(57)【要約】【課題】配達対象物を搬送部に移す作業を効率よく行うことができるピッキング装置および配達物処理装置を提供することである。【解決手段】実施形態のピッキング装置は、主アームと、保持部と、センサ部と、制御部とを持つ。前記主アームは、供給部に置かれた配達対象物に対して接近および離間する方向に移動可能である。前記保持部は、前記主アームに設けられて前記配達対象物を保持する。前記センサ部は、前記主アームに設けられて前記供給部内の前記配達対象物の情報を取得する。前記制御部は、前記センサ部によって得られた情報に基づいて前記配達対象物の区分先を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給部に置かれた配達対象物に対して接近および離間する方向に移動可能な主アームと、
前記主アームに設けられて前記配達対象物を保持する保持部と、
前記主アームに設けられて前記供給部内の前記配達対象物の情報を取得するセンサ部と、
前記センサ部によって得られた情報に基づいて前記配達対象物の区分先を判定する制御部と、を備えた、ピッキング装置。
【請求項２】
前記センサ部は、前記配達対象物の画像を取得する撮像部を有し、
前記制御部は、前記画像に基づいて前記区分先を読み取る読取り部を有する、請求項１に記載のピッキング装置。
【請求項３】
前記センサ部は、前記配達対象物の深度を取得する深度検出部を有する、請求項１または２に記載のピッキング装置。
【請求項４】
前記センサ部は、前記配達対象物に含まれる有害物質を検出する有害物質検出部を有する、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のピッキング装置。
【請求項５】
前記センサ部は、センサアームを介して前記主アームに取り付けられ、
前記センサアームは、前記センサ部が前記主アームに接近および離間する方向に動作可能である、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のピッキング装置。
【請求項６】
前記配達対象物を把持する把持部と、前記把持部を支持する補助アームとを備え、
前記補助アームは、前記把持部が前記配達対象物に対して接近および離間する方向に動作可能である、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のピッキング装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記センサ部が前記情報を取得する際に前記主アームを一時的に停止させる、請求項１〜６のうちいずれか１項に記載のピッキング装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のピッキング装置と、
前記ピッキング装置によって前記供給部から取り出された前記配達対象物を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送された前記配達対象物が集積される複数の集積部と、を備えた配達物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ピッキング装置および配達物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば郵便事業者等により使用される配達物処理装置では、配達対象物の配達区分先を特定し、配達区分先に応じた集積部に配達対象物を搬送する処理が行われる。
配達対象物の処理においては、配達対象物が集められた供給部から配達対象物を取り出して搬送部に移すことが必要となる。この配達対象物を搬送部に移す操作には手間がかかるため、改善が要望されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２２２３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、配達対象物を搬送部に移す作業を効率よく行うことができるピッキング装置および配達物処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のピッキング装置は、主アームと、保持部と、センサ部と、制御部とを持つ。前記主アームは、供給部に置かれた配達対象物に対して接近および離間する方向に移動可能である。前記保持部は、前記主アームに設けられて前記配達対象物を保持する。前記センサ部は、前記主アームに設けられて前記供給部内の前記配達対象物の情報を取得する。前記制御部は、前記センサ部によって得られた情報に基づいて前記配達対象物の区分先を判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態のピッキング装置を用いた配達物処理装置の構成の概略を示す模式図。
【図２】実施形態のピッキング装置の動作を示す模式図。
【図３】実施形態のピッキング装置の動作を示す模式図。
【図４】実施形態のピッキング装置の動作を示す模式図。
【図５】実施形態のピッキング装置の動作を示す模式図。
【図６】実施形態のピッキング装置を用いた配達物処理装置の変形例の構成の概略を示す模式図。
【図７】前図の配達物処理装置の動作を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態のピッキング装置および配達物処理装置を、図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は、実施形態の配達物処理装置５０の構成の概略を示す模式図である。
図１に示すように、配達物処理装置５０は、配達対象物Ｓに記載等された区分情報を認識し、その区分情報に応じた集積部に配達対象物Ｓを区分集積する装置である。配達物処理装置５０は、例えば郵便局等に設置される郵便物処理区分機、物流センターなどに設置される荷物・小包処理区分機などである。
【０００９】
配達物処理装置５０は、例えば、供給部１０と、ピッキング装置２０と、搬送部３０と、複数の集積部４０とを備えている。
供給部１０は、容器状に形成されている。供給部１０は、例えば底部１１と、側壁部１２とを有する。側壁部１２は、底部１１の周縁部に立設されている。供給部１０は、底部１１と側壁部１２に囲まれた内部空間１３に、複数の配達対象物Ｓを収容可能である。
【００１０】
ピッキング装置２０は、基台部１と、主アーム２と、保持部３と、センサ部４と、センサアーム５と、把持部６と、補助アーム７と、制御部８とを備える。
基台部１は、例えば、操作部１４と、主アーム２の駆動源（図示略）と、を備えている。
【００１１】
主アーム２は、ベース部１５と、第１関節部１６と、第１延出部１７と、第２関節部１８と、第２延出部１９とを備えている。
ベース部１５は、基台部１の主面１ａに形成されている。
第１関節部１６は、ベース部１５に形成されている。第１関節部１６は、主面１ａに垂直な回動軸Ａ１を中心として回動するねじり関節であり、かつ回動軸Ａ１に垂直な回動軸Ａ２を中心として回動する曲げ関節である。
第１延出部１７は、第１関節部１６から延出する部分アームである。第１延出部１７は、第１関節部１６によって、回動軸Ａ１，Ａ２を中心として回動可能である。
【００１２】
第２関節部１８は、第１延出部１７の先端に形成されている。第２関節部１８は、回動軸Ａ３を中心として回動する曲げ関節である。
第２延出部１９は、第２関節部１８から延出する部分アームである。第２延出部１９は、第２関節部１８によって、回動軸Ａ３を中心として回動可能である。
主アーム２は、第１関節部１６および第２関節部１８における回動によって、供給部１０内の配達対象物Ｓに対して接近および離間する方向に移動可能である。主アーム２は、前記回動によって、保持部３、センサ部４および把持部６を供給部１０内の配達対象物Ｓに対して接近および離間する方向に移動させることができる。
【００１３】
保持部３は、配達対象物Ｓを保持可能なエンドエフェクタである。保持部３は、例えば、真空ポンプに連結された複数の吸盤と、吸盤の吸引動作を制御する電磁弁とを有する。保持部３は、配達対象物Ｓに接した吸盤が減圧吸引されることで、配達対象物Ｓを保持する（把持する）。なお、保持部３は、吸引に限らず、配達対象物Ｓを挟持することで物品を保持する構造でもよい。なお、「把持」とは、「物品を持つ」という広い意味で用いられるものであり、「握り持つ」のような意味に限定されない。保持部３による配達対象物Ｓの保持および解除は、保持制御部（図示略）によって、例えば前記電磁弁を開または閉とすることによって制御される。
【００１４】
保持部３は、主アーム２によって供給部１０内に置かれた配達対象物Ｓを保持することができる。保持部３は、主アーム２によって移動されることで、保持した配達対象物Ｓを搬送部３０に運ぶことができる。保持部３は、配達対象物Ｓを搬送部３０の搬送ベルト３４上に移動させた後、配達対象物Ｓに対する保持を解除することができる。
【００１５】
センサ部４は、供給部１０内の配達対象物Ｓの情報を取得する。
センサ部４は、例えば撮像部を備えている。撮像部は、例えばＣＣＤなどの撮像装置等である。撮像部は、配達対象物Ｓの画像を取得する。
【００１６】
センサ部４は、深度検出部を備えていてもよい。深度は、例えばセンサ部４から配達対象物Ｓまでの距離を示す。深度検出部は、例えば、三角測量を応用したレーザー式変位センサを備える。深度検出部は、２次元レーザー式変位センサを備える構成であってもよい。
【００１７】
センサ部４は、有害物質検出部を備えていてもよい。有害物質検出部は、配達対象物Ｓに含まれる有害物質を検出する。有害物質としては、人体に悪影響を与える化学物質、爆発性の物質、人体に悪影響を与える微生物、放射性物質などが挙げられる。有害物質検出部としては、例えば半導体式ガスセンサ、固体電解質式ガスセンサ、接触燃焼式ガスセンサ、抗原抗体反応を利用したバイオセンサなどが使用できる。
センサ部４は、配達対象物Ｓに設けられたＩＣタグなどの非接触型データ受送信体からの信号を受信する読取装置を有していてもよい。
【００１８】
センサアーム５は、ベース部２１と、延出部２２とを備えている。ベース部２１は、主アーム２の第２延出部１９に設けられている。延出部２２は、ベース部２１から延出している。延出部２２の先端にはセンサ部４が取り付けられているため、延出部２２は、センサ部４を支持している。よって、センサ部４は、センサアーム５を介して主アーム２に取り付けられている。延出部２２は、ベース部２１を中心として回動可能である。
【００１９】
センサアーム５は、延出部２２がベース部２１を中心として回動することによって、第１位置Ｐ１（図１参照）から第２位置Ｐ２（図３参照）に向かう方向、および、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に向かう方向に動作可能である。これによって、センサアーム５は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とを切り替え可能である。第１位置Ｐ１では、センサ部４は主アーム２から比較的離れている。第２位置Ｐ２では、センサ部４は第１位置Ｐ１に比べて主アーム２に近い位置にある。センサアーム５が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に向かう方向はセンサ部４が主アーム２に接近する方向であり、センサアーム５が第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に向かう方向はセンサ部４が主アーム２から離れる方向である。
【００２０】
把持部６は、ベース部２３と、第１把持体２４と、第２把持体２５とを備えている。第１把持体２４および第２把持体２５は、ベース部２３から延出している。第１把持体２４および第２把持体２５は、ベース部２３に接続された基端部を中心として回動することによって、互いに接近および離間する方向に移動可能である。第１把持体２４および第２把持体２５は、互いに接近および離間する方向の移動によって、供給部１０内の配達対象物Ｓを挟み込んで保持、および解放することができる。
【００２１】
補助アーム７は、ベース部２７と、第１延出部２８と、関節部２９と、第２延出部３１とを備えている。ベース部２７は、主アーム２の第２延出部１９に設けられている。第１延出部２８はベース部２７から延出している。第１延出部２８は、ベース部２７を中心として回動することによって、主アーム２に接近および離間する方向に動作可能である。
【００２２】
関節部２９は、第１延出部２８の先端に形成されている。関節部２９は、第１延出部２８に垂直な回動軸Ａ４を中心として回動する曲げ関節である。第２延出部３１は、関節部２９から延出している。第２延出部３１は、関節部２９によって、回動軸Ａ４を中心として回動可能である。第２延出部３１の先端には、把持部６のベース部２３が設けられている。そのため、第２延出部３１は把持部６を支持している。
補助アーム７は、把持部６が供給部１０内の配達対象物Ｓに対して接近および離間する方向に動作可能である。
【００２３】
制御部８は、センサ部４によって得られた情報に基づいて配達対象物Ｓの区分先を判定する。制御部８は、例えば、撮像部で得られた配達対象物Ｓの画像にＯＣＲ処理を行って、配達対象物Ｓの区分情報、例えば郵便番号、宛先、差出人等の文字情報を読み取る。この情報をデータベースと照合し、配達対象物Ｓの区分先を判定できる。
制御部８は、配達対象物Ｓの区分先に応じた制御信号を集積部４０に送り、搬送ベルト３４上の配達対象物Ｓを前記区分先の集積部４０に導入する。
【００２４】
制御部８は、主アーム２の動作を制御することができる。制御部８は、例えば、センサ部４が前記情報を取得する際に主アーム２を一時的に停止させることができる。制御部８は、保持部３が配達対象物Ｓを保持するにあたって、センサアーム５を、主アーム２に接近する方向に動作させてもよい。
【００２５】
制御部８は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)のようなプロセッサを含む回路基板（制御基板）によって実現される。例えば、制御部８は、回路基板のメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵのようなプロセッサが実行することで実現されるソフトウェア機能部である。
【００２６】
操作部１４は、本体部４１と、操作桿４２とを備えている。操作桿４２は、本体部４１から突出して形成されている。操作部１４は、操作桿４２を操作することによって、主アーム２、保持部３、把持部６、および補助アーム７を動作させることができる。
【００２７】
搬送部３０は、搬送台３３と、搬送ベルト３４と、支持プーリ３５と、駆動部（図示略）とを備えている。
搬送ベルト３４は、例えば無端ベルトであって、複数の支持プーリ３５に支持されている。搬送ベルト３４は、配達対象物Ｓを支持して搬送することができる。
支持プーリ３５は、モータ等の駆動部（図示略）によって回転して搬送ベルト３４を駆動させる。
【００２８】
集積部４０は、搬送部３０に近接して設けられている。複数の集積部４０のうち少なくとも一部は、搬送部３０による搬送方向に並んで設けられている。集積部４０の数は、２以上の任意の数であってよい。
【００２９】
次に、配達物処理装置５０を用いて、配達対象物Ｓを処理する方法について説明する。
図１に示すように、配達対象物Ｓは、例えば紙葉類、小包、荷物などである。紙葉類は、例えば、はがきなどの書状、封筒などの書類である。配達対象物Ｓは、例えば、表面に記載または印刷される区分情報を有している。配達対象物Ｓは、供給部１０の内部空間１３に収容される。図１では、複数の配達対象物Ｓが積み重ねられて供給部１０に収容されている。
【００３０】
図２に示すように、主アーム２を動作させることによって、保持部３およびセンサ部４を、供給部１０内の配達対象物Ｓの上方に配置する。
センサ部４が撮像部を有する場合には、撮像部によって配達対象物Ｓの画像が取得される。制御部８は、撮像部で得られた配達対象物Ｓの画像にＯＣＲ処理を行って、配達対象物Ｓの区分情報、例えば郵便番号、宛先、差出人等の文字情報を読み取る。この情報を住所録等のデータベースと照合し、配達対象物Ｓの区分先を判定できる。
制御部８は、配達対象物Ｓの画像に基づいて、取り出すべき配達対象物Ｓの位置を認識できる。
【００３１】
制御部８は、センサ部４が配達対象物Ｓの画像を取得する際に、主アーム２を一時的に停止させることができる。これによって、センサ部４が停止した状態で配達対象物Ｓの撮像が可能となるため、ぶれのない精細な画像を取得できる。そのため、区分情報の読み取りが容易となり、配達対象物Ｓの区分先の判定精度を高めることができる。
【００３２】
供給部１０内の配達対象物Ｓは、その姿勢、位置等により保持部３により保持しにくい場合も考えられる。このような場合には、補助アーム７の操作により把持部６によって配達対象物Ｓを把持して供給部１０から取り出すことができる。把持部６は、第１把持体２４および第２把持体２５（図１参照）によって配達対象物Ｓを挟み込んで保持することができる。
【００３３】
供給部１０内の配達対象物Ｓは、その姿勢、位置等により区分情報の読み取りが難しくなることがあると考えられる。例えば配達対象物Ｓが裏面側を上に向けた姿勢になっている場合には、表面側に記載された区分情報を読み取ることができない。また、複数の配達対象物Ｓが重なって、配達対象物Ｓの表面の区分情報が隠れる場合もある。
このような場合には、補助アーム７の操作により把持部６によって配達対象物Ｓを把持して姿勢、位置を修正し、区分情報を読み取りやすくする。例えば、配達対象物Ｓを把持して裏返すことによって、区分情報が記載された表面側を上に向ける。複数の配達対象物Ｓが重なって配達対象物Ｓの一部が隠れている場合には、配達対象物Ｓを移動させることによって、隠れていた区分情報を確認可能とする。
情報が確認可能となるように配達対象物Ｓの姿勢、位置を修正した後、撮像部により配達対象物Ｓの画像を取得することができる。
【００３４】
センサ部４が深度検出部を備えている場合には、配達対象物Ｓの深度に基づいて、配達対象物Ｓの大きさ、形状等を把握できる。配達対象物Ｓの大きさ、形状等も区分情報となる。
センサ部４が有害物質検出部を備えている場合には、配達対象物Ｓに含まれる有害物質の有無を検出することができる。有害物質が検出された場合には、その配達対象物Ｓは搬送不可と判定されて排除集積部（図示略）に移される。
【００３５】
図３に示すように、主アーム２の動作により保持部３を下降させ、供給部１０内に配置する。保持部３が配達対象物Ｓを保持するに先だって、センサアーム５を主アーム２に接近する方向に動作させる。これによって、センサアーム５が折り畳まれる。このセンサアーム５の位置を第２位置Ｐ２という。センサアーム５が折り畳まれるため、保持部３を供給部１０内に挿入する際に、センサ部４が供給部１０（側壁部１２）に当たって操作の障害となることはない。
保持部３は、配達対象物Ｓに当接し、減圧吸引等により配達対象物Ｓを保持する。
【００３６】
図４に示すように、制御部８は、主アーム２の動作により、配達対象物Ｓを保持した保持部３を上昇させる。
図５に示すように、制御部８は、主アーム２の動作により、配達対象物Ｓを搬送ベルト３４上に移動させる。詳しくは、主アーム２を回動軸Ａ１周りに回動させることによって配達対象物Ｓを搬送ベルト３４上に位置させ、保持部３による配達対象物Ｓの保持を解除する。これにより、配達対象物Ｓは搬送ベルト３４上に載せられる。
【００３７】
制御部８は、配達対象物Ｓの区分先に応じた制御信号を集積部４０（図１参照）に送る。配達対象物Ｓは、搬送ベルト３４によって搬送される。搬送ベルト３４上の配達対象物Ｓは、導入機構（図示略）によって、区分先に該当する集積部４０に導入される。
【００３８】
ピッキング装置２０は、主アーム２に、配達対象物Ｓの情報を取得するセンサ部４が設けられているので、保持部３によって配達対象物Ｓを保持する動作の際に配達対象物Ｓの区分先を判定することができる。そのため、供給部１０内の配達対象物Ｓを効率よく搬送部３０に移送し、集積部４０に向けて搬送することができる。
ピッキング装置２０は、搬送部３０に、配達対象物Ｓの区分先の特定のためのセンサ部等の構造を設ける必要がないため、搬送部３０の装置構成を簡略にできる。
【００３９】
センサ部４が撮像部を有する構成によれば、配達対象物Ｓに近接した位置で撮像できるため、精細な画像を取得できる。そのため、区分情報の読み取りが容易となり、区分先を精度よく判定できる。
センサ部４が深度検出部を有する構成によれば、配達対象物Ｓに近接した位置で深度を取得できるため、配達対象物Ｓの大きさ、形状を正確に把握し、区分先を精度よく判定できる。
センサ部４が有害物質検出部を備えている構成によれば、配達対象物Ｓに含まれる有害物質の有無を検出することができる。よって、有害物質を含む配達対象物Ｓを排除し、安全を確保することができる。
【００４０】
センサアーム５は、主アーム２に接近する方向に動作させることによって折り畳まれる。そのため、保持部３を供給部１０内に挿入する際にセンサ部４が障害とならず、保持部３によって配達対象物Ｓを確実に保持することができる。
【００４１】
ピッキング装置２０は、把持部６および補助アーム７を備えているため、供給部１０内の配達対象物Ｓが保持部３によって保持しにくい姿勢、位置等にある場合でも、把持部６によって配達対象物Ｓを把持して供給部１０から取り出すことができる。また、配達対象物Ｓが情報の読み取りが難しい姿勢、位置等にある場合には、把持部６によって配達対象物Ｓの姿勢、位置等を修正し、情報を読み取りやすくすることができる。
【００４２】
制御部８は、例えば、センサ部４が前記情報を取得する際に主アーム２を一時的に停止させることができる。これによって、ぶれのない精細な画像を取得できるため、区分情報の読み取りが容易となり、配達対象物Ｓの区分先の判定精度を高めることができる。
【００４３】
配達物処理装置５０では、主アーム２に、配達対象物Ｓの情報を取得するセンサ部４が設けられているので、保持部３が配達対象物Ｓを保持するための動作の際に配達対象物Ｓの区分先を判定することができる。そのため、供給部１０内の配達対象物Ｓを、効率よく集積部４０に向けて搬送することができる。
配達物処理装置５０は、搬送部３０に、配達対象物Ｓの区分先の特定のためのセンサ部等の構造を設ける必要がないため、搬送部３０の装置構成を簡略にできる。
【００４４】
図６は、配達物処理装置５０の変形例である配達物処理装置５０Ａの構成の概略を示す模式図である。図７は、図６に示す配達物処理装置５０Ａの動作を示す模式図である。図６および図７では、搬送部３０および集積部４０を省略した。
配達物処理装置５０Ａは、供給部１０の傾きを調整する調整機構６０が設けられている点で、配達物処理装置５０と異なる。
調整機構６０は、搬送ベルト６１と、支持体６２と、駆動部６３と、を備えている。
搬送ベルト６１は、例えば無端ベルトである。支持体６２は、供給部１０に設けられている。
モータ等の駆動部６３によって回転して搬送ベルト６１を駆動させると、支持体６２の回転とともに、供給部１０の傾きが変化する。
配達物処理装置５０Ａでは、供給部１０をピッキング装置２０側に傾けることによって、保持部３等が供給部１０に挿入されやすくなるため、保持部３による配達対象物Ｓの保持を容易にすることができる。
【００４５】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、主アーム２に、配達対象物Ｓの情報を取得するセンサ部４が設けられているので、保持部３によって配達対象物Ｓを保持する動作の際に配達対象物Ｓの区分先を判定することができる。そのため、供給部１０内の配達対象物Ｓを効率よく搬送部３０に移送し、集積部４０に向けて搬送することができる。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４７】
２…主アーム、３…保持部、４…センサ部、５…センサアーム、６…把持部、７…補助アーム、８…制御部、１０…供給部、２０…ピッキング装置、３０…搬送部、４０…集積部、５０，５０Ａ…配達物処理装置、Ｓ…配達対象物
【図１】
2018149497.tif 000003
【図２】
2018149497.tif 000004
【図３】
2018149497.tif 000005
【図４】
2018149497.tif 000006
【図５】
2018149497.tif 000007
【図６】
2018149497.tif 000008
【図７】
2018149497.tif 000009