数の補助吸着パッド２１を所定角度回転させて、再度、主吸着パッド２０により返品薬Ａのピッキングすべき位置を吸着するとともに２つの補助吸着パッド２１により返品薬Ａを吸着する構成とすることも可能である。
【００３７】
次に、位置方向検出手段２４の詳細について説明する。図６は位置方向検出手段２４のブロック図である。
【００３８】
位置方向検出手段２４は、図６に示すように、入力画像を二値化する二値化処理手段３０と、入力画像から各ピッキング対象物体領域を抽出する対象物体領域抽出手段３１と、各ピッキング対象物体領域の重心を導出する重心導出手段３２と、各ピッキング対象物体領域の姿勢角度を導出する姿勢導出手段３３と、返品薬Ａ等の各対象物Ｍ（図１１参照。）を識別する識別手段３４と、複数の対象物Ｍについてのテンプレート画像を記憶するテンプレート記憶手段３５とを有する。
【００３９】
二値化処理手段３０は、カメラ装置８により入力された画像を二値化するものである。二値化処理手段３０は、所定の閾値以上の画素値を有する画素を１に、閾値未満の画素値を有する画素を０にそれぞれ置き換えることで二値化する。なお、所定の閾値は、二値化処理により対象物Ｍの領域を１（黒画素）、背景を０（白画素）に完全に分離できる適切な値を実験的に設定する。また、入力される画像の濃淡にばらつきがある場合は、動的な閾値設定法（例えば、大津展之，判別および最小２乗規準に基づく自動しきい値選定法，電子通信学会論文誌，Ｊ６３−Ｄ−４，ｐｐ．３４９−３５６，１９８０）を適用することも可能である。
【００４０】
対象物体領域抽出手段３１は、二値化された画像から各ピッキング対象物体領域にラベリングを行うことにより、各ピッキング対象物体領域を抽出するものである。ラベリングは、二値化された画像から繋がっている全ての画素に同じ番号（ラベル）を付け、異なる連結成分に別の番号を付けることにより行う。このとき、複数の対象物Ｍが重なり合ったり直列や並列に繋がったりしている場合には、それらの複数の対象物Ｍの全体が一つとしてラベリングされることになる。以下、ラベリングされたｗ個の各ピッキング対象物領域をｉ（ｉ＝１，２，…，ｗ）として説明する。
【００４１】
重心導出手段３２は、各ピッキング対象物体領域ｉの重心を導出する。ピッキング対象物体領域ｉの二値画像をＢi（ｘ，ｙ）（ｉ＝１，２，…，ｗ）、ピッキング対象物体領域ｉの二値画像の横幅および縦幅のピクセル値をそれぞれｍi，ｎiとすると、重心座標（ｘｇi，ｙｇi）は、
0005902023.tif 000002
により導出できる。
【００４２】
姿勢導出手段３３は、各ピッキング対象物体領域ｉの姿勢角度、例えばその長手方向の角度を導出する。各ピッキング対象物体領域ｉの長手方向の角度は、重心導出手段３２により導出した重心点とエッジ画像とを用いることで導出することができる。例えば、姿勢導出手段３３は、各ピッキング対象物体領域ｉの重心座標（ｘｇi，ｙｇi）からの距離が最も遠い各ピッキング対象物体領域ｉのエッジ上の画素から順に抽出した複数の画素の重心座標（ｘｇi，ｙｇi）に対するそれぞれの角度の平均点を算出することにより長手方向の角度を取得する。具体的には、姿勢導出手段３３は、重心点からエッジ上の距離Ｄの最大値からｐ（＜１００）％の距離までの間に存在する各ピッキング対象物体領域ｉのエッジ上の画素を抽出し、それぞれの重心点に対する角度の平均値を算出する。
【００４３】
図８は姿勢導出手段３３による姿勢検出の説明図である。ここで、Ｄの上位ｐ％の値をｑとし、重心点から最も離れた各ピッキング対象物体領域ｉのエッジ上の画素の点群を（ｘmk，ｙmk）（ｋ＝１，２，…，ｑ）とすると、重心点から最も離れた各ピッキング対象物体領域ｉのエッジ上の各画素の点の角度θk（ｋ＝１，２，…，ｑ）は、
0005902023.tif 000003
で表される。よって、長手方向の角度θは、
0005902023.tif 000004
となる。
【００４４】
識別手段３４は、対象物体領域抽出手段３１により抽出した各ピッキング対象物体領域の中から実際にピッキングする各ピッキング対象物体を識別するものである。前述のように、対象物体領域抽出手段３１では、複数の対象物Ｍが重なり合ったり直列や並列に繋がったりしている場合には、それらの複数の対象物Ｍの全体が一つとしてラベリングされている。そこで、識別手段３４はこれらを排除するために、次の評価関数Ｊiにより識別を行う。
0005902023.tif 000005
【００４５】
ここで、Ｓiは各ピッキング対象物体領域ｉの面積、Ｒiは各ピッキング対象物体領域ｉに外接する矩形の面積、Ｔkは予めテンプレート記憶手段３５に登録しておくｋ個のピッキング対象物体のテンプレート画像の面積である。αはＪｉの第１項と第２項のバランスを取るための重み係数である。なお、識別手段３４は、各ピッキング対象物体領域ｉに外接する矩形を、図９に示すように、姿勢導出手段３３により導出した各ピッキング対象物体領域ｉの姿勢角度θ方向に伸ばした直線に平行な２辺とこれに直交する２辺により構成する。各ピッキング対象物体領域ｉに外接する矩形の面積Ｒiは、例えば、Rotating Calipers法により求めることが可能である。
【００４６】
評価関数Ｊiの第１項は、各ピッキング対象物体領域ｉに外接する矩形の面積Ｒiとその各ピッキング対象物体領域ｉの面積Ｓiとの差（Ｒi−Ｓi）（図９の斜線部）を正規化したものである。つまり、図９（ａ）に示すように、対象物Ｍが重心および姿勢角度が正確に取得できている場合には、第１項の値は小さくなる。一方、図９（ｂ）に示すように、重なり合ったり、同図（ｃ）に示すように対象物Ｍの姿勢角度が正確でなかったりする場合は、Ｒi−Ｓiが大きくなるため、第１項の値もまた大きくなる。したがって、第１項により、対象物Ｍが重なり合ったり姿勢角度の導出ミスがあったりするピッキング対象物体領域ｉを排除することが可能である。
【００４７】
評価関数Ｊiの第２項は、各対象物Ｍのテンプレート画像の面積Ｔkと各ピッキング対象物体領域ｉの面積Ｓiとの差（Ｔk−Ｓi）を正規化したものである。前述の第１項のみでは、図９（ｄ）に示すように対象物Ｍが直列や並列に繋がった場合に問題となるが、第２項のようにテンプレート画像の面積Ｔkとの差を評価関数Ｊiに含ませることで、面積が大きすぎるものや小さすぎるものを排除することができる。
【００４８】
識別手段３４は、このような評価関数Ｊiを用い、
0005902023.tif 000006
を満たすピッキング対象物体領域ｉをピッキングする対象物Ｍとして識別する。なお、識別手段３４は、
0005902023.tif 000007
が所定の閾値以上の場合には、対象物Ｍを正確に識別できていない可能性が大きいため、ピッキングの対象とせず、識別のやり直しを行う。このとき、対象物Ｍをかき混ぜるなどして、カメラ装置８により入力される画像を変化させる。
【００４９】
テンプレート記憶手段３５には、複数の対象物Ｍについて予め各ピッキング対象物体iの種類ごとにテンプレート画像が記憶され、識別手段３４は各テンプレート画像の面積Ｔkを算出する。なお、このテンプレート記憶手段３５には、予め各テンプレート画像から算出した各テンプレート画像の面積を記憶する構成とすることも可能である。
【００５０】
また、ピッキング装置６により対象物Ｍをピッキングする位置の座標は、例えば対象物Ｍの重心座標（ｘg，ｙg）をピッキング装置６の作業領域に変換したものを使用する。これは対象物Ｍをピッキング装置６によりピッキングする際、当然対象物Ｍの重心点を主吸着パッド２０により吸着すると安定するためである。
【００５１】
次に、上記構成のピッキング装置６によるピッキング手順について説明する。図１０はピッキング装置６によるピッキング手順を示すフロー図、図１１はピッキング装置６によるピッキング手順の例を示す説明図である。
【００５２】
図１０に示すように、ピッキング装置６では、乱雑に載置された複数の対象物Ｍを含む画像をカメラ装置８により入力し（Ｓ１０１）、二値化処理手段３０により二値化を行い（Ｓ１０２）、対象物体領域抽出手段３１によりラベリングを行う（Ｓ１０３）。図１１（ａ）はカメラ装置８により入力した画像の例を、同図（ｂ）は二値化後、１〜５にラベリングした画像の例をそれぞれ示している。
【００５３】
次に、ピッキング装置６は、重心導出手段３２により各ピッキング対象物体領域ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５）の重心座標（ｘｇi，ｙｇi）を導出し（Ｓ１０４）、姿勢導出手段３３により各ピッキング対象物体領域ｉの姿勢角度θiを導出する（Ｓ１０５）（図１１（ｃ）参照。）。そして、ピッキング装置６は、識別手段３４により各ピッキング対象物体領域ｉの中から実際にピッキングする１つの対象物Ｍを識別し（Ｓ１０６）（図１１（ｄ）参照。）、ピッキングを行う。
【００５４】
以上のように、本実施形態におけるピッキング装置６によれば、評価関数Ｊiの第１項および第２項によって、乱雑に配置された複数の対象物Ｍの中から重なり合ったり直列や並列に繋がったりしている対象物Ｍを排除して、各対象物Ｍを識別し、正確にピッキングすることが可能である。
【００５５】
また、評価関数Ｊiについて
0005902023.tif 000008
が所定の閾値以上の場合にはピッキングの対象としないので、対象物Ｍを正確に識別できていない可能性が大きい場合には、これを排除して、より正確な識別を行い、各対象物Ｍをより正確にピッキングすることが可能である。
【００５６】
さらに、このピッキング装置６では、各ピッキング対象物体領域ｉの姿勢角度を導出し、各ピッキング対象物体領域ｉに外接する矩形を、姿勢導出手段３３により導出した各ピッキング対象物体領域ｉの姿勢角度の２辺とこれに直交する２辺により構成しているので、各ピッキング対象物体領域ｉの姿勢角度の導出ミスがあったものを排除して各対象物Ｍを識別し、より正確にピッキングすることが可能となっている。
【００５７】
以上のように、本実施形態における返品薬仕分け装置１では、非整列の状態で返品薬収容部２へ収容された様々な種類の返品薬Ａは、ピッキング装置６により１つずつピッキングされて仮置き部３に仮置きされ、この仮置き部３で１つずつ画像解析されて、そのピッキングすべき位置および方向が検出され、この検出されたピッキングすべき位置および方向に基づいて仮置き部３の返品薬がピッキング装置６によりピッキングされ、返品薬Ａの識別に適した向きに調整されて、返品薬識別部４へ載置され、識別される。その後、この１つずつ自動識別された返品薬Ａは、ピッキング装置６によりピッキングされ、識別結果に基づいて返品薬収納部５の該当する収納カセットへ仕分けされる。
【００５８】
このように、本実施形態における返品薬仕分け装置１では、返却された様々な種類の返品薬Ａを非整列の状態で返品薬収容部２へ収容するだけで、１つずつ返品薬Ａが自動識別され、仕分けされる。したがって、薬品の容器の形態やラベルのデザイン等によって非常に似たものが混在していても仕分け間違いをなくすことができる。なお、返品薬Ａに表示されたラベルやバーコードなどの汚れ等の原因により返品薬識別部４によって識別できなかった返品薬Ａは、他の薬剤との混在を避けるために回収ボックス部１０へ仕分けされる。
【００５９】
また、本実施形態における返品薬仕分け装置１では、位置方向検出手段２４により検出したピッキングすべき位置および方向に基づいて、主吸着パッド２０および複数の補助吸着パッド２１により返品薬Ａが吸着されるようにサーボモータ２３により主吸着パッド２０および複数の補助吸着パッド２１を回転させて、主吸着パッド２０により返品薬Ａのピッキングすべき位置を吸着した際、位置方向検出手段２４による検出が正しい場合には、主吸着パッド２０と少なくとも１つの補助吸着パッド２１により吸着されるので、ピッキング不良を防止して、アンプルやバイアル等の長筒形薬品容器を、その向きに応じてより正確にピッキングすることが可能となっている。
【００６０】
また、位置方向検出手段２４による検出が正しくないと判定された場合には、別の返品薬Ａについてピッキングすべき位置および方向を検出し、主吸着パッド２０および複数の補助吸着パッド２１により別の返品薬Ａが吸着されるまで別の返品薬Ａの検出および吸着を繰り返すか、サーボモータ２３により主吸着パッド２０および複数の補助吸着パッド２１を所定角度回転させ、主吸着パッド２０および複数の補助吸着パッド２１により返品薬Ａが吸着されるまで繰り返すことにより、ピッキング不良が防止されている。
【００６１】
また、本実施形態における返品薬仕分け装置１では、Ｖ字状に配置された２面間に返品薬Ａを載せて回転させる受皿部１１であって２面のうち少なくとも１面がベルトコンベア１２のベルト上面である受皿部１１と、返品薬Ａに表示された薬品ラベルを読み取る読取装置とにより、薬品ラベル自動読取装置が構成されているため、返品薬Ａの位置および方向が多少ずれていても、返品薬Ａは常にＶ字状の先端部に向かうようになる。したがって、返品薬Ａを落とすことなく回転させ、返品薬Ａに表示された薬品ラベルを自動的に読み取ることが可能となっている。
【００６２】
また、本実施形態における返品薬仕分け装置１では、受皿部１１のベルトコンベア１２が所定幅の環状ベルトが複数並列に設けられたものであるため、返品薬Ａが長手方向に移動することが防止されている。これにより、返品薬Ａの長手方向の位置が安定し、返品薬Ａに表示された薬品ラベルをより簡単かつ正確に読み取ることが可能となっている。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の返品薬仕分け装置および返品薬仕分け方法は、非整列の状態で返品薬収容部へ収容された様々な種類の返品薬を仕分けする装置および方法として有用である。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ  返品薬
１  返品薬仕分け装置
２  返品薬収容部
３  仮置き部
４  返品薬識別部
５  返品薬収納部
６  ピッキング装置
７  吸着ロッド
８  カメラ装置
９  制御装置
１０  回収ボックス部
１１  受皿部
１２  ベルトコンベア
１３  載置板
１４  環状ベルト
２０  主吸着パッド
２１  補助吸着パッド
２２  ブラケット
２３  サーボモータ
２４  位置方向検出手段
２５  制御手段
２６  判定手段
３０  二値化処理手段
３１  対象物体領域抽出手段
３２  重心導出手段
３３  姿勢導出手段
３４  識別手段
３５  テンプレート記憶手段
【図１】
0005902023.tif 000009
【図２】
0005902023.tif 000010
【図３】
0005902023.tif 000011
【図４】
0005902023.tif 000012
【図５】
0005902023.tif 000013
【図６】
0005902023.tif 000014
【図７】
0005902023.tif 000015
【図８】
0005902023.tif 000016
【図１０】
0005902023.tif 000017
【図９】
0005902023.tif 000018
【図１１】
0005902023.tif 000019