(57)【要約】【課題】容器内での位置及び姿勢並びに属性が異なる複数種の物品を容器内から取り出す場合において、吸着支持部にて適正に取出し対象の物品を取り出すことができる物品取出設備を提供する。【解決手段】吸着支持部４０が、取出し対象物品Ｂに吸着作用するときの姿勢において、奥行方向に沿う方向視で吸着支持部の外縁を形成する隣り合う特定２辺のなす角度が容器の最小内角よりも小さく形成されかつ複数の吸着部４２を特定２辺の夫々に沿って並ぶ状態で備え、制御部が、ピッキング処理において容器Ｃの角部に位置する物品Ｂを取り出す場合には、吸着支持部４０を特定２辺で形成される三角形状の頂点を当該角部に対向させて取出し対象の物品Ｂに近づける形態で、当該物品Ｂについての吸着位置に位置させる。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品の上面部に吸着作用する吸着部が複数配設された吸着支持部と、前記吸着支持部を移動操作する移動機構と、取り出し対象の物品の位置及び姿勢を認識する物品姿勢認識装置と、前記物品姿勢認識装置の認識結果に基づいて、複数の物品を収容する容器の外部から内部へ前記吸着支持部を移動させて、当該容器から物品を取り出すべく前記吸着支持部及び前記移動機構の作動を制御するピッキング処理を実行する制御部と、を備えた物品取出設備であって、
前記容器は、物品を載置支持する底面部と、その底面部から直交する方向に沿って前記底面部から起立して平面視形状が凸多角形となるように形成された側周部とを備え、かつ、前記底面部が水平面に沿う姿勢において、収容する複数の物品の少なくとも一部の物品を、当該物品の上面が前記側周部の上端よりも低い位置となる状態で収容し、
前記吸着支持部は、取出し対象の物品に対して吸着作用するときの姿勢において、前記底面部と直交する奥行方向に沿う方向視で前記吸着支持部の外縁を形成する隣り合う特定２辺のなす角度が、前記容器の前記奥行方向に沿う方向視での複数の角部の内角のうち角度が最も小さな内角である最小内角の角度よりも小さい角度であるように形成され、かつ、前記複数の吸着部を、前記特定２辺の夫々に沿って並ぶ状態で備え、
前記移動機構は、複数の前記吸着部よる吸着作用面に垂直な軸心を持つ駆動軸芯により前記吸着支持部を回動自在に支持し、
前記制御部は、前記ピッキング処理において、前記容器の角部に位置する物品を取り出す場合には、前記吸着支持部の前記特定２辺で形成される三角形状の頂点を当該角部に対向させた姿勢で前記吸着支持部を取出し対象の物品に近づける形態で、当該物品についての吸着位置に位置させるように構成された物品取出設備。
【請求項２】
前記特定２辺のなす角度が、前記最小内角の角度の半分以下である請求項１記載の物品取出設備。
【請求項３】
前記特定２辺のなす角度が、前記最小内角の角度の半分である請求項２記載の物品取出設備。
【請求項４】
前記吸着支持部は、前記複数の吸着部として、取出し対象の物品に対する吸着面積が異なる第１吸着体及び第２吸着体を備え、前記第１吸着体は、前記第２吸着体よりも前記吸着面積が小さく、かつ、前記第２吸着体よりも前記三角形状の頂点に近い位置に設けられている請求項１〜３のいずれか一項記載の物品取出設備。
【請求項５】
前記複数の吸着部が前記特定２辺の夫々に沿って列をなして備えられ、
前記特定２辺の一方の辺に沿って並ぶ複数の吸着部における前記三角形状の頂点に最も近い位置の前記吸着部と、前記特定２辺の他方の辺に沿って並ぶ複数の吸着部における前記三角形状の頂点に最も近い位置の前記吸着部とが兼用されている請求項１〜４のいずれか一項記載の物品取出設備。
【請求項６】
前記制御部が、取り出し対象の物品の属性並びに当該物品の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢と、前記吸着支持部の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢とを対応付けて予め記憶し、かつ、前記ピッキング処理において、前記奥行方向に沿う方向視での前記吸着支持部の位置及び姿勢を、前記取出し対象の物品の属性並びに前記物品姿勢認識装置にて認識した当該物品の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢に対応付けて記憶された位置及び姿勢とすべく、前記移動機構の作動を制御する請求項１〜５のいずれか一項記載の物品取出設備。
【請求項７】
前記制御部は、
前記容器の収納空間を前記奥行方向に沿う方向視で線対称又は回転対称となる複数の単位空間に分割して、当該単位空間のうちの１つである基準空間について、当該容器に収容される物品の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢と、前記奥行方向に沿う方向視での前記吸着支持部の位置及び姿勢とを対応付けて管理するように構成され、
且つ、前記複数の単位空間のうち前記基準空間以外の単位空間に存在する物品を取出す場合には、前記基準空間における前記奥行方向に沿う方向視での物品の位置及び姿勢と前記奥行方向に沿う方向視での前記吸着支持部の位置及び姿勢との対応関係を、前記取出し対象の物品の存在する単位空間における前記奥行方向に沿う方向視での物品の位置及び姿勢と前記奥行方向に沿う方向視での前記吸着支持部の位置及び姿勢との対応関係に変換し、当該変換した対応関係に基づいて、前記取出し対象の物品に対する前記吸着支持部の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢を導出するように構成されている請求項６記載の物品取出設備。
【請求項８】
前記複数の吸着部が、吸着状態と非吸着状態とに各別に切り換え自在に構成され、
前記制御部が、前記複数の吸着部の夫々を吸着状態と非吸着状態とに各別に切り換えるように構成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の物品取出設備。
【請求項９】
前記制御部が、取り出し対象の物品の属性並びに前記物品姿勢認識装置にて認識した当該物品の前記奥行方向に沿う方向視における位置及び姿勢に基づいて、前記複数の吸着部のうち当該物品に対して前記吸着状態とする前記吸着部を選択し、選択された前記吸着部を前記吸着状態とするように前記吸着部の作動を制御する請求項８記載の物品取出設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の上面部に吸着作用する吸着部が複数配設された吸着支持部と、前記吸着支持部を移動操作する移動機構と、取り出し対象の物品の位置及び姿勢を認識する物品姿勢認識装置と、前記物品姿勢認識装置の認識結果に基づいて、複数の物品を収容する容器の外部から内部へ前記吸着支持部を移動させて、当該容器から物品を取り出すべく前記吸着支持部及び前記移動機構の作動を制御するピッキング処理を実行する制御部と、を備えた物品取出設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような物品取出設備として、従来、ロボットアーム式の移動機構に取り付けられて物品を支持する吸着支持部を備え、複数の物品を収容した容器内から物品を取り出すべく、物品姿勢認識装置が認識した物品の姿勢に基づいて容器の外部から内部へ吸着支持部を移動させる形態で、支持部及び移動機構の作動を制御するピッキング処理を行うものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ピッキング処理において容器内から物品を取り出すに当たり、物品の属性（例えば重量や寸法、形状等）が異なる複数種別の物品を同一のピッキング箇所にて取り出さねばならない場合がある。しかしながら、吸着支持部は、一般に、取出し対象の物品の属性に対応してその物品を吸着支持するのに最適な形状及び吸着部の配置となるように構成されているため、異なる物品の属性毎に形状及び吸着部の配置の異なる複数の吸着支持部を用意し、取出し対象の物品の属性に応じて吸着支持部を選択して付け替える（ツールチェンジと称する）必要があった。
しかしながら、そのように構成すると、吸着支持部を付け替える間ピッキング処理ができないこととなるため、属性の異なる複数種の物品についてピッキング処理を行う場合に、ピッキングの効率が低下するという問題がある。
【０００４】
このため、従来、吸着支持部を、物品に吸着作用する吸着作用面において複数の吸着部を縦横に並べて備える構成とし、物品の寸法や重量に合わせて吸着作用させる吸着部を切換えるように構成されたものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−８３８８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−５７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、容器に収容される物品は、常に規定された適切な位置及び姿勢であるとは限らない。つまり、複数の物品が収容される容器から所要数の物品を取り出すことによって、容器内に物品の移動を許容するような隙間が生じた場合等には、物品は、当初位置していた位置とは異なる位置及び姿勢（例えば平面視における回転角度等）となっている虞がある。
特許文献２のような吸着支持部とした場合、物品が適切な位置及び姿勢であれば、その物品の属性に対応して吸着支持することができるものの、図１３に示すように、容器Ｃ及び複数の吸着ノズル１４１を備える吸着支持部１４０の双方が平面視矩形状に形成されている場合、容器の角部では吸着支持部を平面視にて回動させることができないため、物品が容器の角部に位置し、複数の吸着部の並び方向に対して傾斜した姿勢となっている場合等には、吸着部を、当該物品を吸着するのに適切な位置に位置させることができず、取出し対象の物品を適切に取り出せない虞があった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、容器内での位置及び姿勢並びに属性が異なる複数種の物品を容器内から取り出す場合において、吸着支持部にて適正に取出し対象の物品を取り出すことができる物品取出設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明にかかる物品取出設備の第１特徴構成は、物品の上面部に吸着作用する吸着部が複数配設された吸着支持部と、前記吸着支持部を移動操作する移動機構と、取り出し対象の物品の位置及び姿勢を認識する物品姿勢認識装置と、前記物品姿勢認識装置の認識結果に基づいて、複数の物品を収容する容器の外部から内部へ前記吸着支持部を移動させて、当該容器から物品を取り出すべく前記吸着支持部及び前記移動機構の作動を制御するピッキング処理を実行する制御部と、を備えた物品取出設備であって、
前記容器は、物品を載置支持する底面部と、その底面部から直交する方向に沿って前記底面部から起立して平面視形状が凸多角形となるように形成された側周部とを備え、かつ、前記底面部が水平面に沿う姿勢において、収容する複数の物品の少なくとも一部の物品を、当該物品の上面が前記側周部の上端よりも低い位置となる状態で収容し、前記吸着支持部は、取出し対象の物品に対して吸着作用するときの姿勢において、前記底面部と直交する奥行方向に沿う方向視で前記吸着支持部の外縁を形成する隣り合う特定２辺のなす角度が、前記容器の前記奥行方向に沿う方向視での複数の角部の内角のうち角度が最も小さな内角である最小内角の角度よりも小さい角度であるように形成され、かつ、前記複数の吸着部を、前記特定２辺の夫々に沿って並ぶ状態で備え、前記移動機構は、複数の前記吸着部よる吸着作用面に垂直な軸心を持つ駆動軸芯により前記吸着支持部を回動自在に支持し、前記制御部は、前記ピッキング処理において、前記容器の角部に位置する物品を取り出す場合には、前記吸着支持部の前記特定２辺で形成される三角形状の頂点を当該角部に対向させた姿勢で前記吸着支持部を取出し対象の物品に近づける形態で、当該物品についての吸着位置に位置させるように構成されている点にある。
【０００９】
すなわち、容器の角部近傍に位置する物品を取り出すべく、吸着支持部を当該容器の角部に位置させる場合には、吸着支持部の外縁を形成する隣り合う特定２辺で形成される三角形状の頂点を当該角部に対向させた姿勢で、吸着支持部を取出し対象の物品に近づけることになる。
吸着支持部には、特定２辺の夫々に沿って並ぶ状態で複数の吸着部が備えられるから、取出し対象の物品が大きなものであっても、当該特定２辺の夫々に沿う複数の吸着部にて安定して吸着支持することが可能となる。
しかも、上記吸着支持部は、三角形状の頂点を形成する特定２辺のなす角度が、容器の奥行方向に沿う方向視での複数の角部の内角のうち角度が最も小さな内角である最小内角の角度よりも小さい角度となるように形成されているから、吸着支持部を奥行方向に沿う方向視にて回動させることで、当該特定２辺の夫々に沿って並ぶ状態で設けられる複数の吸着部を取出し対象の物品の姿勢に沿う状態とすることが可能となる。
このため、取出し対象の物品が容器の角部に位置する場合であっても、複数の吸着部を当該物品の上面に適切に吸着作用させ、当該物品を安定した姿勢で適切に取り出すことができる。
【００１０】
このように、第１特徴構成によれば、容器内での位置及び姿勢並びに属性が異なる複数種の物品を容器内から取り出す場合において、吸着支持部にて適正に取出し対象の物品を取り出すことができる物品取出設備を提供することができる。
【００１１】
本発明にかかる物品取出設備の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記特定２辺のなす角度が、前記最小内角の角度の半分以下である点にある。
【００１２】
すなわち、取出し対象の物品が容器における最小内角を形成する角部近傍に存在し、かつ、その物品を最も安定して吸着できる吸着部の並び方向が当該角部の角の二等分線に沿う状態であるような場合においても、吸着支持部にて適切に取出し対象の物品を吸着支持することができる。
説明を加えると、吸着支持部の特定２辺のなす角度が最小内角の半分以下であるから、吸着支持部における特定２辺で形成される三角形状の頂点を、容器における最小内角である角部に対向させた姿勢としても、特定２辺の夫々に沿って並ぶ状態で設けられる複数の吸着部の列の一方側又は他方側のいずれか一方を適切に物品に沿わせた状態とすることができる。このように、第２特徴構成によれば、上記第１特徴構成の好適な実施形態を提供できる。
【００１３】
本発明にかかる物品取出設備の第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、前記特定２辺のなす角度が、前記最小内角の角度の半分である点にある。
【００１４】
すなわち、吸着支持部の特定２辺で形成される三角形状の頂点を、容器において最小内角である角部に対向させた姿勢としても、特定２辺の夫々に沿って並ぶ状態で設けられる複数の吸着部の列の一方側又は他方側のいずれか一方を物品に沿わせることができ、かつ、特定２辺のなす角度を、上記のように複数の吸着部の列の一方側又は他方側のいずれか一方を適切に物品に沿わせることができる角度のうち最大の角度とすることができる。
したがって、特定２辺の夫々に沿って並ぶ状態で設けられる複数の吸着部の列の一方側又は他方側のいずれか一方を物品に適切に沿わせることができながらも、吸着支持部において吸着部を配設することができるスペースを極力大きく確保することができる。
【００１５】
本発明にかかる物品取出設備の第４特徴構成は、上記第１〜第３のいずれかの特徴構成に加えて、前記吸着支持部は、前記複数の吸着部として、取出し対象の物品に対する吸着面積が異なる第１吸着体及び第２吸着体を備え、前記第１吸着体は、前記第２吸着体よりも前記吸着面積が小さく、かつ、前記第２吸着体よりも前記三角形状の頂点に近い位置に設けられている点にある。
【００１６】
すなわち、第２吸着体と第２吸着体よりも面積の小さな第１吸着体とを備えることにより、寸法の大きな物品又は重量の重い物品に対しては第２吸着体、又は、第１吸着体と第２吸着体とを吸着作用させ、寸法の小さな物品又は重量の軽い物品に対しては第１吸着体を吸着作用させるようにすることできる。
このため、物品の寸法や重さ等の属性に従って吸着部を適正に吸着作用させて、吸着支持部にて適正に取出し対象の物品を取り出すことができる。
また、第２吸着体よりも吸着面積の小さい第１吸着部を吸着支持部の特定２辺で形成される三角形状の頂点に近い位置に設けるから、容器において最小内角である角部近傍に取出し対象の物品が存在し、かつ、その物品が容器の奥行方向に沿う方向視にて吸着可能な面積が小さい物品であった場合においても、吸着支持部にて当該物品を適切に取り出すことができるものとなる。
このように、第４特徴構成によれば、吸着支持部にて適正に取出し対象の物品を取り出すことができる物品取出設備を提供することができる
【００１７】
本発明にかかる物品取出設備の第５特徴構成は、上記第１〜第４のいずれかの特徴構成に加えて、前記複数の吸着部が、前記特定２辺の夫々に沿って列をなして備えられ、前記特定２辺の一方の辺に沿って並ぶ複数の吸着部における前記三角形状の頂点に最も近い位置の前記吸着部と、前記特定２辺の他方の辺に沿って並ぶ複数の吸着部における前記三角形状の頂点に最も近い位置の前記吸着部とが兼用されている点にある。
【００１８】
すなわち、特定２辺の一方の辺に沿って並ぶ複数の吸着部における三角形状の頂点に最も近い位置の吸着部と、特定２辺の他方の辺に沿って並ぶ複数の吸着部における三角形状の頂点に最も近い位置の吸着部とが兼用されているから、特定２辺の一方の辺に沿って並ぶ複数の吸着部における三角形状の頂点に最も近い位置の吸着部と、特定２辺の他方の辺に沿って並ぶ複数の吸着部における三角形状の頂点に最も近い位置の吸着部とを別の吸着部として構成する場合に比して、より三角形状の頂点に近い位置に吸着部を配置することができる。
したがって、容器において最小内角である角部近傍に取出し対象の物品が存在し、かつ、その物品が容器の奥行方向に沿う方向視にて吸着可能な面積の小さな物品であっても、吸着支持部にて当該物品を適切に取り出すことができるものとなる。
【００１９】
本発明にかかる物品取出設備の第６特徴構成は、上記第１〜第５のいずれかの特徴構成に加えて、前記制御部が、取り出し対象の物品の属性並びに当該物品の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢と、前記吸着支持部の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢とを対応付けて予め記憶し、かつ、前記ピッキング処理において、前記奥行方向に沿う方向視での前記吸着支持部の位置及び姿勢を、前記取出し対象の物品の属性並びに前記物品姿勢認識装置にて認識した当該物品の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢に対応付けて記憶された位置及び姿勢とすべく、前記移動機構の作動を制御する点にある。
【００２０】
すなわち、ピッキング処理の実行時には、制御部は、取り出し対象の物品の属性並びに当該物品の奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢と、吸着支持部の奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢とを対応付けて、例えばデータベース等に予め記憶している。したがって、制御部は、取出し対象の物品の属性並びに物品姿勢認識装置にて認識した当該物品の奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢に係るデータに基づいて、上記データベース等に記憶されたデータの対応関係に基づいて、その属性並びに位置及び姿勢である物品と、その物品を取り出すのに適した吸着支持部の奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢を、複雑な計算を行うことなく容易に導出することができる。
このように、第６特徴構成によれば、ピッキング処理に係る制御構成を簡略化することができる。
【００２１】
本発明にかかる物品取出設備の第７特徴構成は、上記第６特徴構成に加えて、前記制御部は、前記容器の収納空間を前記奥行方向に沿う方向視で線対称又は回転対称となる複数の単位空間に分割して、当該単位空間のうちの１つである基準空間について、当該容器に収容される物品の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢と、前記奥行方向に沿う方向視での前記吸着支持部の位置及び姿勢とを対応付けて管理するように構成され、
且つ、前記複数の単位空間のうち前記基準空間以外の単位空間に存在する物品を取出す場合には、前記基準空間における前記奥行方向に沿う方向視での物品の位置及び姿勢と前記奥行方向に沿う方向視での前記吸着支持部の位置及び姿勢との対応関係を、前記取出し対象の物品の存在する単位空間における前記奥行方向に沿う方向視での物品の位置及び姿勢と前記奥行方向に沿う方向視での前記吸着支持部の位置及び姿勢との対応関係に変換し、当該変換した対応関係に基づいて、前記取出し対象の物品に対する前記吸着支持部の前記奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢を導出するように構成されている点にある。
【００２２】
すなわち、複数の単位空間のうち基準空間以外の単位空間に存在する物品を取出す場合には、基準空間における奥行方向に沿う方向視での物品の位置及び姿勢と奥行方向に沿う方向視での吸着支持部の位置及び姿勢との対応関係を、取出し対象の物品の存在する単位空間における奥行方向に沿う方向視での物品の位置及び姿勢と奥行方向に沿う方向視での吸着支持部の位置及び姿勢との対応関係に変換するものであるから、当該容器に収容される物品の奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢と、奥行方向に沿う方向視での吸着支持部の位置及び姿勢とを対応付けたデータ（以降、対応付けデータと称する）を、上記収納空間を分割した分割数に伴って削減することができる。
【００２３】
説明を加えると、容器の収納空間を前記奥行方向に沿う方向視で線対称又は回転対称となる複数の単位空間に分割し、その単位空間のうちの１つである基準空間における対応付けデータに基づいて、基準空間以外の単位空間の対応付けデータを導出するから、対応付けデータの総量は、全ての単位空間について対応付けデータを管理する場合に較べて１／（単位空間の分割数）で済むことになる。すなわち、容器に収容される物品の奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢と、奥行方向に沿う方向視での吸着支持部の位置及び姿勢とを対応付けたデータの量を、上記収納空間を分割した分割数に伴って削減することができる。
【００２４】
そして、単位空間は容器の収納空間を前記奥行方向に沿う方向視で線対称又は回転対称となるように分割されているから、基準空間における奥行方向に沿う方向視での物品の位置及び姿勢と奥行方向に沿う方向視での吸着支持部の位置及び姿勢との対応関係を、取出し対象の物品の存在する単位空間における奥行方向に沿う方向視での物品の位置及び姿勢と奥行方向に沿う方向視での吸着支持部の位置及び姿勢との対応関係に変換する操作は、線対称又は回転対象等の座標変換を行うのみで済むものとなり、その属性並びに位置及び姿勢を有する物品と取り出すのに適した吸着支持部の奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢を容易に導出できるものとなる。
【００２５】
このように、上記第７特徴構成によれば、ピッキング処理に係る制御構成を簡略化し、しかも、容器に収容される物品の奥行方向に沿う方向視での位置及び姿勢と、奥行方向に沿う方向視での吸着支持部の位置及び姿勢とを対応付けて管理するときのデータ量を削減することが可能となる。
【００２６】
本発明にかかる物品取出設備の第８特徴構成は、上記第１〜第７のいずれかの特徴構成に加えて、前記複数の吸着部が、吸着状態と非吸着状態とに各別に切り換え自在に構成され、前記制御部が、前記複数の吸着部の夫々を吸着状態と非吸着状態とに各別に切り換えるように構成されている点にある。
【００２７】
すなわち、複数の吸着部のうち、容器の奥行方向に沿う方向視にて取出し対象の物品の上面と重複する位置の吸着部のみを吸着状態とし、物品の上面と重複しない位置の吸着部を非吸着状態とするように切り換えることができる。
したがって、吸着作用を発生させるのに必要なエネルギーを無駄に消費することを低減することが可能となる。
【００２８】
本発明にかかる物品取出設備の第９特徴構成は、上記第８特徴構成に加えて、前記制御部が、取り出し対象の物品の属性並びに前記物品姿勢認識装置にて認識した当該物品の前記奥行方向に沿う方向視における位置及び姿勢に基づいて、前記複数の吸着部のうち当該物品に対して吸着状態とする前記吸着部を選択し、選択された前記吸着部を前記吸着状態とするように前記吸着部の作動を制御する点にある。
【００２９】
すなわち、複数の吸着部のうち当該物品に対して吸着状態とする吸着部を、取り出し対象の物品の属性、並びに、物品姿勢認識装置にて認識した容器の奥行方向に沿う方向視における当該物品の位置及び姿勢に基づいて選択するから、取出し対象の物品を吸着支持するのに適切な吸着部のみを選択して吸着状態とすることができる。
したがって、吸着作用に寄与しない吸着部も吸着状態に切換えて無駄なエネルギーを消費するという事態を適切に回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】物品取出設備を備えた物品収納設備を示す平面図
【図２】ピッキングロボット及び取出し対象の物品の斜視図
【図３】吸着支持部の側面図
【図４】吸着支持部の平面図
【図５】取出し対象の物品を収容した容器の斜視図
【図６】容器の平面視形状を示す図
【図７】制御ブロック図
【図８】制御部が実行する制御のフローチャート
【図９】容器の角部の物品を取り出す場合の吸着支持部の姿勢を示す作用図
【図１０】容器の角部の物品を取り出す場合の吸着支持部の姿勢を示す作用図
【図１１】容器の角部の物品を取り出す場合の吸着支持部の姿勢を示す比較例の作用図
【図１２】容器の収納空間の分割パターンを示す図
【図１３】従来例を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の物品取出設備の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態における物品取出設備は、物品収納棚２とスタッカークレーン１０とからなる自動倉庫Ｊと、スタッカークレーン１０との間で物品を収容したケースＣを受け渡しする入出庫コンベヤ２０と、ケースＣを積卸箇所Ｗから入荷すべく受け渡しする入荷コンベヤ２５と、ケースＣに収容される物品に対してピッキング作業を行うピッキングエリアと、ピッキングエリアで荷揃えされた出荷対象の物品を積卸箇所Ｗに搬送する出荷コンベヤ２４と、走行レール２１Ｒに沿って走行自在で、入出庫コンベヤ２０と入荷コンベヤ２５とピッキングエリアにおけるピッキング用コンベヤ２２との間でケースＣを載置搬送する仕分台車２１と、を備えた物品収納設備に設けられている。
【００３２】
自動倉庫Ｊに設けられる物品収納棚２は、図示はしないが、ケースＣを載置収納自在な収納部を上下方向及び左右方向に複数並べて備えている。ケースＣは、１つのケースＣには同一種別の物品を複数収容する形態で用いられる。また、１つの物品収納棚２には、上記のように１つのケースＣには同一種別の物品を収容する形態で、複数の種別の物品に対応する複数のケースＣを混在させて収納することができ、ピッキングのスケジュール等を管理するスケジューラＳｃからの指令に基づいて、指令された種別の物品が収容されるケースＣを出庫するようになっている。
【００３３】
出庫されたケースＣは、入出庫コンベヤ２０、仕分台車２１、及びピッキング用コンベヤ２２にて順次搬送されて、ピッキングエリアに到達する。
ピッキング用コンベヤ２２は、一端側及び他端を仕分台車２１の走行レール２１Ｒに近接させ、中間部の取出し用箇所２２Ｃをピッキングエリアに近接させる形態でＵ字形に形成されており、１つのピッキングエリアに対して１つのピッキング用コンベヤ２２が設けられている。また、一端がピッキングエリアに近接しかつ他端が出荷コンベヤ２４に近接する集品コンベヤ２３が、１つのピッキングエリアに対して３つ設けられている。そして、ピッキング用コンベヤ２２の取出し用箇所２２Ｃと集品コンベヤ２３のピッキングエリア側端部との間の位置にピッキングロボットＰが設けられている。また、図２に示すように、取出し用箇所２２Ｃの上方に設けられる梁には、後述する物品姿勢認識装置Ｒ（図６参照）にてケースＣ内の物品Ｂの位置を認識するための画像データを撮像する撮像用カメラ５０が取り付けられている。
ケースＣの側面には、ケースＣを識別するケース識別情報（例えばバーコード等）が貼付されている。また、ピッキングエリアには、ケース識別情報を読み取る図示しないケース識別装置（例えば、バーコードリーダ等）が備えられている。ケースＣがピッキングエリアに搬送されると、ケース識別装置は、読み取ったケース識別情報を後述する制御部Ｈに送信する。
【００３４】
ピッキングロボットＰは、図２に示すように、ピッキングエリアの床面に固設される台座部３０と、上昇下降移動及び鉛直軸心回りでの回動が自在な支持シリンダ３１と、支持シリンダ３１の上端でかつ水平面に沿う水平軸３６に軸支されて、水平軸３６を揺動軸として揺動自在な第１アーム３２と、第１アーム３２の水平軸３６とは逆側の端部に設けられる水平軸３７を揺動軸として揺動自在な第２アーム３３と、第２アーム３３の水平軸３７とは逆側の端部に設けられる水平軸３８を揺動軸として揺動自在な回動軸部材３４とを備えた移動機構と、物品Ｂの上面部に吸着作用する吸着部が複数配設された吸着支持部４０とを備えて構成されている。
移動機構を駆動する方法は周知であるため、説明は省略する。
【００３５】
吸着支持部４０は、図３及び図４に示すように、側面視で回動軸部材３４の軸心方向Ｊｚと直交する平面に沿い、かつ、回動軸部材３４の軸心方向Ｊｚと直交する方向視で三角形状に形成された支持台座４１と、回動軸部材３４の軸心方向Ｊｚに平行な軸心に沿って設けられる吸着部としての複数の吸着ノズルＮとを備えている。
複数の吸着ノズルＮのノズルチップ４２ｔ及びノズルチップ４３ｔの先端部は、支持台座４１と平行な同一平面内に位置するようになっている。このノズルチップ４２ｔ及びノズルチップ４３ｔの先端が位置する平面が吸着作用面に相当する。回動軸部材３４の水平軸３８側端部には図示しない回動駆動部が設けられ、回動軸部材３４の軸本体部分と吸着支持部４０とを一体に軸心方向Ｊｚ周りで回動自在に支持している。すなわち、移動機構は、複数の吸着ノズルＮよる吸着作用面に垂直な軸心を持つ駆動軸芯により吸着支持部４０を回動自在に支持している。また、吸着ノズルＮの夫々には、図示しない真空発生装置及びノズルバルブ６０（図７参照）に連通するチューブ４４が接続されている。
【００３６】
図５に示すように、ケースＣは、物品Ｂを載置支持する底面部Ｃｂと、その底面部Ｃｂから直交する方向に沿って底面部Ｃｂから起立して平面視形状が凸多角形となるように形成された側周部Ｃｓとを備え、かつ、底面部Ｃｂが水平面に沿う姿勢において、収容する複数の物品Ｂの上面が側周部Ｃｓの上端よりも低い位置となる状態で収容するように構成されている。
なお、ケースＣとしては、物品の納入元から物品を収容した状態で納品される通い函や段ボール箱等がある。段ボール箱の場合、入庫されて自動倉庫に収納される前、或いは、自動倉庫から取り出した時点で、段ボール箱上部のフラップ部分を切り取り、ケース上端が開口した状態とする。
【００３７】
図５においては、ケースＣを、その奥行方向に沿う方向視で矩形状に形成している（図６（ａ）参照）。この場合には、その内角の角度は全て等しい。すなわち、θ１（θ１ａ＝θ１ｂ＝θ１ｃ＝θ１ｄ）＝９０°である。
【００３８】
図３及び図４に示すように、吸着ノズルＮとして、物品Ｂに対する吸着面積が異なる第１吸着体としての第１吸着ノズル４２と第２吸着体としての第２吸着ノズル４３とが備えられている。第１吸着ノズル４２のノズルチップ４２ｔの吸着面積は、第２吸着ノズル４３のノズルチップ４３ｔの吸着面積よりも小さく構成されている。具体的には、第１吸着ノズル４２及び第２吸着ノズル４３の先端に取り付けられるノズルチップ４２ｔ、４３ｔの吸着部分は円形に形成され、直径で略１：２となるように構成されているため、吸着面積は略１：４となる。
【００３９】
支持台座４１は、回動軸部材３４の軸心方向Ｊｚと直交する方向視において、三角形状の頂点を形成する特定２辺（辺Ｔ１及び辺Ｔ２）のなす角度θが、後述するケースＣの奥行方向に沿う方向視での複数の角部の内角のうち角度が最も小さな内角である最小内角の角度θ１の半分であるように形成されている（正多角形又は矩形の場合には、全ての内角の角度が等しいため、最小内角は何れかの内角の角度となる）。
また、収容する物品の形状によっては、ケースＣを多角形状に形成する場合も考えられる。例えば、図６（ｂ）に示すように平面視形状が扁平な６角形である場合、内角の角度は、θ２ａ＝θ２ｄ＜θ２ｂ＝θ２ｃ＝θ２ｅ＝θ２ｆである。このような場合、特定２辺（辺Ｔ１及び辺Ｔ２）のなす角度θは、角度が最も小さな内角である最小内角の角度（図６（ｂ）の場合、角度θ２ａ又は角度θ２ｄ）の半分とする。
【００４０】
すなわち、吸着支持部４０は、取出し対象の物品Ｂに対して吸着作用するときの姿勢において、底面部Ｃｂと直交するケースＣの奥行方向に沿う方向視で吸着支持部４０の外縁を形成する隣り合う特定２辺のなす角度が、ケースＣの奥行方向に沿う方向視での複数の角部の内角のうち角度が最も小さな内角である最小内角の角度よりも小さい角度であるように形成されている。
なお、以降の説明において、底面部Ｃｂと直交するケースＣの奥行方向に沿う方向をケース奥行方向と称し、底面部Ｃｂと直交するケースＣの奥行方向に沿う方向視をケース奥行方向視と称する。
【００４１】
なお、ケース奥行方向視での形状が複数種存在する場合は、吸着支持部４０における隣り合う特定２辺のなす角度は、それら複数種のケースＣのうち、ケース奥行方向視での形状での内角の角度が最小のものよりも小さい角度とすることになる。
また、回動軸部材３４の軸心方向Ｊｚは、吸着ノズルＮが取出し対象の物品Ｂに対して吸着作用するときの姿勢において、ケース奥行方向と同一である。
【００４２】
上記第１吸着ノズル４２は、回動軸部材３４の軸心方向Ｊｚと直交する方向視において支持台座４１の特定２辺、すなわち辺Ｔ１と辺Ｔ２との夫々に沿って並ぶ状態で列をなして設けられている。また、辺Ｔ１に沿う第１吸着ノズル４２のノズル列と辺Ｔ２に沿う第１吸着ノズル４２のノズル列とは、三角形状の頂点に近い位置に設けられる頂点部ノズル４２ｃを兼用する状態で、夫々のノズル列が４つの第１吸着ノズル４２を備える状態となるように設けられている。頂点部ノズル４２ｃは、第２吸着ノズル４３よりも三角形状の頂点に近い位置に設けられている。
すなわち、特定２辺の一方の辺に沿って並ぶ複数の吸着ノズルＮにおける三角形状の頂点に最も近い位置の吸着ノズルＮと、特定２辺の他方の辺に沿って並ぶ複数の吸着ノズルＮにおける三角形状の頂点に最も近い位置の吸着ノズルＮとが兼用されている。
【００４３】
制御部Ｈは、例えばＣＰＵと記憶装置を備えたコンピュータにて構成され、図７に示すように、物品姿勢認識装置Ｒ、上位管理装置Ｈｕ、及びスケジューラＳｃと相互に通信自在に構成されている。
上位管理装置Ｈｕは、例えばＣＰＵと記憶装置を備えたコンピュータにて構成され、複数種の物品Ｂ夫々の種別についての属性（縦、横、高さ等の寸法、形状、及び、重量等）を管理している。
制御部Ｈは、制御プログラムをプログラムモジュールとして実装し、各制御内容に対応するプログラムモジュールの実行によって、制御を行うように構成される。上記プログラムモジュールとして、物品姿勢認識装置Ｒから入力される情報に基づいて、物品の位置及び姿勢の判定を行う位置判定部Ｈ１、ピッキングロボットＰの移動機構Ｙを制御する移動制御部Ｈ２、吸着支持部４０に備える複数の第１吸着ノズル４２及び第２吸着ノズル４３の吸着状態を各別に制御する吸着制御部Ｈ３に対応するプログラムモジュールが実行されている。
【００４４】
さらに、制御部Ｈにおいてはデータベースプログラムが実行され、取り出し対象の種別の物品Ｂの属性（縦、横、高さ等の寸法、形状、及び、重量等）並びに当該物品のケース奥行方向視での位置及び姿勢と、吸着支持部４０のケース奥行方向視での位置、姿勢、及び、複数の吸着ノズルＮのうちいずれの吸着ノズルＮを使用するかを表すパターンとを対応付けてデータベースＤＢに予め記憶するように構成されている。
【００４５】
上記複数の第１吸着ノズル４２及び第２吸着ノズル４３は、各別にノズルバルブ６０に接続されている。ノズルバルブ６０は、吸着制御部Ｈ３によって各別にその開閉を制御されるため、複数の第１吸着ノズル４２の夫々、及び、第２吸着ノズル４３は、各別にその吸着状態を吸着状態と非吸着状態とに切り換え自在である。
【００４６】
物品姿勢認識装置Ｒは、例えばＣＰＵと記憶装置を備えたコンピュータにて構成され、撮像用カメラ５０が電気的に接続されている。そして、撮像用カメラ５０にて撮像されたケース奥行方向視の画像を取得すると、パターンマッチングにて取出し対象の物品Ｂの位置を認識し、ケース奥行方向視における特定の角部を原点とした座標を制御部Ｈに出力する。つまり、物品姿勢認識装置Ｒは、取り出し対象の物品Ｂの位置及び姿勢を認識するように構成されている。
【００４７】
また、制御部Ｈは、物品姿勢認識装置Ｒによって認識されるケースＣの収納空間をケース奥行方向視で線対称又は回転対称となる複数の単位空間に分割して認識するように構成されている。例えば、ケース奥行方向視で矩形状の容器であれば、図１１に示すように、対向する各辺の中点同士を結ぶ線分によって区切られる４つの空間に分割して認識する。
【００４８】
そして、そのうちの１つの空間（図１２においてはＩで示す領域）を基準空間として認識するようになっている。制御部Ｈが備えるデータベースＤＢには、基準空間について、当該ケースＣに収容される物品Ｂのケース奥行方向視での位置及び姿勢と、ケース奥行方向視での吸着支持部４０の位置及び姿勢とが対応付けて管理されている。
【００４９】
データベースＤＢには、具体的には、以下のようなデータが記憶されている。
（１）物品の寸法
（２）物品の姿勢（ケース奥行方向視でのケースＣの特定辺に対する回転角度。所定角度（例えば、１０°）ごとに区切って管理する）
（３）ケースＣ内において物品が存在する領域（図１２にて４分割した空間Ｉ〜ＩＶのうち物品が存在する空間）
（４）複数の吸着ノズルＮのうちいずれの吸着ノズルＮを使用するかを表すパターン
（５）吸着支持部４０のケースＣへの進入時のケース奥行方向視での姿勢
上記のうち、（１）〜（３）のすべての組合わせに対して、（４）、（５）の夫々を対応付けたマトリックスとなっている。
なお、物品ＢがケースＣの側周部近傍に位置する場合、吸着支持部４０の姿勢によっては、吸着支持部４０をケースＣに進入させるときに吸着支持部４０がケースＣの側周部に干渉する虞がある。このため、データベースＤＢを構築する際に、物品ＢがケースＣの側周部近傍に位置する場合においては、ケースＣの側周部との位置を考慮している。具体的には、吸着支持部４０とケースＣの側周部が干渉する虞のない位置では、物品Ｂのケース奥行方向視での姿勢及び形状によって上記（４）、（５）に係るデータが決定され、吸着支持部４０とケースＣの側周部が干渉する虞がある位置では、物品Ｂのケース奥行方向視での姿勢及び形状に加えて、ケースＣの側周部と吸着支持部４０との位置関係を考慮して上記（４）、（５）に係るデータが決定されている。
【００５０】
また、制御部Ｈを構成するコンピュータには、外部インタフェースを介してピッキングロボットＰの移動機構Ｙを制御する制御ボックス（図示省略）が接続され、制御部Ｈの移動制御部Ｈ２からの制御情報に基づいてアクチュエータを駆動させる。
さらに、制御部Ｈには、本実施形態の物品収納設備におけるスタッカークレーン１０、入出庫コンベヤ２０、入荷コンベヤ２５、出荷コンベヤ２４、ピッキング用コンベヤ２２及び仕分台車２１の作動を制御する制御部も備えられている。
【００５１】
次に、制御部Ｈが実行する制御を、図８のフローチャートに基づいて説明する。
制御部Ｈは、スケジューラＳｃから物品Ｂの取出し指令データを受信すると、スタッカークレーン１０、入出庫コンベヤ２０、仕分台車２１、及びピッキング用コンベヤ２２に順次取出し対象の物品を収容したケースＣの搬送を指令する（ステップ＃１）。
ピッキングエリアの取出し用箇所２２Ｃにピッキング対象の物品Ｂを収容するケースＣが搬送されると、ケース識別装置がケースＣの側面に取り付けられたケース識別情報を読み取り、制御部Ｈにケース識別情報を送信する。制御部Ｈは、ケース識別装置から受け取ったケース識別情報を上位管理装置Ｈｕに送信するとともに、物品姿勢認識装置Ｒに位置情報取得指令を指令する（ステップ＃２）。
上位管理装置Ｈｕは、制御部Ｈから受け取ったケース識別情報に基づいて、そのケース識別情報に対応するケースＣに収納されている物品Ｂの属性データ（縦、横、高さ等の寸法、形状、及び、重量等）を制御部Ｈに対して送信する。
【００５２】
物品姿勢認識装置Ｒは、ステップ＃２の位置情報取得指令が指令されると、撮像用カメラ５０にてケースＣの上方からケース奥行方向視のケースＣ全体の画像を撮像する。物品姿勢認識装置Ｒは、撮像用カメラ５０で撮像した画像に対してパターンマッチング処理を行い、ケースＣの平面視形状、取出し対象の物品の存在位置、及び、取出し対象の物品の姿勢を座標データとして制御部Ｈに送信する。制御部Ｈは、物品姿勢認識装置Ｒから受信した座標データに基づいて、取出し対象の物品ＢのケースＣ内における位置及び姿勢を認識する位置姿勢認識処理を実行する（ステップ＃３）。
【００５３】
制御部Ｈは、物品姿勢認識装置Ｒから受信した座標データと上位管理装置Ｈｕから受信した物品Ｂの属性データとに基づいて、取出し対象の物品Ｂのケース奥行方向視での中心座標（以降、単に物品Ｂの中心座標と称する）が基準空間に存在するか否かを判別する（ステップ＃４）。基準空間とは、上述したようにケースＣの収納空間をケース奥行方向視で線対称又は回転対称となる複数の単位空間に分割したうちの特定の１つの単位空間であり、ケース奥行方向視での形状毎に定義されている。
【００５４】
取出し対象の物品Ｂの中心座標が基準空間に存在しないと判別すると（ステップ＃４：Ｎｏ）、制御部Ｈは、基準空間におけるケース奥行方向視での物品Ｂの位置座標を、基準空間と取出し対象の物品Ｂが存在する単位空間との位置関係に基づく鏡像操作又は回転操作等のベクトル演算にて変換する座標変換処理を実行する（ステップ＃５）。
具体的には、図１２に示す領域ＩＩに取出し対象の物品Ｂが存在するときは、鏡像操作Ｓ１２を適用し、領域ＩＩＩに取出し対象の物品Ｂが存在するときは、鏡像操作Ｓ１３を適用し、領域ＩＶに取出し対象の物品Ｂが存在するときは、回転操作Ｓ１４を適用する。
【００５５】
ステップ＃４にて、取出し対象の物品Ｂが基準空間に存在すると判別された場合、又は、ステップ＃５の座標変換処理が完了した場合には、引き続いて、上位管理装置Ｈｕから受信した物品Ｂの属性データと、上記座標変換処理によって変換した取出し対象の物品Ｂのケース奥行方向視での位置座標及び姿勢とに基づいて、データベースＤＢから、対応する吸着支持部４０のケース奥行方向視での位置座標、姿勢、及び使用する吸着ノズルＮを決定する（ステップ＃６）。なお、ステップ＃５にて座標変換処理を行った場合におけるステップ＃６の処理に対しては、吸着支持部４０のケース奥行方向視での位置座標及び姿勢を上記座標変換処理の逆変換にて変換することにより、物品Ｂが存在する空間における、取出し対象の物品Ｂに対する吸着支持部４０のケース奥行方向視での位置座標、姿勢、及び、使用する吸着ノズルＮを決定することになる。
【００５６】
ステップ＃６が実行されると、吸着支持部４０の位置及び姿勢、並びに、使用する吸着ノズルＮが決定することになる。引き続き、制御部Ｈは、決定された姿勢で吸着支持部４０を取出し対象の物品Ｂに近づける形態で、当該物品についての吸着位置に位置させるように吸着支持部４０及び移動機構Ｙの作動を制御するピッキング処理を実行する（ステップ＃７）。
なお、制御部Ｈは、決定された姿勢で吸着支持部４０を取出し対象の物品Ｂに近づける際に、上位管理装置Ｈｕから受信した物品Ｂの属性情報のうち物品の高さ方向の寸法に係る情報と、物品姿勢認識装置Ｒによって認識されたその物品のケース奥行方向での位置情報とに基づいて、吸着支持部４０のケース奥行方向での移動距離を決定し、移動機構Ｙの作動を制御する。
【００５７】
データベースＤＢには、図９に示すように物品ＢがケースＣの角部近傍に存在する場合には、吸着支持部４０の特定２辺Ｔ１、Ｔ２で形成される三角形状の頂点を当該角部に対向させた姿勢とするように吸着支持部４０の位置及び姿勢を記憶している。よって、図９に示すように、ケースＣの角部に位置する物品Ｂを取り出すべく吸着支持部４０をケースＣの角部近傍に位置させる場合に、吸着支持部４０における吸着ノズルＮが取出し対象の物品Ｂの上面を適切に吸着できる姿勢となる姿勢とすることができる。
【００５８】
なお、図９は、物品Ｂに対して吸着作用可能な吸着ノズルＮの数（有効ノズル数）が３つである場合を示している。比較例として、図１１に示すように吸着支持部４０の特定２辺Ｔ１、Ｔ２のなす角度を最小内角の角度の半分より大きい角度とした場合（図１１の場合、最小内角９０°に対して特定２辺Ｔ１、Ｔ２のなす角度は６０°）、３つの有効ノズルを確保しようとすると、図１１（ｂ）に示すように吸着支持部４０がケースＣの側周部Ｃｓと干渉してしまうことになる。このように、特定２辺のなす角度が、前記最小内角の角度の半分とすることで、吸着支持部４０がケースＣの側周部Ｃｓと干渉する事態を回避して適切に取出し対象の物品を取り出すことができる。
【００５９】
すなわち、制御部Ｈは、ピッキング処理において、ケースＣの角部に位置する物品Ｂを取り出す場合には、吸着支持部４０の特定２辺で形成される三角形状の頂点を当該角部に対向させた姿勢で吸着支持部４０を取出し対象の物品に近づける形態で、当該物品Ｂについての吸着位置に位置させるように構成されている。
【００６０】
また、図１０には、上記有効ノズル数が３つである場合において、物品Ｂの姿勢が異なる例を示している。データベースＤＢには、図１０のような場合には第２吸着ノズル４３とその両側に存在する第１吸着ノズル４２の３つの吸着ノズルＮによって物品Ｂを吸着するように吸着支持部４０の位置及び姿勢を記憶している。第２吸着ノズル４３は、第１吸着ノズル４２よりも吸着面積が大きいので、物品Ｂに対して吸着作用する力が大きく、物品Ｂをより確実に吸着支持することができる。
【００６１】
また、制御部Ｈは、ピッキング処理において、ケース奥行方向視での吸着支持部４０の位置及び姿勢を、取出し対象の物品Ｂの属性並びに物品姿勢認識装置Ｒにて認識した当該物品Ｂのケース奥行方向視での位置及び姿勢に対応付けて記憶された位置及び姿勢とすべく、移動機構Ｙの作動を制御するように構成されている。
【００６２】
また、制御部Ｈは、複数の単位空間のうち基準空間以外の単位空間に存在する物品Ｂを取出す場合には、基準空間におけるケース奥行方向視での物品Ｂの位置及び姿勢とケース奥行方向視での吸着支持部４０の位置及び姿勢との対応関係を、取出し対象の物品Ｂの存在する単位空間におけるケース奥行方向視での物品Ｂの位置及び姿勢とケース奥行方向視での吸着支持部４０の位置及び姿勢との対応関係に変換し、当該変換した対応関係に基づいて、取出し対象の物品Ｂに対する吸着支持部４０のケース奥行方向視での位置及び姿勢を導出するように構成されている。
【００６３】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、吸着支持部４０の特定２辺Ｔ１、Ｔ２のなす角度を最小内角の角度の半分とする構成を説明したが、特定２辺Ｔ１、Ｔ２のなす角度を最小内角の角度の半分未満としてもよい。
【００６４】
（２）上記実施形態では、ピッキングロボットＰを、上昇下降移動及び鉛直軸心回りでの回動が自在な支持シリンダ３１と水平軸心周りで揺動自在なアーム部とを備える形態で構成したが、上下方向の移動を支持シリンダ３１のみで行なうスカラアーム形式を採用してもよい。また、ピッキングエリアの上部に設けた、水平面に沿い互いに直行するレールに沿って移動自在な移動体と、当該移動体に支持されて上下移動でかつ軸心に沿う回動駆動が自在な支持軸とを備え、支持軸の下端に吸着支持部４０を取り付ける構成としてもよい。
【００６５】
（３）上記実施形態では、吸着支持部４０に計７つの第１吸着ノズル４２と１つの第２吸着ノズル４３とを備える構成としたが、第１吸着ノズル４２を８つ以上又は６つ以下としてもよいし、第２吸着ノズル４３を２つ以上備える構成としてもよい。すなわち、取出し対象の物品に対して吸着作用するときの姿勢において支持台座４１の存在範囲外方に吸着ノズルＮが逸脱しないように構成する限りにおいて、吸着ノズルの個数は変更可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、ノズルチップ４２ｔ、４３ｔの吸着部分の形状を円形に形成し、直径で略１：２（吸着面積で略１：４）となるように構成したが、吸着部分の形状は楕円形他適切な形状を選択自在であり、その吸着面積は、ノズルチップ４３ｔがノズルチップ４２ｔよりも大きいように構成されていれば、適宜変更可能である。
【００６７】
（４）上記実施形態では、複数の吸着ノズルＮが特定２辺の夫々に沿って形成するノズル列の夫々における三角形状の頂点に最も近い位置の吸着ノズルＮ（頂点部ノズル４２ｃ）が兼用されている構成を例示したが、ノズル列の夫々における三角形状の頂点に最も近い位置の吸着ノズルＮを異なる吸着ノズルＮとするように構成してもよい。
【００６８】
（５）上記実施形態では、吸着支持部４０を、取出し対象の物品Ｂに対して吸着作用するときの姿勢において、ケース奥行方向視で三角形となるように構成したが、吸着支持部４０のケース奥行方向視での形状は、特定２辺で形成される三角形状を含む形状であれば、三角形に限定されるものではなく、特定２辺における三角形状の頂点と逆側の端部に隣接する辺が、上記特定２辺を延長したと仮定した場合の各辺の間に位置する限りにおいて、例えば、ホームベース型（五角形）や六角形、又は扇形等の様々な形状に形成することが可能である。
【００６９】
（６）上記実施形態では、吸着部として真空吸着式の吸着ノズルＮを用いる構成を例示したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、取出し対象の物品が磁性体である場合には、電流のＯＮ／ＯＦＦで吸着状態と非吸着状態とを切換え自在な電磁石を吸着部として用いてもよい。
【００７０】
（７）上記実施形態では、制御部ＨがケースＣの収納空間をケース奥行方向視で線対称又は回転対称となる複数の単位空間に分割し、当該単位空間のうちの１つである基準空間について、当該ケースＣに収容される物品Ｂのケース奥行方向視での位置及び姿勢と、ケース奥行方向視での吸着支持部４０の位置及び姿勢とを対応付けて管理する構成としたが、ケースＣの収納空間を分割せずに全体を１つの収納空間として認識する構成としてもよい。なお、この場合には、座標変換処理を行う必要はないが、データベースＤＢにて管理すべき対応付けのデータの総量が増大する。
【００７１】
（８）上記実施形態では、制御部Ｈが、複数の吸着ノズルＮのうち物品Ｂに対して吸着状態とする吸着ノズルＮを選択し、選択された吸着ノズルＮを吸着状態とするようにノズルバルブ６０を制御する構成を説明したが、このような構成に限定されるものではなく、吸着支持部４０に備える吸着ノズルＮの全てについて、吸着状態又は非吸着状態に一括して切換えるように制御してもよい。
【００７２】
（９）上記実施形態では、本発明の物品取出設備を物品収納設備に適用した場合を説明したが、本発明の物品取出設備は、加工工場における加工対象物品のハンドリング等、物品を容器から取り出す動作を行う各種の物品取出設備に適用することが可能である。
【００７３】
（１０）上記実施形態では、取出し用箇所２２Ｃの上方に設けられる梁に撮像用カメラ５０を取り付ける構成を説明したが、このような構成に限定されるものではなく、撮像用カメラ５０を例えば回動軸部材３４に取り付けて吸着支持部４０と一体に移動自在に備える構成としてもよい。
また、上記実施形態では、物品の位置や姿勢を認識するに当たり、撮像用カメラ５０を用いる構成を説明したが、このような構成に代えて、例えば超音波センサ等、物品の位置や姿勢を認識することが可能な各種の構成を適用することが可能である。
【００７４】
（１１）上記実施形態では、図７に示すように、制御部Ｈに、物品姿勢認識装置Ｒから入力される情報に基づいて物品の位置及び姿勢の判定を行う位置判定部Ｈ１と、ピッキングロボットＰの移動機構Ｙを制御する移動制御部Ｈ２と、吸着支持部４０に備える複数の第１吸着ノズル４２及び第２吸着ノズル４３の吸着状態を各別に制御する吸着制御部Ｈ３とを備える構成を例示したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、位置判定部Ｈ１を制御部Ｈには備えずに物品姿勢認識装置Ｒに備える構成とするなど、各機能をいずれのハードウェアにおいて実現するかは任意である。
【００７５】
また、上記実施形態では、上位管理装置ＨｕとスケジューラＳｃとを別の装置として構成する例を例示したが、これらを同一の装置（同一のコンピュータ等）で構成してもよい。また、上位管理装置Ｈｕの分担する機能を制御部Ｈにて実行してもよい。
このように、図７に示す制御ブロック図は、本発明を実施する場合の一例を示したものであり、いずれのハードウェアにどの機能を分担させるかを限定するものではない。
【００７６】
（１２）上記実施形態では、物品ＢがケースＣの側周部近傍に位置する場合に、吸着支持部４０のケースＣへの進入時に吸着支持部４０が側周部と干渉しない姿勢とするために、データベースＤＢを構築する際に、物品ＢがケースＣの側周部近傍に位置する場合においては、ケースＣの側周部との位置を考慮したものとする構成を例示したが、このような構成に限定されるものではない。
例えば、データベースＤＢには、物品ＢがケースＣの側周部近傍に位置するか否かに拘わらず、物品Ｂのケース奥行方向視での姿勢及び形状と、複数の吸着ノズルＮのうちいずれの吸着ノズルＮを使用するかを表すパターン（吸着ノズルパターンと称する）、及び、吸着支持部４０のケースＣへの進入時のケース奥行方向視での姿勢（吸着支持部姿勢と称する）とを対応付けて記憶させるのみとし、制御部Ｈを、取出し対象の物品ＢがケースＣの側周部近傍に位置するか否かを判別するように構成し、取出し対象の物品ＢがケースＣの側周部近傍に位置しない場合には、上記データベースＤＢに記憶されたデータに基づいて、上記吸着ノズルパターン及び上記吸着支持部姿勢を決定し、取出し対象の物品ＢがケースＣの側周部近傍に位置する場合には、上記データベースＤＢに記憶されたデータに基づく吸着ノズルパターン及び吸着支持部姿勢に加えて、ケースＣの側周部からのオフセット量を補正する処理を加えるように構成してもよい。
【００７７】
さらに、制御部Ｈを、取出し対象の物品ＢがケースＣの角部近傍に位置するか否かを判別するように構成し、取出し対象の物品ＢがケースＣの角部近傍に位置しない場合には、上記データベースＤＢに記憶されたデータに基づいて、上記吸着ノズルパターン及び上記吸着支持部姿勢を決定し、取出し対象の物品ＢがケースＣの角部近傍に位置する場合には、上記データベースＤＢに記憶されたデータに基づく吸着ノズルパターン及び吸着支持部姿勢に加えて、その角部を挟む隣り合う側周部Ｃｓの双方と干渉しない姿勢とすべく、その角部を挟む隣り合う側周部Ｃｓ夫々からのオフセット量を補正する処理を加えるように構成してもよい。
【００７８】
具体的には、制御部Ｈは、図９〜図１１に示すように、ケース奥行方向視での存在領域において、側周部Ｃｓから所定距離だけ内方となるマージン線Ｃｍを仮想的に設定する。そして、吸着支持部４０をケースＣ内に移動させる際に、物品姿勢認識装置Ｒによって認識した位置と吸着支持部４０が存在する位置との間に誤差が発生した場合にも吸着支持部４０がケースＣの側周部Ｃｓに干渉しないようにするために、マージン線Ｃｍの外方（マージン線Ｃｍよりも側周部Ｃｓ寄りの位置）には吸着支持部４０を位置させないように移動機構Ｙを制御する。
【００７９】
（１３）上記実施形態では、制御部Ｈは、吸着支持部４０を取出し対象の物品Ｂに近づける際に、上位管理装置Ｈｕから受信した物品Ｂの属性情報のうち物品の高さ方向の寸法に係る情報と、物品姿勢認識装置Ｒによって認識されたその物品のケース奥行方向での位置情報とに基づいて、吸着支持部４０のケース奥行方向での移動距離を決定し、移動機構Ｙの作動を制御するように構成したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、撮像用カメラ５０によりリアルタイムに画像取得して取り出し対象の物品Ｂとの距離を算出可能に構成し、フィードバック制御によって吸着ノズルＮの先端を取り出し対象の物品Ｂの上面位置に接近させるべく移動機構Ｙの作動を制御するように構成してもよい。
【００８０】
（１４）上記実施形態では、物品取出設備にて取り出し対象の物品Ｂが収容されるケースＣとして、図２、図５、図６（ａ）、及び図１２等に示すようにケース奥行方向視で矩形状のものとする例、並びに、図６（ｂ）に示すようにケース奥行方向視で六角形状のものとする例の２つのパターンを例示したが、このような構成に限定されるものではなく、ケース奥行方向視で矩形状のケースと六角形状あるいはそれ以外の形状を有するケースを混在させて使用するものでもよい。
【符号の説明】
【００８１】
４０        吸着支持部
４２        第１吸着部
４３        第２吸着部
Ｂ          物品
Ｃ          容器
Ｃｂ        底面部
Ｃｓ        側周部
Ｈ          制御部
Ｊｚ        軸心
Ｎ          吸着部
Ｒ          物品姿勢認識装置
Ｔ１、Ｔ２  特定２辺
Ｙ          移動機構
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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