(57)【要約】【課題】検出漏れの少ない物品搬送システム、及び該物品搬送システムに使用可能な搬送システム制御装置を提供する。【解決手段】物品搬送システム１０は、複数のワーク１２を逐次的に運搬するコンベヤ１４と、コンベヤ１４の運搬動作情報を取得するコンベヤセンサ１６と、ワーク１２の到来を検知する到来センサ１８と、ワーク１２を撮像するカメラ２０と、カメラ２０が撮像した画像からワーク１２を検出して、ワーク１２のコンベヤ１４上における位置を特定する検出処理を行う位置検出処理部２２と、第一移動距離Ｄ及び第二移動距離ｄを指定する移動距離指定部２４と、ワーク１２の到来を検知後、コンベヤ１４が第一移動距離Ｄ進んだとき、及び第二移動距離ｄ進むごとにワーク１２の撮像を行うようにカメラ２０を制御する撮像制御部２６と、検出処理の上限回数Ｎを指定する回数指定部２８とを有する。【選択図】図１
2019025557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物品を運搬するコンベヤと、
前記コンベヤの運搬動作情報を取得するコンベヤセンサと、
各物品の到来を検知する到来センサと、
前記コンベヤ上を運搬される前記物品を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した画像から前記物品を検出して、該物品の位置を特定する検出処理を行う位置検出処理部と、
前記コンベヤの速度及び前記検出処理に要する時間に基づいて定められる第一移動距離、並びに、前記コンベヤの速度、前記撮像装置の撮像処理、及び前記検出処理に要する時間に基づいて定められる第二移動距離を指定する移動距離指定部と、
前記物品の到来を検知後、前記コンベヤが前記第一移動距離進んだときに前記撮像装置が前記物品を撮像し、以後、前記コンベヤが前記第二移動距離進むごとに前記撮像装置が前記物品を撮像するように前記撮像装置を制御する撮像制御部と、
前記撮像装置が行う撮像処理の上限回数を指定する回数指定部と、を有し、
前記位置検出処理部は、前記撮像装置が前記上限回数を上限とした回数だけ撮像処理を終えた後で、前記撮像装置により得られた画像についての検出処理を逐次的に行い、前記検出処理が成功した時点で検出処理を打ち切る、物品搬送システム。
【請求項２】
前記複数の物品のうちの第一の物品の到来を前記到来センサが検知後、前記上限回数だけ前記撮像装置による撮像を終える前に、前記到来センサが前記第一の物品に続く第二の物品を検知してから前記コンベヤが、前記第一移動距離から前記コンベヤの速度に前記撮像処理に要する時間を乗じて得られる距離を差し引いた距離以上進んでいる場合、前記第一の物品の撮像回数が前記上限回数に達する前に前記第一の物品の撮像を終了し、前記第二の物品に対する撮像を開始する、請求項１に記載の物品搬送システム。
【請求項３】
前記位置検出処理部は、前記複数の物品のうちの第一の物品の検出処理を行っている間に、前記第一の物品に続く第二の物品が前記到来センサによって検知されてからさらに前記第一移動距離だけ移動したときに、前記第一の物品についての検出処理を中断し、前記上限回数を上限とする前記第二の物品の撮像処理が終了したら前記第一の物品についての検出処理を再開する、請求項１又は２に記載の物品搬送システム。
【請求項４】
前記位置検出処理部は、前記検出処理の検出精度を表すパラメータの閾値を予め指定し、前記パラメータが前記閾値以上となった後も少なくとも１回検出処理を行い、前記閾値以上となったパラメータのうち最大値となった検出結果を位置検出結果として採用する、請求項１又は２に記載の物品搬送システム。
【請求項５】
前記コンベヤ上を搬送される前記物品に対して所定の作業を行うように構成された作業機械をさらに具備し、前記作業機械は、前記位置検出処理部が特定した前記物品の前記コンベヤ上における位置に基づいて前記作業を行う、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品搬送システム。
【請求項６】
複数の物品を運搬するコンベヤと、
前記コンベヤの運搬動作情報を取得するコンベヤセンサと、
各物品の到来を検知する到来センサと、
前記コンベヤ上を運搬される前記物品を撮像する撮像装置と、を備える物品搬送システムに使用される搬送システム制御装置であって、
前記撮像装置が撮像した画像から前記物品を検出して、該物品の位置を特定する検出処理を行う位置検出処理部と、
前記コンベヤの速度及び前記検出処理に要する時間に基づいて定められる第一移動距離、並びに、前記コンベヤの速度、前記撮像装置の撮像処理、及び前記検出処理に要する時間に基づいて定められる第二移動距離を指定する移動距離指定部と、
前記物品の到来を検知後、前記コンベヤが前記第一移動距離進んだときに前記撮像装置が前記物品を撮像し、以後、前記コンベヤが前記第二移動距離進むごとに前記撮像装置が前記物品を撮像するように前記撮像装置を制御する撮像制御部と、
前記撮像装置が行う撮像処理の上限回数を指定する回数指定部と、を有し、
前記位置検出処理部は、前記撮像装置が前記上限回数を上限とした回数だけ撮像処理を終えた後で、前記撮像装置により得られた画像についての検出処理を逐次的に行い、前記検出処理が成功した時点で検出処理を打ち切る、搬送システム制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品搬送システム及び搬送システム制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンベヤによって搬送されるワークをカメラで撮像し、得られた画像の画像処理によってワークの位置を検出して、検出されたワークの位置に基づいてロボットによるピッキング動作を行う物品搬送システムが周知である（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０３３３２８号公報
【特許文献２】特開平０８−０６３２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カメラの検出精度を向上させるために、カメラの視野を狭くすることがあるが、ワークが密集して搬送されてきた場合は、全てのワークを正しく認識できないことがある。またカメラより上流側に到来センサを設けて、ワークがカメラの視野内に入るタイミングを求めることもできるが、ワークの形状によってはワークの先端が検知されたり後端が検知されたりすることがあり、正確なタイミングを知ることが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、複数の物品を運搬するコンベヤと、前記コンベヤの運搬動作情報を取得するコンベヤセンサと、各物品の到来を検知する到来センサと、前記コンベヤ上を運搬される前記物品を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が撮像した画像から前記物品を検出して、該物品の位置を特定する検出処理を行う位置検出処理部と、前記コンベヤの速度及び前記検出処理に要する時間に基づいて定められる第一移動距離、並びに、前記コンベヤの速度、前記撮像装置の撮像処理、及び前記検出処理に要する時間に基づいて定められる第二移動距離を指定する移動距離指定部と、前記物品の到来を検知後、前記コンベヤが前記第一移動距離進んだときに前記撮像装置が前記物品を撮像し、以後、前記コンベヤが前記第二移動距離進むごとに前記撮像装置が前記物品を撮像するように前記撮像装置を制御する撮像制御部と、前記撮像装置が行う撮像処理の上限回数を指定する回数指定部と、を有し、前記位置検出処理部は、前記撮像装置が前記上限回数を上限とした回数だけ撮像処理を終えた後で、前記撮像装置により得られた画像についての検出処理を逐次的に行い、前記検出処理が成功した時点で検出処理を打ち切る、物品搬送システムである。
【０００６】
本開示の他の態様は、複数の物品を運搬するコンベヤと、前記コンベヤの運搬動作情報を取得するコンベヤセンサと、各物品の到来を検知する到来センサと、前記コンベヤ上を運搬される前記物品を撮像する撮像装置と、を備える物品搬送システムに使用される搬送システム制御装置であって、前記撮像装置が撮像した画像から前記物品を検出して、該物品の位置を特定する検出処理を行う位置検出処理部と、前記コンベヤの速度及び前記検出処理に要する時間に基づいて定められる第一移動距離、並びに、前記コンベヤの速度、前記撮像装置の撮像処理、及び前記検出処理に要する時間に基づいて定められる第二移動距離を指定する移動距離指定部と、前記物品の到来を検知後、前記コンベヤが前記第一移動距離進んだときに前記撮像装置が前記物品を撮像し、以後、前記コンベヤが前記第二移動距離進むごとに前記撮像装置が前記物品を撮像するように前記撮像装置を制御する撮像制御部と、前記撮像装置が行う撮像処理の上限回数を指定する回数指定部と、を有し、前記位置検出処理部は、前記撮像装置が前記上限回数を上限とした回数だけ撮像処理を終えた後で、前記撮像装置により得られた画像についての検出処理を逐次的に行い、前記検出処理が成功した時点で検出処理を打ち切る、搬送システム制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、到来センサが各ワークの到来を検知するタイミングが安定しなくとも、ワークの認識もれを防ぎつつ各ワークのコンベヤ上での位置を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】物品搬送システムの基本構成例を示す図である。
【図２】物品搬送システムの第一の実施例を示す図である。
【図３】第一の実施例における処理の流れを例示するフローチャートである。
【図４】第一の実施例において、カメラとロボットの位置関係を示す図である。
【図５】第三の実施例における処理の流れを例示するフローチャートである。
【図６】第三の実施例におけるワークの位置関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本開示に係る物品搬送システム１０の基本構成例を示す図である。物品搬送システム１０は、複数の物品（ワーク）１２を逐次的に運搬するコンベヤ１４と、コンベヤ１４の移動量や搬送速度等の運搬動作情報を取得するコンベヤセンサ１６と、ワーク１２がコンベヤ１４上の所定位置に到達（到来）したことを検知する到来センサ１８と、到来センサ１８よりコンベヤ１４の搬送方向について下流側に配置され、コンベヤ１４上を運搬されるワーク１２を撮像するカメラ等の撮像装置２０と、カメラ２０が撮像した画像からワーク１２を検出して、ワーク１２のコンベヤ１４上における位置を特定する検出処理を行う位置検出処理部（画像処理部）２２と、コンベヤ１４の速度及び該検出処理に要する時間に基づいて定められる第一移動距離Ｄ、並びに、コンベヤ１４の速度、カメラ２０の撮像処理、及び該検出処理に要する時間に基づいて定められる第二移動距離ｄを計算して指定する移動距離指定部２４と、ワーク１２の到来を検知後、コンベヤ１４が第一移動距離Ｄ進んだときにカメラ２０がワーク１２を先ず撮像し、以後、第二移動距離ｄ進むごとにカメラ２０がワーク１２の撮像を行うようにカメラ２０を制御する撮像制御部２６と、位置検出処理部２２が行う検出処理の上限回数Ｎを計算して指定する回数指定部２８とを有する。
【００１０】
物品搬送システム１０では、到来センサ１８によってワーク１２の到来が検知され、さらにコンベヤ１４が第一移動距離Ｄ進んだときに先ずカメラ２０がワーク１２の撮像を行い、この最初の撮像後、コンベヤ１４が第二移動距離ｄ進むごとにカメラ２０がワーク１２の撮像を行うという操作を、Ｎを上限とする回数だけ繰り返し、その後に位置検出処理部２２が、カメラ２０により得られたワークの（最大Ｎ枚の）画像について逐次的に検出処理を行う。ここで、ある画像において検出処理が成功したら、得られた全ての画像について検出処理（画像処理）を行わずに、その時点で検出処理を打ち切る。以下、その具体例を実施例を用いて説明する。
【００１１】
（実施例１）
図２は、第一の実施例（実施例１）に係る本開示に係る物品搬送システム１０ａを示す図である。物品搬送システム１０ａは、上述のコンベヤ１４と、コンベヤセンサ１６と、到来センサ１８と、カメラ２０と、カメラ２０の制御や画像処理等を行う搬送システム制御装置３０と、を有し、搬送システム制御装置３０は、上述の位置検出処理部２２、移動距離指定部２４、撮像制御部２６及び回数指定部２８（の機能）を有する。なお搬送システム制御装置３０の各部の機能はＣＰＵ等の演算処理装置やメモリによって実現可能であるが、それらの機能の一部を、システム１０ａに接続されたパーソナルコンピュータ又は後述するロボット制御装置３４等の、搬送システム制御装置３０以外の装置に設けてもよい。
【００１２】
物品搬送システム１０ａは、（通常は一定速度で連続的に移動する）コンベヤ１４上を運搬されるワーク１２に対して、取り出し等の所定の作業を行うように構成された作業機械３２を具備する。作業機械３２は例えば、ハンドを備えた垂直多関節ロボット等のロボットであり、ロボット３２の動作はロボット３２に接続されたロボット制御装置３４によって制御可能である。これによりロボット３２は、画像処理結果（より具体的には、位置検出処理部２２が特定した、コンベヤ１４上におけるワーク１２の位置）に基づいて、ワーク１２の把持・吸着等の取出し動作を行うことができ、取出したワークを所定の搬送先に搬送することもできる。
【００１３】
到来センサ１８としては、コンベヤ１４の側方に配置された非接触式センサが好ましく、その好適な具体例としては、光電管センサ、ファイバセンサ若しくはレーザセンサ等の光で検出する方式のセンサ、近接センサ若しくは渦電流式変位センサ等の渦電流で検出する方式のセンサ、又は超音波センサ等の超音波で検出する方式のセンサが挙げられる。なお到来センサ１８には高精度の検出機能は必要なく、例えば、コンベヤ１４の特定位置に、コンベヤ１４の搬送方向についてのワークの先端が到達した瞬間に到来センサ１８が反応しなくともよい。従って後述するが、本実施例では、コンベヤ１４上のある位置にワークの先端が到達したときに到来センサ１８が反応（ワークの到来を検知）することもあれば、該位置にワークの後端が到達したときに到来センサ１８が反応することもある。
【００１４】
コンベヤセンサ１６は、コンベヤ１４の搬送速度等の運搬動作情報を取得するように構成されており、例えば、コンベヤ１４を駆動するモータに取り付けられたエンコーダが使用可能である。コンベヤセンサ１６の他の好適な具体例としては、特開２０１６−１０７３４９号公報に開示されるカメラ（例えば同公報の図２の第２カメラ１６Ｂ）が挙げられる。
【００１５】
次に、図３のフローチャートを参照しつつ、物品搬送システム１０ａにおける各処理の具体例を説明する。ここでは、複数（Ｋ個）のワーク１２がコンベヤ１４上を連続的に上流側（図２では左側）から下流側（図２では右側）に流れる場合を考えるが、カメラ２０によるワーク１２の撮像処理（撮像制御部２６によるカメラ２０の制御）と、位置検出処理部２２による画像処理（位置検出処理）とは、同時には行えないものとする。なおワーク１２の種類や形状に特段の制約はない。例えば複数のワークは互いに同じ種類・寸法であってもよく、各ワークは、図２に示すレトルトパウチや輸液バッグのような柔軟性のあるもの（表面が波打つようなもの）でもよいし、或いは機械加工部品のように形状が一定のものでもよいし、また或いは農作物のように形状に個体差（ばらつき）があるものでもよい。
【００１６】
本実施例では、以下のパラメータを設定して使用する。
Ｔ１：  カメラによるワークの１回の撮像処理に要する時間（取得した画像を適当なメモリに格納するまでの時間も含む）の最大値
Ｔ２：  １つの画像における画像処理（ワークの位置検出処理）に要する時間の最大値
Ｖ：  コンベヤ速度
【００１７】
先ず、到来センサ１８がある（第一の）ワーク１２の到来を検知してから、コンベヤ１４（ワーク１２）が第一移動距離Ｄ進んだ時点で、カメラ２０がワーク１２を撮像する（ステップＳ１、Ｓ２）。これ以後、ワーク１２の撮像処理は、コンベヤ１４が第二移動距離ｄ進むごとに、所定の上限回数であるＮ回繰り返される（ステップＳ３、Ｓ４）。
【００１８】
ここで第一移動距離Ｄは、コンベヤ搬送方向についての到来センサ１８とカメラ２０（の視野３６）との間の距離に概ね相当し、コンベヤ速度Ｖ及び検出処理に要する時間Ｔ２に基づいて定められるが、より具体的には、到来センサ１８がワーク１２を検知してからカメラ２０の視野３６内にワーク１２が到達するまでの間に、該ワークより前に既に撮像されたワークの１つの撮像画像についての検出処理が完了するのに十分な時間を確保しつつ、かつできるだけ短い距離とする。従ってＤの最小値は（Ｖ×Ｔ２）となる。換言すれば、このような第一移動距離Ｄを到来センサ１８とカメラ２０との間に確保すれば、到来センサ１８によってワークが最も遅いタイミング（図２の位置Ｐ２に相当）で検知されてから、カメラ２０の視野３６内にワーク１２全体が収まるまでにコンベヤ１４が移動する距離が、Ｄに相当する。
【００１９】
第二移動距離ｄについては、コンベヤ速度Ｖ、撮像処理時間Ｔ１及び検出処理時間Ｔ２に基づいて定められるが、例えば以下の式（１）及び（２）を満たすように設定される。その理由は、式（１）を満たさなければコンベヤ１４がｄだけ移動するごとにワークの撮像を行えないことになり、また式（２）を満たさない場合は、取得した画像の画像処理を次回の撮像までに終えることが可能となってしまうので、先ず撮像だけをＮ回行い、その後に画像処理を行うという本実施例の作用効果が希薄になるからである。
ｄ ≧ Ｖ×Ｔ１                                      （１）
ｄ ＜ Ｖ×（Ｔ１＋Ｔ２）                            （２）
【００２０】
次に、撮像の上限回数Ｎの求め方の一例について説明する。本実施例では簡単のため、ワーク１２を上から（カメラ２０の撮像方向に）みたときのワーク１２の最小外接円の直径をＡとし、カメラ２０の検出精度をできるだけ高くするために、カメラ２０の視野３６の、コンベヤ１４の搬送方向についての長さＲをＡとほぼ同じかいくらか大きい値（例えばＡ≦Ｒ≦（Ａ×１．２〜１．５））に設定する。
【００２１】
図２に示すように、ワーク１２の形状や到来センサ１８の仕様（精度等）によっては、到来センサ１８の検知のタイミングにずれが生じ、例えば図２のＰ１部に示すようにワーク１２の（コンベヤ搬送方向についての）先端が所定位置（到来センサ１８の設置位置）に到達したときに到来センサ１８が反応する場合もあれば、Ｐ２部に示すようにワーク１２の後端が該所定位置に到達したときに到来センサ１８が反応する場合もある。
【００２２】
そこでＰ１及びＰ２のいずれの場合にも対応できるように、上限回数Ｎは以下の式（３）から求めることができる。
Ｎ ＝ Ａ／（Ｖ×Ｔ１）＋１                          （３）
【００２３】
例えば、ワークが幅１３０ｍｍ及び長さ１８０ｍｍの矩形形状（故に外接円直径は２２２ｍｍ）を有するレトルトパウチであり、コンベヤ速度Ｖを４００ｍｍ／秒、撮像処理時間Ｔ１を４０ミリ秒とすると、上記式（３）からＮは１４回となる。このように、ワークの寸法（Ａ）、コンベヤ速度（Ｖ）及び撮像処理に要する時間（Ｔ１）に基づいてＮを定めることにより、図２からもわかるように、ワーク１２が位置Ｐ２で検知されたときは１回目の撮像処理（検知から距離Ｄ移動後）によってワーク１２（の全体）がカメラ２０の視野３６内に収まった画像が得られ、ワーク１２が位置Ｐ１で検知されたときはＮ回目の撮像処理（検知から距離（Ｄ＋（Ｎ−１）×ｄ）移動後）によってワーク１２（の全体）がカメラ２０の視野３６内に収まった画像が得られる。
【００２４】
再び図３を参照し、あるワーク（第一のワーク）の撮像処理が完了したら、第一のワークに続く第二のワークが既に到来センサ１８によって検知され、かつ該検知からコンベヤ１４（ワーク１２）が、第一移動距離Ｄから、１つの画像処理に要する時間にコンベヤ速度を乗じた距離を引いた距離（Ｄ−Ｖ×Ｔ２）以上進んでいるかを判定する（ステップＳ５）。満たしている場合は、検出処理を行っていると第二のワークの撮像ができなくなる虞があるので、第一のワークについての画像処理を行わずに第二のワークの撮像処理を行う（ステップＳ２〜Ｓ４）。満たしていない場合は、第一のワークの画像処理（位置検出処理）を行う（ステップＳ６、Ｓ７）。
【００２５】
ステップＳ７では、カメラ２０が撮像した複数の画像が逐次的に（例えば古い順に）画像処理される。ここで、ｎ番目（ｎ＜Ｎ）の画像の検出が成功したら、Ｎ個の画像全てについて検出処理（画像処理）を行わずに検出処理を打ち切り、残りの（未処理の）画像は破棄する（ステップＳ８、Ｓ９）。ここで「検出（処理）の成功」とは、ある画像についての画像処理によって、撮像されたワークのコンベヤ１４上の位置（及び姿勢）が正しく特定されたことを意味する。より詳細には、例えば位置検出処理部２２において、検出処理方法としてテンプレートマッチングを利用した場合、該テンプレートマッチングの検出精度を表すパラメータ（例えばパターンの類似度）の閾値（例えば７０％）を予め定めておくことができる。そしてある画像でのパラメータが該閾値以上となったら、検出成功と判断して検出処理を打ち切ることができる。なお同様の処理が行える検出処理の他の例としては、ブロブ解析が挙げられる。
【００２６】
ワーク（の位置）の検出に成功したら、ロボット制御装置３４がワークの位置に関する情報等を搬送システム制御装置３０から受信し、該情報に基づいて、該ワークに対する作業（ピックアップ、搬送等）を行うようにロボット３２を制御する。一方、図３に示す処理は、撮像・検出すべきワークがコンベヤ１４上に存在している間は続行されるが、外部から終了する旨の指令等を受信したら終了する。
【００２７】
ここで、コンベヤ搬送方向についてのカメラ２０とロボット３２との間の距離Ｌについて、図４を参照しつつ説明する。本実施例において考えられ得る最も不利な場合とは、ステップＳ５において処理が常にステップＳ２に進む場合、すなわちＫ個のワークの撮像処理が全て終わるまで検出処理が１回も行えない場合であり、より具体的には、各ワークについてＮ回の撮像処理がちょうど終わるタイミングで次のワークが到来センサ１８によって検知される場合である。
【００２８】
ここで、Ｋ個のワークのうちの最初のワークがｎ回目の撮像においてカメラ２０の視野３６内に収まるとすると、最初のワークがロボット３２の作業領域中央（Ｐ３）に移動するまでに該ワークに対する検出処理を終えるためには、カメラ２０とロボット３２の間のコンベヤ搬送方向についての距離Ｌは、以下の式（４）で求められる値Ｍ以上とすべきである。
Ｍ＝（最初のワークについて、ｎ回目の撮像処理からＮ回目の撮像処理を行うまでのコンベヤの移動距離）＋（残りのワークについて、１回目の撮像処理からＮ回目の撮像処理を行うまでのコンベヤの移動距離）＋（最初のワークのｎ枚の画像処理の間のコンベヤの移動距離）                                            （４）
【００２９】
上記式を具体的に表すと、以下の式（５）のようになる。
Ｍ ＝ ｛（Ｎ−ｎ）×ｄ＋Ｖ×Ｔ１｝＋（Ｋ−１）×｛Ｄ＋（Ｎ−１）×ｄ＋Ｖ×Ｔ１｝＋ｎ×Ｖ×Ｔ２                                      （５）
【００３０】
式（５）に式（１）を適用すると、以下の式（６）が得られ、式（６）を変形すると、以下の式（７）が得られる。
Ｍ ≦ （Ｎ−ｎ＋１）×ｄ＋（Ｋ−１）×（Ｄ＋Ｎ×ｄ）＋ｎ×Ｖ×Ｔ２    （６）
Ｍ ≦ Ｋ×（Ｄ＋Ｎ×ｄ）＋（ｎ−１）×（Ｖ×Ｔ２−ｄ）＋Ｖ×Ｔ２−Ｄ    （７）
【００３１】
式（７）において（ｄ＞０）を適用すると式（８）が得られ、さらに式（８）において（ｎ≦Ｎ）を適用すると式（９）が得られる。
Ｍ ＜ Ｋ×（Ｄ＋Ｎ×ｄ）＋（ｎ−１）×Ｖ×Ｔ２＋Ｖ×Ｔ２−Ｄ     （８）
Ｍ ＜ Ｋ×（Ｄ＋Ｎ×ｄ）＋Ｎ×Ｖ×Ｔ２−Ｄ                       （９）
【００３２】
式（９）において、第一項は、全てのワークに対する撮像待ちと撮像処理の間のコンベヤの移動距離の上限に相当し、第二項は、最初の対象物の全ての画像に対する検出処理の間のコンベヤの移動距離に相当し、第三項は、対象物が光電管センサによって検知されてから最初に撮像されるまでの間のコンベヤの移動距離に相当する。従ってカメラ２０とロボット３２の間のコンベヤ搬送方向についての距離Ｌを式（９）の右辺以上の値に設定することにより、実際のシステムのワークの供給状況に応じた好適なワークの搬送・取出し動作を行うことができる。
【００３３】
実施例１では、到来センサ１８によりワーク１２の到来を検知した後、ワーク１２が所定の撮像間隔ｄ移動するごとにカメラ２０がワーク１２の撮像を行う。そしてある画像での検出処理によりワーク１２の検出に成功したら、それ以降の検出処理は不要とする（打ち切る）ことができる。従来、コンベヤによるワーク搬送では、一時的にワークが過供給になり、あるワークに対する撮像処理・検出処理が完了する前に次のワークがカメラの視野より下流に移動してしまい、ワークの認識もれが生じる場合があったが、実施例１では、カメラ２０の視野内にワークが存在するときには撮像を優先し、ワークが視野内にないときに撮像した画像の検出処理を行うようにスケジューリングすることで、ワークの認識もれを防止することができる。
【００３４】
（実施例２）
次に、本開示の第二の実施例（実施例２）について説明する。なお実施例２では実施例１と異なる部分のみ説明し、実施例１と共通する部分については説明を省略する。
【００３５】
実施例１では、１回の撮像処理、１回の検出処理は中断されることなく行われる。これに対し、実施例２では、１回の撮像処理は中断されることなく行われるが、１回の検出処理は中断可能で行うことができ、これにより実施例１よりもカメラとロボットの間の距離（図４におけるＬ）を短くすることができる。
【００３６】
詳細には、既にＮ回の撮像が完了した第一のワークについての検出処理を行っている間に、第一のワークに続く第二のワークが到来センサ１８によって検知されてからさらにＤだけコンベヤ１４が移動したときに、第一のワークについての検出処理を中断し、中断された検出処理は、第二のワークについて撮像処理を行っていないときに再開する。このようにすれば、カメラ２０とロボット３２との間の距離Ｌは、実施例１と比較して、撮像処理待ちの間のコンベヤの移動距離だけ短くすることができ、具体的には、最大で以下の式（１０）で計算される値Ｌ′だけ短くすることができる。
Ｌ′ ＝ （Ｋ−１）×Ｖ×Ｔ２＋Ｋ×Ｎ×（ｄ−Ｖ×Ｔ１）            （１０）
【００３７】
（実施例３）
次に、本開示の第三の実施例（実施例３）について説明する。なお実施例３では実施例１と異なる部分のみ説明し、実施例１と共通する部分については説明を省略する。
【００３８】
実施例３は、ワークが実施例１よりもさらに密集して流れてくることがある場合に、より効率的に撮像を行うことを企図している。具体的には、実施例１では「コンベヤ１４上のワーク１２を到来センサ１８が検知してから、コンベヤ１４が第一移動距離Ｄだけ進んだときに先ずカメラ２０でワーク１２を撮像し、以後、コンベヤ１４が第二移動距離ｄ進むたびにカメラ２０によるワーク１２の撮像を上限回数Ｎ回だけ行う」操作をするが、実施例３では、次のワークが到来センサ１８によって検知されてからコンベヤ１４がＤだけ進んだときに、前のワークの撮像処理を打ち切って、次のワークに対する撮像処理を開始するようにする。
【００３９】
図５は、実施例３における処理の流れを例示するフローチャートである。先ず、到来センサ１８がある（第一の）ワーク１２の到来を検知してから、コンベヤ１４（ワーク１２）が第一移動距離Ｄ進んだ時点で、カメラ２０がワーク１２を撮像する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。これ以後、ワーク１２の撮像処理は、コンベヤ１４が第二移動距離ｄ進むごとに、所定の上限回数であるＮ回繰り返される（ステップＳ１３、Ｓ１４）が、Ｎ回繰り返される前に次のワークが到来センサ１８によって検知されてから（Ｄ−Ｖ×Ｔ１）だけ移動している場合は、前のワークではなく次のワークの撮像を行うが、その撮像は到来センサ１８による次のワークの検知からコンベヤ１４がＤだけ移動したタイミングで行う（ステップＳ１５、Ｓ２３）。
【００４０】
次のワークの撮像を優先する理由は、上述のようにカメラ２０の視野は高精度の検出のためになるべく狭くしていることが多く、このような場合、次のワークが到来センサ１８によって検知されてからコンベヤがＤだけ進んだときは、カメラ２０の視野３６内に次のワークが既に入っており、前のワークは視野３６内に完全に含まれていないと考えられるからである。
【００４１】
撮像した画像を用いた検出処理（ステップＳ１６〜Ｓ２０）については、実施例１（図３）と同様でよいので詳細な説明は省略する。なお、検出処理を打ち切って同一ワークに関する残りの画像を破棄する際（ステップＳ２０）に、画像をいくつ破棄すればよいかを判断するために、撮像処理を打ち切る際に撮像回数を記録するようにしておくことが好ましい（ステップＳ２１、Ｓ２２）。
【００４２】
図６は実施例３において、あるワークの撮像が１回も行われない可能性を排除するための処理について説明する図である。ステップＳ１５において、到来センサ１８によって次のワーク１２ａが検知されてからコンベヤ１４が（Ｄ−Ｖ×Ｔ１）だけ進んだとき（図６の上段４０）は、前のワーク（図示せず）の撮像処理を打ち切り、さらにコンベヤ１４がＤだけ進んだ時点（図６の下段４２）でワーク１２ａの最初の撮像を行う。ここで、ワーク１２ａのさらに次のワーク１２ｂが既に到来センサ１８によって検知されていたとしても、ワーク１２ａの１回目の撮像だけは打ち切ることなく行う、という処理を行う。
【００４３】
その場合、ワーク１２ｂについての１回目の撮像が遅れてしまうことになるが、そもそも図６のような場合は、到来センサ１８がワーク１２ａの後端を検知し、かつワーク１２ｂの先端を検知したときに生じ得る。従ってワーク１２ｂについての最初の撮像処理がいくらか遅れても、ワーク１２ｂの検出処理が成功しなくなるという問題はまず生じない。
【００４４】
（実施例４）
次に、本開示の第四の実施例（実施例４）について説明する。実施例４は、以下の点でのみ実施例３と異なる。すなわち、実施例３では１回の撮像処理、１回の検出処理は中断されることなく行われるのに対し、実施例４では、１回の撮像処理は中断されることなく行われるが、１回の検出処理は中断可能で行うことができる。これにより、実施例１及び２の関係と同様、実施例４では実施例３よりもカメラとロボットの間の距離（図４におけるＬ）を短くすることができる。
【００４５】
詳細には、既にＮ回を上限とする回数の撮像が完了した第一のワークについての検出処理を行っている間に、第一のワークに続く第二のワークが到来センサ１８によって検知されてからさらにＤだけコンベヤ１４が移動したときに、第一のワークについての検出処理を中断し、中断された検出処理は、第二のワークについてＮ回を上限とする回数の撮像処理が終了したら再開する。このようにすれば、カメラ２０とロボット３２との間の距離Ｌは、実施例３と比較して、撮像処理待ちの間のコンベヤの移動距離だけ短くすることができ、具体的には、Ｋ個のワークに対する撮像の回数をＰ回とすると、最大で以下の式（１１）で計算される値Ｌ″だけ短くすることができる。
Ｌ″ ＝ （Ｐ−Ｋ）×（ｄ−Ｖ×Ｔ１）                        （１１）
【００４６】
ここで、ワークの（上から見た）形状を長方形と仮定し、その短辺の長さをａ１とすると、Ｋ個のワークが、それらの長辺同士が互いに接した状態で連続して流れてくる場合が、撮像回数が最も少なくなり、そのときのＰの下限値は以下の式（１２）で表される。この場合、カメラ２０とロボット３２との間の距離Ｌは、実施例３と比較して、最大で以下の式（１３）で計算される値Ｌ″′だけ短くすることができる。なお式（１２）及び（１３）における［Ｋ×（ａ１−Ｖ×Ｔ１）／ｄ］は、（Ｋ×（ａ１−Ｖ×Ｔ１）／ｄ）の整数部分を表す関数（床関数）である。
Ｐ ≧ １＋［Ｋ×（ａ１−Ｖ×Ｔ１）／ｄ］                      （１２）
Ｌ″′＝｛１＋［Ｋ×（ａ１−Ｖ×Ｔ１）／ｄ］−Ｋ｝×（ｄ−Ｖ×Ｔ１）  （１３）
【００４７】
（実施例５）
なお実施例１−４では、ステップＳ８又はＳ１９で説明したような検出処理の成功の判定では、検出処理の検出精度を表すパラメータの閾値を予め指定しておき、ある画像の検出処理におけるパラメータが該閾値以上となったら検出成功と判断して以降の検出処理を打ち切ったが、閾値以上となってもさらに次の画像の検出処理を少なくとも１回行い、閾値以上となったパラメータのうち最大値となった検出結果をそのワークの位置検出結果として採用するようにしてもよい。実施例１−４では、パラメータが閾値以上となった後に極大値を示す（例えば７０％→８０％→７０％）場合が多いので、このようなやり方でより精度の高い検出結果を採用することができるようになる。従ってこの場合、検出精度を表すパラメータが下降に転じた時点で検出処理を打ち切ることが好ましい。
【符号の説明】
【００４８】
１０、１０ａ    物品搬送システム
１２、１２ａ、１２ｂ    ワーク
１４    コンベヤ
１６    コンベヤセンサ
１８    到来センサ
２０    カメラ
２２    位置検出処理部
２４    移動距離指定部
２６    撮像制御部
２８    回数指定部
３０    搬送システム制御装置
３２    ロボット
３４    ロボット制御装置
３６    視野
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月3日(2018.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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