(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物品が載置された状態で所定の円弧軌道に沿って回転する循環コンベヤと、
前記回転する循環コンベヤの周方向の所定位置において、該循環コンベヤ上の前記各物品の少なくとも位置を変えるための物品供給装置と、
前記循環コンベヤの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記周方向の所定位置を通過した後の前記循環コンベヤ上における前記各物品の少なくとも位置を特定できる情報を得るセンサと、
該センサが得る前記情報と該情報を得る際の前記回転位置検出手段による検出結果とを対応させた物品配置情報と、前記物品の取出作業時における前記回転位置検出手段の検出結果とを用いて、前記循環コンベヤ上に配置された前記物品を前記循環コンベヤが回転している状態で取出し、取出した前記物品を所定の搬送位置まで搬送する物品取出手段とを備え、
前記物品供給装置は、前記循環コンベヤの略径方向に延びるように前記循環コンベヤの上方に配置された物品供給部材を有し、
前記物品供給装置は、前記循環コンベヤ上の物品を容器内に回収し、振動付与装置によって前記容器に振動を加えて前記容器に設けられた螺旋状の物品供給路の上端まで前記物品を搬送し、当該物品が前記上端から前記物品供給部材上に移動する物品供給装置であり、
前記物品供給装置が、前記物品供給路の前記上端まで運ばれた前記物品を前記物品供給部材から前記循環コンベヤ上に落下させる、物品搬送装置。
【請求項２】
前記循環コンベヤの略径方向に延びる前記物品供給部材において、前記循環コンベヤの径方向の内側に配置される端部が前記循環コンベヤの径方向の外側に配置される端部よりも前記循環コンベヤの回転方向の上流側に配置されている、請求項１に記載の物品搬送装置。
【請求項３】
前記物品取出手段が、前記循環コンベヤ上に載置された前記物品を取出すためのロボットアームを有すると共に、前記物品取出手段で取出す前記物品を前記物品配置情報に基づき選ぶ物品選定処理と、該物品選定処理により選ばれた前記物品を取出すように前記ロボットアームを制御するロボットアーム制御処理とを行う制御部を有する請求項１又は２に記載の物品搬送装置。
【請求項４】
前記センサが得る前記情報は前記循環コンベヤ上の前記各物品の位置および姿勢を特定できるものであり、
前記制御部が、前記物品選定処理において、前記物品配置情報中で所定の基準姿勢に適合する姿勢を有する前記物品を優先して選ぶように構成されている請求項３に記載の物品搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品群から物品を取出して所定の搬送位置まで搬送する物品搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の物品搬送装置としては、箱内に収容された複数の物品の厳密な位置を三次元位置測定装置により測定し、当該測定結果に基づきロボットアームが箱内の物品を１つずつ取出すものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
物品搬送装置の他の例として、コンベヤにより搬送される複数の物品を取出すために、コンベヤに沿って複数のロボットアームを配置し、上流側のロボットアームで取出さなかった物品を下流側のロボットアームで取出すものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
物品搬送装置の他の例として、回転テーブルと、回転テーブルの周方向の略半分の領域の上方に配置された物品収容部と、回転テーブルの周方向の他の半分の領域の上方に設けられ回転テーブル上の物品の配置を検出するセンサと、センサの検出結果を用いて回転テーブルの他の半部の領域の物品を１つずつ取出すロボットアームとを備え、物品収容部の底面が回転テーブルにより構成されると共に、物品収容部の側面と回転テーブルとの間に物品が通り抜けることができる隙間が形成され、これにより、物品収容部内の物品が回転テーブルの他の半分の領域に徐々に放出されるものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２２６６２３号公報
【特許文献２】特開２００７−３００８７号公報
【特許文献３】特許第３８７６２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の物品搬送装置は、複数の物品の厳密な位置を三次元位置測定装置により測定し、ロボットアームの構造も、様々な姿勢の物品を把持するため先端部が複雑な形状になり、製造コストが高くなっていた。また、ロボットアームが、先端部を傾ける等の複雑な動きを行う構造を有するため、大型化すると共にロボットアームの稼働に必要なスペースが大きくなり、また、周囲の機器との接触を回避するためにロボットアームの稼働範囲を制限すると、箱内の全ての物品を全て取出すことができない場合もあった。
【０００６】
特許文献２の物品搬送装置は、コンベヤ上の物品を全て取出すことを狙い複数のロボットアームを用いているので、製造コストが高くなっていた。また、複数のロボットアームを用いても、コンベヤ上で重なり合っている物品を全て取出すことは難しいので、ロボットアームによる取出しの前にコンベヤ上における物品の重なりを完全に解消するための装置が必要であった。
【０００７】
特許文献３の物品搬送装置は、ロボットアームによりテーブル上の物品を取出す際に、回転テーブルを停止させた後に、回転テーブル上の物品の配置をセンサで検出し、回転テーブルを停止させた状態でロボットアームによる物品の取出しを行うので、テーブルを止めて取出作業を行う分だけ搬送時間が長くなっていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、製造コストを抑制しつつ搬送効率を向上することのできる物品搬送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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一態様の物品搬送装置は、複数の物品が載置された状態で所定の円弧軌道に沿って回転する循環コンベヤと、前記回転する循環コンベヤの周方向の所定位置において、該循環コンベヤ上の前記各物品の少なくとも位置を変える物品位置変更手段と、前記循環コンベヤの回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記周方向の所定位置を通過した後の前記循環コンベヤ上における前記各物品の少なくとも位置を特定できる情報を得るセンサと、該センサが得る前記情報と該情報を得る際の前記回転位置検出手段による検出結果とを対応させた物品配置情報と、前記物品の取出作業時における前記回転位置検出手段の検出結果とを用いて、前記循環コンベヤ上に配置された前記物品を前記循環コンベヤが回転している状態で取出し、取出した前記物品を所定の搬送位置まで搬送する物品取出手段とを備えている。
【００１０】
当該態様では、回転する循環コンベヤ上に複数の物品が載置されており、周方向の所定位置で物品の位置が変えられ、位置が変えられた後に物品の位置を特定できる情報がセンサによって得られ、当該情報を用いて循環コンベヤ上の物品が物品取出手段により取出されるので、循環コンベヤの回転および物品の位置変更を繰り返すうちに、全ての物品が物品取出手段による取出に適した位置に配置される。
【００１１】
このため、循環コンベヤにより物品取出手段の取出範囲に送られて来た物品を全て取出す必要がなく、取出し易い物品から順次取出すことができる。また、取出されずに下流側に移動した物品は物品位置変更手段により位置が変えられた後に取出すことができる。従って、取出されずに下流側に移動した物品を取出すために他の物品取出手段を設ける必要は無い。
【００１２】
また、取出し易い物品から順次取出せば良いので、難しい位置に配置された物品等の取出条件が悪い物品を取出すために、物品取出手段を複雑な構造にする必要が無い。また、複雑な構造の物品取出手段で取出条件が悪い物品を取出すために、各物品の厳密な位置情報等をセンサで得る必要も無いので、センサのコストも低減することができる。
【００１３】
上記態様において、前記物品取出手段で取出されなかった前記物品の前記循環コンベヤ上における位置が前記周方向の所定位置において前記物品位置変更手段によって変えられるように構成されていることが好ましい。
このように構成すると、取出しが難しい位置に配置されることにより物品取出手段で取出されなかった場合、当該物品の位置が物品位置変更手段によって変えられ、当該物品の位置を特定できる情報が再度センサによって得られ、当該情報を用いて循環コンベヤ上の当該物品の取出しが物品取出手段により行われるので、取出しが難しい位置に配置された物品等の取出条件が悪い物品を取出す必要が無くなる
上記の例示的な態様を下記する。
第１の例示的な態様の物品搬送装置は、複数の物品が載置された状態で所定の円弧軌道に沿って回転する循環コンベヤと、前記回転する循環コンベヤの周方向の所定位置に設けられ、該循環コンベヤ上の前記各物品の少なくとも位置を変える空気吹付装置と、前記循環コンベヤの回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記周方向の所定位置を通過した後の前記循環コンベヤ上における前記各物品の少なくとも位置を特定できる情報を得るセンサと、該センサが得る前記情報と該情報を得る際の前記回転位置検出手段による検出結果とを対応させた物品配置情報と、前記物品の取出作業時における前記回転位置検出手段の検出結果とを用いて、前記循環コンベヤ上に配置された前記物品を前記循環コンベヤが回転している状態で取出し、取出した前記物品を所定の搬送位置まで搬送する物品取出手段とを備える。
第２の例示的な態様の物品搬送装置は、複数の物品が載置された状態で所定の円弧軌道に沿って回転する循環コンベヤと、前記回転する循環コンベヤの周方向の所定位置において前記循環コンベヤの径方向に間隔をおいて並べられ、該循環コンベヤ上の前記各物品に接触して前記各物品の少なくとも位置を変える複数の部材と、前記循環コンベヤの回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記周方向の所定位置を通過した後の前記循環コンベヤ上における前記各物品の少なくとも位置を特定できる情報を得るセンサと、該センサが得る前記情報と該情報を得る際の前記回転位置検出手段による検出結果とを対応させた物品配置情報と、前記物品の取出作業時における前記回転位置検出手段の検出結果とを用いて、前記循環コンベヤ上に配置された前記物品を前記循環コンベヤが回転している状態で取出し、取出した前記物品を所定の搬送位置まで搬送する物品取出手段とを備える。
第３の例示的な態様の物品搬送装置は、複数の物品が載置された状態で所定の円弧軌道に沿って回転する循環コンベヤと、前記回転する循環コンベヤの周方向の所定位置において、該循環コンベヤ上の前記各物品の少なくとも位置を変える物品位置変更手段と、前記循環コンベヤの回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記周方向の所定位置を通過した後の前記循環コンベヤ上における前記各物品の少なくとも位置を特定できる情報を得るセンサと、該センサが得る前記情報と該情報を得る際の前記回転位置検出手段による検出結果とを対応させた物品配置情報と、前記物品の取出作業時における前記回転位置検出手段の検出結果とを用いて、前記循環コンベヤ上に配置された前記物品を前記循環コンベヤが回転している状態で取出し、取出した前記物品を所定の搬送位置まで搬送する物品取出手段とを備え、前記物品位置変更手段は、前記回転する循環コンベヤ上の前記物品を回収すると共に新たに物品を前記循環コンベヤ上に供給する物品供給装置であり、前記物品供給装置は、前記循環コンベヤの略径方向に延びるように前記循環コンベヤの上方に配置された物品供給部材を有し、前記物品供給部材から前記循環コンベヤに前記物品が落下するように構成されている。
第４の例示的な態様の物品搬送装置は、複数の物品が載置された状態で所定の円弧軌道に沿って回転する循環コンベヤと、前記回転する循環コンベヤの周方向の所定位置において、該循環コンベヤ上の前記各物品の少なくとも位置を変えるための物品供給装置と、前記循環コンベヤの回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記周方向の所定位置を通過した後の前記循環コンベヤ上における前記各物品の少なくとも位置を特定できる情報を得るセンサと、該センサが得る前記情報と該情報を得る際の前記回転位置検出手段による検出結果とを対応させた物品配置情報と、前記物品の取出作業時における前記回転位置検出手段の検出結果とを用いて、前記循環コンベヤ上に配置された前記物品を前記循環コンベヤが回転している状態で取出し、取出した前記物品を所定の搬送位置まで搬送する物品取出手段とを備え、前記物品供給装置は、前記循環コンベヤの略径方向に延びるように前記循環コンベヤの上方に配置された物品供給部材を有し、前記物品供給装置は、前記循環コンベヤ上の物品を容器内に回収し、振動付与装置によって前記容器に振動を加えて前記容器に設けられた螺旋状の物品供給路の上端まで前記物品を搬送し、当該物品が前記上端から前記物品供給部材に移動する物品供給装置であり、前記物品供給装置が、前記物品供給路の前記上端まで運ばれた前記物品を前記物品供給部材から前記循環コンベヤ上に落下させる。
【００１４】
上記態様において、前記物品取出手段が、前記循環コンベヤ上に載置された前記物品を取出すためのロボットアームを有すると共に、前記物品取出手段で取出す前記物品を前記物品配置情報に基づき選ぶ物品選定処理と、該物品選定処理により選ばれた前記物品を取出すように前記ロボットアームを制御するロボットアーム制御処理とを行う制御部を有することが好ましい。
このように構成すると、ロボットアームにより取出す物品が物品選定処理によって選ばれるので、ロボットアームが難しい位置に配置された物品等の取出条件が悪い物品を取出すために行う動作を削減又は無くすことができる。
【００１５】
上記態様において、前記センサが得る前記情報は前記循環コンベヤ上の前記各物品の位置および姿勢を特定できるものであり、前記制御部が、前記物品選定処理において、前記物品配置情報中で所定の基準姿勢に適合する姿勢を有する前記物品を優先して選ぶように構成されていることが好ましい。
このように構成すると、基準姿勢に適合する姿勢を有する物品が優先して選ばれるので、ロボットアームが物品を取出すために行う動作にかかる時間を短縮する上で有利である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、製造コストを抑制しつつ搬送効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る物品搬送装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る物品搬送装置の概略構成を示す一部断面側面図である。
【図３】第１の実施形態に係る物品搬送装置の概略のブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る物品搬送装置のロボット制御部による制御を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る物品搬送装置の基準姿勢データの例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る物品搬送装置の概略構成を示す平面図である。
【図７】第２の実施形態に係る物品搬送装置のロボット制御部による制御を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態の変形例に係る物品搬送装置の概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の第１の実施形態に係る物品搬送装置を、図面を参照しながら以下に説明する。
この物品搬送装置は、図１に示すように、複数の物品Ｗが載置された状態で回転する循環コンベアとしての円盤状の盤部材１０と、当該回転する盤部材１０の周方向の所定位置において、盤部材１０上の物品Ｗを回収すると共に、新たに物品Ｗを盤部材１０上に供給する物品位置変更手段としての物品供給装置２０と、盤部材１０の回転位置を検出する回転位置検出手段としての回転センサ３０と、物品供給装置２０により物品Ｗが供給される位置よりも下流側の位置において、盤部材１０上の各物品Ｗの位置および姿勢を特定できる情報を得る視覚センサ４０と、視覚センサ４０による検出が行われる位置よりも下流側の位置において、盤部材１０上の物品を盤部材１０が回転している状態で取出し、取出した物品Ｗを所定の搬送位置まで搬送する物品取出手段としてのロボット５０とを備えている。
【００１９】
図２に示すように、盤部材１０はサーボモータ等の駆動装置１１により図１において時計回りに回転するように構成され、駆動装置１１は後述のロボット制御部５３により制御される。つまり、ロボット制御部５３により駆動装置１１を制御し、盤部材１０を任意の回転速度で回転させることができる。
物品供給装置２０は周知のパーツフィーダを用いることができる。本実施形態では、物品を収容する平面視略円形状の容器２１を有し、容器２１は、底面２１ａと、側面２１ｂと、側面２１ｂに螺旋状に配置された物品供給路２１ｃとを備えている。
【００２０】
図２に示すように、物品供給装置２０は、電磁石や板バネを有しており容器２１に振動を加える振動付与装置２２と、物品供給路２１ｃの上端まで到達した物品Ｗを盤部材１０上に供給する物品供給部材２３と、盤部材１０上の物品Ｗを回収して容器２１の中央側に落とす物品回収部材２４とをさらに有する。振動付与装置２２は後述のロボット制御部５３により制御される。
【００２１】
物品供給部材２３は盤部材１０の略径方向に延びるように盤部材１０の上方に配置されている。物品供給部材２３の一端は盤部材１０における径方向外側に配置されると共に物品供給路２１ｃから物品Ｗが供給される位置に配置され、物品供給部材２３の他端は盤部材１０における径方向内側に配置されている。物品供給部材２３は断面Ｌ字形状の部材から成り、略水平方向に延びる底面部２３ａと、底面部２３ａの長手方向の全体に亘って底面部２３ａの幅方向一端から上方に延びる側壁部２３ｂとを有する。底面部２３ａの幅方向の一端は他端よりも盤部材１０の回転方向の上流側に配置されている。
【００２２】
物品回収部材２４は盤部材１０の略径方向に延びるように盤部材１０の上方に配置されている。物品回収部材２４の一端は盤部材１０における径方向外側に配置されると共に容器２１内に配置され、物品回収部材２４の他端は盤部材１０における径方向内側に配置されている。物品回収部材２４は断面Ｌ字形状の部材から成り、略水平方向に延びる底面部２４ａと、底面部２４ａの長手方向の全体に亘って底面部２４ａの幅方向一端から上方に延びる側壁部２４ｂとを有する。底面部２４ａは盤部材１０の上面と接触し、又は、盤部材１０の上面に近接している。底面部２４ａの幅方向の一端は他端よりも盤部材１０の回転方向の下流側に配置されている。
【００２３】
前述のように構成された物品供給装置２０において、振動付与装置２２により容器２１に振動を加えると、当該振動により容器２１内の物品Ｗが物品供給路２１ｃ上をその上端側に向かって移動する。そして、物品Ｗは物品供給路２１ｃの上端部から物品供給部材２３に移動し、物品供給部材２３から盤部材１０の上面に落下する。この時、物品Ｗが盤部材１０の径方向の様々な位置に落下するように物品供給部材２３の傾きや寸法が設定されていることが好ましい。
【００２４】
一方、物品回収部材２４の底面部２４ａは盤部材１０の上面と接触し、又は、盤部材１０の上面に近接しているので、盤部材１０の回転により盤部材１０上の物品Ｗが物品回収部材２４の底面部２４ａ上に乗ると共に、物品回収部材２４の側壁部２４ｂにより盤部材１０の回転方向の下流側への移動が規制される。このため、次々に物品Ｗが底面部２４ａに乗ることにより底面部２４ａ上の物品Ｗが容器２１側に押され、これにより盤部材１０上の物品Ｗが容器２１内に回収される。なお、物品回収部材２４を、盤部材１０の上面の近傍に盤部材１０の径方向に延びるように配置され、盤部材１０の回転により移動する物品Ｗを堰き止め、次々に堰き止められる物品Ｗにより先に堰き止められた物品Ｗが盤部材１０の径方向外側に移動するように構成された板状部材と、当該板状部材により盤部材１０の外周部から落とされる物品Ｗを受け、当該物品を収容部２１内に戻す受け部材とから構成することも可能である。
【００２５】
回転センサ３０は、例えば、盤部材１０の外周面に固定されたコードホイールに光を照射すると共に反射光を受光することにより盤部材１０の回転位置を検出する周知のエンコーダを用いることが可能である。回転センサ３０として、駆動装置１１であるサーボモータの軸の回転位置を検出するセンサを設けることも可能である。また、パルスコーダの回転軸の先端にローラを取付けてそのローラを盤部材１０の外周面に押しあてて、盤部材１０と共にローラを回転させて回転量を検知することも可能である。もしくは駆動装置１１の回転軸とパルスコーダの回転軸が連動して動作するようにベルトで連結することにより、若しくは、ギアを噛み合わせることにより、盤部材１０の回転位置を検出しても良い。
【００２６】
ロボット５０は、フレーム５０ａに支持されたロボット本体５１と、ロボット本体５１に支持された３本のロボットアーム５２と、各ロボットアーム５２を制御するロボット制御部５３とを有する。
視覚センサ４０は、図３に示すように、盤部材１０の複数の物品Ｗを撮像する二次元撮像装置４１と、処理部４２とを有する。撮像装置４１で撮像された画像は処理部４２により画像処理され、処理後画像に基づく情報がロボット５０内に配置されたロボット制御部５３に送信され、ロボット制御部５３は受信した処理後画像に基づく情報をメモリ装置５４に保存する。
【００２７】
処理部４２は、撮像された画像に静的２値化処理、動的２値化処理等の周知の画像処理を施すものであり、処理後画像を画像記憶部４２ａに記憶する。処理部４２はＣＰＵやメモリを有するコンピュータであり、メモリに記憶された所定のプログラムに基づき前記画像処理を行う。処理部４２は、処理後画像そのものを前記処理後画像に基づく情報としてロボット制御部５３に送信しても良いし、処理後画像にあらわれる各物品の特徴点（特徴的な形状を有する部分）の位置情報を前記処理後画像に基づく情報としてロボット制御部５３に送信しても良い。何れの場合でも、処理後画像に基づく情報は物品Ｗの位置や姿勢を特定できる情報である。
【００２８】
ロボット制御部５３はメモリ装置５４に格納されたプログラムに基づき動作し、前記処理後画像に基づく情報に基づき、盤部材１０上でロボットアーム５２により取出し可能な位置にあり、且つ、取出し可能な姿勢を有する物品を判別する。そして、ロボット制御部５３は、当該判別結果と、前記処理後画像に基づく情報と、メモリ装置５４に保存されている物品姿勢基準情報と、取出作業時の回転センサ３０の検出結果とに基づき、各ロボットアーム５２を動かすための複数のサーボモータをそれぞれ制御する。これにより、各ロボットアーム５２により物品Ｗが盤部材１０上から１つずつ取出されると共に、取出された物品Ｗが所定の搬送位置まで搬送される。ここで各ロボットアーム５２の先端部に複数の物品把持部を設けても良く、この場合各ロボットアーム５２により物品Ｗが盤部材１０上から複数個ずつ取出されると共に、取出された複数個の物品Ｗが所定の搬送位置まで搬送される。
【００２９】
また、本実施形態では、前記プログラムに基づきロボット制御部５３が動作して駆動装置１１、振動付与装置２２、回転センサ３０、および視覚センサ４０にも制御信号を送信し、これら装置と各ロボットアーム５２をロボット制御部５３が制御するように構成されている。また、ロボット制御部５３は回転センサ３０の検出結果を受信するように構成されている。
ロボット制御部５３の動作の一例を図４のフローチャートを参照しながら説明する。この例では、前記処理後画像に基づく情報として処理後画像を用いる。
【００３０】
先ず、例えばロボット５０による物品Ｗの搬送の開始を作業者が所定の入力装置で入力し、当該指示信号をロボット制御部５３が受付けると（ステップＳ１−１）、駆動装置１１、振動付与装置２２、回転センサ３０、および視覚センサ４０を作動させる（ステップＳ１−２）。これにより、物品供給装置２０から回転している盤部材１０上に物品Ｗが供給されるようになる。
【００３１】
続いて、視覚センサ４０により盤部材１０上の物品Ｗを所定時間おき、若しくは、物品Ｗが所定距離移動するごとに撮像し、これにより前記所定時間おき、若しくは、物品Ｗが所定距離移動するごとに処理部４２により処理後画像を受信し、その時の回転センサ３０の検出結果と対応させてメモリ装置５４に保存する（ステップＳ１−３）。メモリ装置５４に保存される処理後画像と回転センサ３０の検出結果とを対応させた情報を物品配置情報と称する。そして、前記所定時間おき、若しくは、物品Ｗが所定距離移動するごとに保存する各々の物品配置情報の処理後画像において、盤部材１０上でロボットアーム５２により取出し可能な位置にある物品を選定する物品選定処理を開始する（ステップＳ１−４）。この時、基準姿勢に適合する物品を優先して選定する。例えば、図１の物品Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のように物品Ｗが盤部材１０上で立っていると、処理後画像において物品Ｗが細くなる。
【００３２】
また、図１のその他の物品Ｗのように物品Ｗが盤部材１０上で寝ている場合でも、物品Ｗは様々な方向を向いており、それが処理後画像にあらわれる。この場合に、物品配置情報の処理後画像上において、物品Ｗが図５の第１の基準姿勢Ｐ１と第２の基準姿勢Ｐ２との間の姿勢である場合に、当該物品Ｗが所定の基準姿勢に適合すると判断可能である。姿勢と共に同様に基準形状に適合するか否かを判断することも可能である。
【００３３】
なお、図５に示すような基準姿勢と比較して適合した場合のみ、基準姿勢に適合すると判断される訳ではない。例えば、処理後画像において物品Ｗが存在する否かと、存在する場合に物品Ｗの位置を判定する段階で、精密又は複雑な判定処理を行えば、物品Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のように立っているものでも物品Ｗであると判定されるが、粗め又は単純な判定処理を行うと物品Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のように立っているものは物品Ｗと判定されないようになる。また、寝ている物品Ｗでも、重なっているものや、傾いているものや、意図した方向を向いていない物品Ｗは、物品Ｗと判断されない場合がある。このため、粗め又は単純な所定の条件で処理後画像における物品Ｗの存否や位置の判定を行い、当該条件で物品Ｗであると判断されたものを所定の基準姿勢に適合するとして処理を行うことも可能である。その他の方法で意図した方向を向いた物品Ｗを選定する場合は、これら物品Ｗが所定の基準姿勢に適合すると判断される。
【００３４】
さらに、物品Ｗの種類によっては、物品配置情報の処理後画像において寝ている物品Ｗが表側を上に向けて寝ているのか裏側を上に向けて寝ているのかを判別することも可能であり、この場合、表側を上に向けて寝ている物品Ｗを優先して選定するように構成することが可能である。
また、物品配置情報の処理後画像において、２つ以上の物品Ｗが所定の距離以下で近接し、又は、接触している場合は、ロボットアーム５２による確実な取出しが妨げられる可能性があるので、それ以外の物品Ｗが取出し可能な位置にあると判断される。
【００３５】
続いて、ステップＳ１−４の選定結果と、物品配置情報の処理後画像と、各ロボットアーム５２により実際に取出しの作業を行う取出作業時の回転センサ３０の検出結果とに基づき、各ロボットアーム５２を動かすための複数のサーボモータをそれぞれ制御するロボットアーム制御処理を開始する（ステップＳ１−５）。これにより、盤部材１０が回転している状態で、各ロボットアーム５２により物品Ｗが盤部材１０上から１つずつ取出されると共に、取出された物品Ｗが所定の搬送位置まで搬送される。
【００３６】
この時、盤部材１０の回転により、盤部材１０上の物品Ｗが視覚センサ４０の下方からロボット５０の下方まで移動するが、盤部材１０に対し物品Ｗが移動している訳ではない。このため、ロボット制御部５３は、盤部材１０上の各物品Ｗの位置および姿勢を、物品配置情報の処理後画像と取出作業時の回転センサ３０の検出結果とに基づき知ることができる。このため、ステップＳ１−５において、盤部材１０が回転している状態で各ロボットアーム５２により物品Ｗを盤部材１０上から１つずつ取出すことができる。なお、所定時間おき、若しくは、物品Ｗが所定距離移動するごとに処理後画像が生成され、各処理後画像をその時の回転センサ３０の検出結果と対応させた物品配置情報が生成されるので、ロボット制御部５３はロボットアーム５２で取出作業を行う位置に対応する物品配置情報の処理後画像を用いる。
【００３７】
ステップＳ１−５では、取出し可能な位置にあると判断され、且つ、基準姿勢に適合すると判断され、これによりステップＳ１−４で選定された物品Ｗを取出すように構成することができる。これにより、ロボットアーム５２による取出しの効率をより向上することが可能となる。
また、ロボット制御部５３により、ロボットアーム５２の移動距離が短くて済む物品Ｗから優先して取出しを行うようにロボットアーム５２を制御することも可能である。
【００３８】
続いて、例えばロボット５０による物品Ｗの搬送の終了を作業者が所定の入力装置で入力し、当該指示信号をロボット制御部５３が受付けると（ステップＳ１−６）、ロボット制御部５３による処理が終了する。
ロボット制御部５３が上記処理を行っている間に、ロボットアーム５２により取出されなかった物品Ｗは物品回収部材２４により容器２１内に回収され、また、容器２１内の物品Ｗは物品供給部材２３から盤部材１０に供給される。
【００３９】
なお、本実施形態では、物品供給装置２０内に十分な量の物品Ｗが入っている場合、物品供給装置２０は盤部材１０上にロボットアーム５２により取り切れない量の物品Ｗを供給するように構成されている。換言すれば、物品供給装置２０により盤部材１０上に供給される物品Ｗのいくつかがロボットアーム５２により取出されずに物品回収部材２４により回収される。このように構成すると、盤部材１０上におけるロボットアーム５２により取出し易い物品Ｗの絶対量が増えるため、物品Ｗを取出すために行う動作にかかる時間を短縮する上で有利である。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、回転する盤部材１０上に複数の物品Ｗが載置されており、周方向の所定位置で物品Ｗの位置が変えられ、位置が変えられた後に物品Ｗの位置を特定できる情報が視覚センサ４０によって得られ、当該情報を用いて盤部材１０上の物品Ｗがロボットアーム５２により取出されるので、盤部材１０の回転および物品Ｗの位置変更を繰り返すうちに、全ての物品Ｗがロボットアーム５２による取出に適した位置に配置される。
【００４１】
このため、盤部材１０によりロボットアーム５２の取出範囲に送られて来た物品Ｗを全て取出す必要がなく、取出し易い物品Ｗから順次取出すことができる。また、取出されずに下流側に移動した物品Ｗは物品供給装置２０により位置や姿勢が変えられた後に取出すことができる。従って、取出されずに下流側に移動した物品Ｗを取出すために他のロボットアーム５２を設ける必要は無い。
【００４２】
また、取出し易い物品Ｗから順次取出せば良いので、取出条件が悪い物品Ｗを取出すために、ロボットアーム５２を複雑な構造にする必要が無い。また、複雑な構造のロボットアーム５２で取出条件が悪い物品Ｗを取出すために、各物品Ｗの厳密な位置情報等を視覚センサ４０で得る必要も無いので、視覚センサ４０のコストも低減することができる。
【００４３】
また、取出しが難しい位置に物品Ｗが配置されることによりロボットアーム５２で取出されなかった場合、当該物品Ｗの位置が物品供給装置２０によって変えられ、当該物品Ｗの位置を特定できる情報が再度視覚センサ４０によって得られ、当該情報を用いて盤部材１０上の当該物品Ｗの取出しがロボットアーム５２により行われるので、取出条件が悪い物品Ｗを取出す必要が無くなる。
【００４４】
また、ロボットアーム５２で取出す前記物品Ｗを物品配置情報に基づき選び、選ばれた物品Ｗを取出すようにロボットアーム５２がロボット制御部５３により制御される。このため、ロボットアーム５２が取出条件が悪い物品Ｗを取出すために行う動作を削減又は無くすことができる。
また、ロボット制御部５３が、取出す物品の選定において、物品配置情報中で所定の基準姿勢に適合する姿勢を有する物品Ｗを優先して選ぶように構成されているので、ロボットアーム５２が物品Ｗを取出すために行う動作にかかる時間を短縮することができる。
【００４５】
本発明の第２の実施形態に係る物品搬送装置を、図面を参照しながら以下に説明する。
本実施形態は、図６に示すように、第１の実施形態において、回転する盤部材１０の周方向の所定位置に物品供給装置２０の代わりに空気吹付装置６０を設けるものである。この場合のロボット制御部５３の動作の一例を図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４６】
先ず、盤部材１０上には作業者やロボットにより複数の物品Ｗが供給され、当該複数の物品Ｗが盤部材１０上に載置されているものとする。この状態で、例えばロボット５０による物品Ｗの搬送の開始を作業者が所定の入力装置で入力し、当該指示信号をロボット制御部５３が受付けると（ステップＳ２−１）、駆動装置１１、回転センサ３０、および視覚センサ４０を作動させる（ステップＳ２−２）。この時、盤部材１０の例えば周方向の所定位置に作業者やロボットが定期的に物品Ｗを供給しても良い。
【００４７】
続いて、第１の実施形態のステップＳ１−３と同様に、視覚センサ４０により盤部材１０上の物品Ｗを所定時間おき、若しくは、物品Ｗが所定距離移動するごとに撮像し、これにより前記所定時間おき、若しくは、物品Ｗが所定距離移動するごとに処理部４２により処理後画像を受信し、その時の回転センサ３０の検出結果と対応させて物品配置情報としてメモリ装置５４に保存する（ステップＳ２−３）。そして、第１の実施形態のステップＳ１−４と同様に、前記所定時間おき、若しくは、物品Ｗが所定距離移動するごとに保存する各々の物品配置情報の処理後画像において、盤部材１０上でロボットアーム５２により取出し可能な位置にある物品を選定する物品選定処理を開始する（ステップＳ２−４）。
【００４８】
続いて、第１の実施形態のステップＳ１−５と同様に、ステップＳ２−４の選定結果と、物品配置情報の処理後画像と、各ロボットアーム５２により実際に取出しの作業を行う取出作業時の回転センサ３０の検出結果とに基づき、各ロボットアーム５２を動かすための複数のサーボモータをそれぞれ制御するロボットアーム制御処理を開始する（ステップＳ２−５）。
【００４９】
続いて、例えばロボット５０による物品Ｗの搬送の終了を作業者が所定の入力装置で入力し、当該指示信号をロボット制御部５３が受付けると（ステップＳ２−６）、ロボット制御部５３による処理が終了する。
ロボット制御部５３が上記処理を行っている間に、回転する盤部材１０の周方向の所定位置において、盤部材１０上の各物品Ｗの位置や姿勢が空気吹付装置６０により変えられる。このため、本実施形態でも第１の実施形態と同様に、取出されずに下流側に移動した物品Ｗは空気吹付装置６０により位置や姿勢が変えられた後に取出すことができ、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００５０】
なお、第１および第２の実施形態において、ロボット５０を１台ではなく２台設けることも可能である。例えば、図８に示すように、第２の実施形態において上流側ロボット５０および下流側ロボット５０を設け、２つのロボット５０のロボット制御部５３を互いにハブ５５を介して接続し、２つのロボットを協働させることも可能である。
【００５１】
また、第１および第２の実施形態では、ステップＳ１−４又はステップＳ２−４を行うようにしているが、ステップＳ１−４およびステップＳ２−４を行わず、ステップＳ１−５およびステップＳ２−５において、物品配置情報の処理後画像と、各ロボットアーム５２により実際に取出しの作業を行う取出作業時の回転センサ３０の検出結果とに基づき、各ロボットアーム５２を動かすための複数のサーボモータをそれぞれ制御しても良い。この場合でも、取出されずに下流側に移動した物品Ｗの位置や姿勢が物品供給装置２０又は空気吹付装置６０により変えられ、当該物品Ｗの位置や姿勢が視覚センサ４０により検出され、当該物品Ｗが再びロボットアーム５２による取出領域に入る。
【００５２】
一方、ステップＳ１−４又はステップＳ２−４において、取出す物品Ｗの順番を決め、決められた順番に沿って各ロボットアーム５２による物品Ｗの取出しを行っても良い。このようにすると、物品Ｗを取出すために行う動作にかかる時間をより短縮することができる。
【００５３】
なお、第１および第２の実施形態では、視覚センサ４０に二次元の撮像装置４１を用いたが、三次元の撮像装置４１を用いることも可能である。さらに、ロボットアーム５２を傾いた物品Ｗも取出可能に構成し、三次元の撮像装置４１を用いて視覚センサ４０が得る情報に基づき、ロボットアーム５２が傾いた物品Ｗも取出すように構成しても良い。
【００５４】
また、第１および第２の実施形態では、循環コンベヤとして盤部材１０を用いたが、盤部材１０の代わりに、複数の板状部材や棒状部材が所定の円弧軌道に沿って並べられ、当該複数の板状部材や棒状部材が該円弧軌道に沿って回転する搬送装置を用い、当該搬送装置上に複数の物品Ｗを載置することも可能である。この場合でも前述と同様の作用効果を奏する。
【００５５】
なお、第１の実施形態では、盤部材１０上の物品Ｗを容器２１内に回収するために物品回収部材２４を設けているが、物品回収部材２４の代わりに、盤部材１０の物品Ｗを所定の容器に落下させる落下手段、該所定の容器内の物品Ｗを容器２１内に移動させる物品移動手段等を有する物品回収装置により、ロボットアーム５２による取出領域を通過した物品Ｗを容器２１内に回収することも可能である。
【００５６】
さらに、第１の実施形態では、盤部材１０上に物品Ｗを供給するために物品供給部材２３を設けているが、物品供給路２１ｃの上端まで運ばれた物品Ｗを盤部材１０上に落下させることができれば、他の形状や構造を有する部材や装置を用いることが可能である。
また、第１および第２の実施形態では、盤部材１０上の物品Ｗの位置や姿勢を変えるために物品供給装置２０又は空気吹付装置６０を用いているが、これら装置の代わりに盤部材１０上の物品Ｗの位置や姿勢を変更する他の装置や部材を用いることも可能である。例えば、第２の実施形態において、回転する盤部材１０の周方向の所定位置に、空気吹付装置６０の代わりに、盤部材１０の径方向に間隔をおいて並べられた複数の棒部材を配置し、各棒部材が盤部材１０上の各物品Ｗに接触して各物品Ｗの位置や姿勢が変わるように構成しても良い。
【符号の説明】
【００５７】
１０  盤部材
１１  駆動装置
２０  物品供給装置
２１  容器
２２  振動付与装置
２３  物品供給部材
２４  物品回収部材
３０  回転センサ
４０  視覚センサ
４１  撮像装置
４２  処理部
５０  ロボット
５１  ロボット本体
５２  ロボットアーム
５３  ロボット制御部
５４  メモリ装置
６０  空気吹付装置
【図１】
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【図２】
0006527108.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006527108.tif 000007
【図７】
0006527108.tif 000008
【図８】
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