ピッキングシステム
【課題】作業効率の向上を図ること。
【解決手段】複数のカメラ３ａ，３ｂが、コンベアの搬送路上の異なる領域をそれぞれ撮像し、制御装置５が、カメラ３ａ，３ｂによって撮像された画像に基づいて搬送路上のワークを検出するとともに、検出したワークの保持動作をロボット２ａ，２ｂに対して指示し、ロボット２ａ，２ｂが、制御装置からの指示に従って保持動作および移動動作を行う。特に、制御装置５は、ワークの保持動作を、カメラ３ａ，３ｂによって撮像される領域ごとに対応付けられたロボット２ａ，２ｂに対して指示する。
【解決手段】複数のカメラ３ａ，３ｂが、コンベアの搬送路上の異なる領域をそれぞれ撮像し、制御装置５が、カメラ３ａ，３ｂによって撮像された画像に基づいて搬送路上のワークを検出するとともに、検出したワークの保持動作をロボット２ａ，２ｂに対して指示し、ロボット２ａ，２ｂが、制御装置からの指示に従って保持動作および移動動作を行う。特に、制御装置５は、ワークの保持動作を、カメラ３ａ，３ｂによって撮像される領域ごとに対応付けられたロボット２ａ，２ｂに対して指示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピッキングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルトコンベア等の搬送装置によって搬送されるワークをロボットによって保持して他の場所へ移動させるピッキングシステムが知られている。
【０００３】
かかるピッキングシステムでは、作業効率の向上を図るために、搬送速度の高速化が進められている。このため、かかる搬送速度の高速化に対応するために、複数のロボットを用いてワークの保持を行うピッキングシステムも開発されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３４０３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように複数のロボットを用いることで搬送速度の高速化に対応することができるものの、作業効率の更なる向上を図ることが望ましい。
【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、作業効率の向上を図ることができるピッキングシステム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】
【０００７】
本願の開示するピッキングシステムは、ワークを搬送する搬送装置と、前記搬送装置によって搬送されるワークを保持する保持動作および保持したワークを所定の場所へ移動させる移動動作を行う複数のロボットと、前記複数のロボットよりも前記搬送装置の上流側へ配置され、前記搬送装置の搬送路上の異なる領域をそれぞれ撮像する複数の撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて前記搬送路上のワークを検出するとともに、検出したワークの保持動作を前記ロボットに対して指示する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ワークの保持動作を前記撮像装置によって撮像される前記領域毎に対応付けられたロボットに対して指示する。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示するピッキングシステムの一つの態様によれば、作業効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施例に係るピッキングシステムの模式斜視図である。
【図２】図２は、本実施例に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３−１】図３−１は、検出処理の一例を示す図である。
【図３−２】図３−２は、検出処理の一例を示す図である。
【図４−１】図４−１は、ロボットの動作例を示す図である。
【図４−２】図４−２は、ロボットの動作例を示す図である。
【図５−１】図５−１は、作業履歴情報の一例を示す図である。
【図５−２】図５−２は、ペア情報の一例を示す図である。
【図６】図６は、ピッキングシステムの他の例を示す図である。
【図７−１】図７−１は、カメラとロボットとの他の対応付け方法の説明図である。
【図７−２】図７−２は、カメラとロボットとの他の対応付け方法を説明図である。
【図７−３】図７−３は、カメラとロボットとの他の対応付け方法を説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本願の開示するピッキングシステムのいくつかの実施例を詳細に説明する。ただし、これらの実施例における例示で本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１１】
まず、本実施例に係るピッキングシステムの外観について図１を用いて説明する。図１は、本実施例に係るピッキングシステムの模式斜視図である。なお、以下では、２台のロボットを備えるピッキングシステムの例について説明する。
【００１２】
図１に示すように、本実施例に係るピッキングシステムは、コンベア１と、ロボット２ａ，２ｂと、カメラ３ａ，３ｂとを備える。コンベア１は、搬送路１１上に載置されたワークｗを上流から下流へ向けて搬送する搬送装置である。なお、ここでは、一例として、コンベア１がベルトコンベアであるものとするが、ワークｗを所定方向へ搬送することができるものであれば他の搬送装置であってもよい。
【００１３】
ロボット２ａ，２ｂは、天井や壁面・床面等に固定された垂直多関節ロボットであり、コンベア１によって搬送されるワークｗを保持する保持動作および保持したワークｗを所定の場所へ移動させる移動動作を行う。
【００１４】
たとえば、ロボット２ａ，２ｂは、真空ポンプ等の吸引装置を用いてワークｗを吸着させる吸着部をエンドエフェクタ（保持部）として備えており、かかる吸着部を用いてワークｗを保持する。そして、ロボット２ａは、保持したワークｗをコンベア４ａへ移動させ、ロボット２ｂはコンベア４ｂへ移動させる。
【００１５】
なお、ここでは、ロボット２ａ，２ｂがエンドエフェクタとして吸着部を備える場合の例について説明するが、ワークｗを保持することができれば他のエンドエフェクタであってもよい。たとえば、ロボット２ａ，２ｂは、ワークｗを把持するハンド部をエンドエフェクタとして備えていてもよい。
【００１６】
本実施例では、ロボット２ａ，２ｂとして垂直多関節ロボットを適用した例について説明するが、ロボットの構成はこれに限ったものではなく、ロボット２ａ，２ｂは、水平多関節ロボット、パラレルリンクロボット、直交ロボット等、ワークｗを保持して移送できる構成であればよい。
【００１７】
また、ここでは、ロボット２ａ，２ｂが搬送路１１を挟んで配置される場合の例について説明するが、これに限ったものではなく、ロボット２ａ，２ｂは、搬送路１１に沿って並んで配置されてもよいし、搬送路１１の上方に配設されてもよい。
【００１８】
カメラ３ａ，３ｂは、ロボット２ａ，２ｂよりもコンベア１の上流側へ配置され、コンベア１の搬送路１１上の異なる領域をそれぞれ撮像する撮像装置である。カメラ３ａ，３ｂによって撮像された画像は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークを介して図示しない制御装置へそれぞれ出力される。なお、コンベア１が動いているため、各カメラ３ａ，３ｂは、撮像タイミングごとに、コンベア１上の異なる領域を撮像することとなる。
【００１９】
ピッキングシステムは、上記のように構成されており、カメラ３ａ，３ｂが、搬送路１１上のそれぞれ異なる領域を撮像し、図示しない制御装置が、カメラ３ａ，３ｂによって撮像された画像に基づいて搬送路１１上のワークｗを検出するとともに、検出したワークｗの保持動作をロボット２ａ，２ｂに対して指示する。そして、ロボット２ａ，２ｂが、制御装置からの指示に従って保持動作および移動動作を行う。
【００２０】
特に、本実施例では、ロボット２ａ，２ｂごとに、ペアとなるカメラ３ａ，３ｂが対応付けられており、制御装置は、各カメラ３ａ，３ｂによって撮像された画像に基づいて検出したワークｗの保持動作を、かかるワークｗを撮像したカメラ３ａ，３ｂに対応するロボット２ａ，２ｂに対して指示するように構成されている。以下では、かかる制御装置の構成および動作について具体的に説明する。
【００２１】
図２は、本実施例に係る制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図２では、制御装置の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００２２】
図２に示すように、制御装置５は、制御部５１と、記憶部５２とを備える。また、制御部５１は、ワーク検出部５１１と、動作指示部５１２と、ペア変更部５１３とを備え、記憶部５２は、ペア情報５２１と、作業履歴情報５２２とを記憶する。
【００２３】
制御部５１は、制御装置５全体を制御する制御部である。ワーク検出部５１１は、カメラ３ａ，３ｂからそれぞれ入力される画像に基づいて搬送路１１上のワークｗを検出するとともに、検出結果を動作指示部５１２へ出力する処理部である。
【００２４】
ここで、ワーク検出部５１１から動作指示部５１２へ出力されるワークｗの検出結果には、各ワークｗの位置や姿勢等の情報とともに、ワークｗを撮像したカメラ３ａ，３ｂを示す情報（以下、「撮像カメラ情報」と記載する）が含まれる。
【００２５】
なお、ワーク検出部５１１によるワークｗの検出については、いずれの公知技術を用いても構わない。
【００２６】
動作指示部５１２は、ワーク検出部５１１から受け取ったワークｗの検出結果および記憶部５２に記憶されるペア情報５２１を用いて、ロボット２ａ，２ｂに対して保持動作および移動動作の実行を指示する処理部である。
【００２７】
ペア情報５２１は、ロボット２ａ，２ｂごとに、ペアとなるカメラ３ａ，３ｂを対応付けた情報である。本実施例では、ロボット２ａに対してカメラ３ａが対応付けられ、ロボット２ｂに対してカメラ３ｂが対応付けられているものとする。
【００２８】
動作指示部５１２は、ワーク検出部５１１からワークｗの検出結果を受け取ると、検出結果に含まれる撮像カメラ情報を参照し、ワークｗを撮像したカメラ３ａ，３ｂを特定する。また、動作指示部５１２は、ペア情報５２１を参照し、特定したカメラ３ａ，３ｂと対応付けられているロボット２ａ，２ｂを特定する。
【００２９】
そして、動作指示部５１２は、特定したロボット２ａ，２ｂに対してかかるワークｗの保持動作および移動動作を指示する。この結果、カメラ３ａによって撮像されたワークｗの保持動作をカメラ３ａに対応するロボット２ａが行い、カメラ３ｂによって撮像されたワークｗの保持動作をカメラ３ｂに対応するロボット２ｂが行うこととなる。なお、ワーク検出部５１１および動作指示部５１２の動作例については、図３−１〜図４−２を用いて後述する。
【００３０】
また、動作指示部５１２は、各ロボット２ａ，２ｂに対してワークｗの保持動作の実行指示を行うごとに、作業履歴情報５２２を更新する処理も併せて行う。ここで、作業履歴情報５２２は、各ロボット２ａ，２ｂのワークｗの処理数、すなわち、各ロボット２ａ，２ｂが保持動作を行ったワークｗの個数を格納する情報である。
【００３１】
なお、動作指示部５１２は、ワークｗの保持動作の実行指示を行うごとではなく、各ロボット２ａ，２ｂから保持動作および移動動作を完了した旨の通知を受け取るごとに、作業履歴情報５２２を更新することとしてもよい。
【００３２】
ここで、ワーク検出部５１１および動作指示部５１２の動作例について図３−１〜図４−２を用いて説明する。図３−１および図３−２は、ワーク検出部５１１による検出処理の一例を示す図である。また、図４−１および図４−２は、ロボット２ａ，２ｂの動作例を示す図である。
【００３３】
図３−１に示すように、コンベア１によって搬送されるワークｗ１〜ｗ１２のうち、ワークｗ１〜ｗ３がカメラ３ｂによって撮像され、ワークｗ４〜ｗ６がカメラ３ａによって撮像されたとする。ワーク検出部５１１は、カメラ３ｂによって撮像された画像に基づいてワークｗ１〜ｗ３を検出するとともに、カメラ３ａによって撮像された画像に基づいてワークｗ４〜ｗ６を検出する。
【００３４】
また、ワーク検出部５１１は、ワークｗ１〜ｗ３の検出結果として、ワークｗ１〜ｗ３の位置や姿勢等の情報およびワークｗ１〜ｗ３を撮像したカメラがカメラ３ｂであることを示す撮像カメラ情報を動作指示部５１２へ出力する。また、ワーク検出部５１１は、ワークｗ４〜ｗ６の検出結果として、ワークｗ４〜ｗ６の位置や姿勢等の情報およびワークｗ４〜ｗ６を撮像したカメラがカメラ３ａであることを示す撮像カメラ情報を動作指示部５１２へ出力する。
【００３５】
同様に、図３−２に示すように、次の撮像タイミングにおいて、ワークｗ７〜ｗ９がカメラ３ｂによって撮像され、ワークｗ１０〜ｗ１２がカメラ３ａによって撮像されたとする。かかる場合、ワーク検出部５１１は、ワークｗ７〜ｗ９の検出結果として、ワークｗ７〜ｗ９の位置や姿勢等の情報およびワークｗ７〜ｗ９を撮像したカメラがカメラ３ｂであることを示す撮像カメラ情報を動作指示部５１２へ出力する。また、ワーク検出部５１１は、ワークｗ１０〜ｗ１２の検出結果として、ワークｗ１０〜ｗ１２の位置や姿勢等の情報およびワークｗ１０〜ｗ１２を撮像したカメラがカメラ３ａであることを示す撮像カメラ情報を動作指示部５１２へ出力する。
【００３６】
ここで、図３−１および図３−２に示すように、カメラ３ａが撮像する搬送路１１上の領域１００ａとカメラ３ｂが撮像する搬送路１１上の領域１００ｂとは、搬送方向に沿って互いに隣接する。すなわち、カメラ３ａ，３ｂは、コンベア１の搬送方向に沿って互いに隣接する搬送路１１上の領域をそれぞれ撮像する。このため、コンベア１の上流から下流へ向かって搬送されるワークｗを撮り損ねることなく適切に撮像することができる。
【００３７】
また、図３−１および図３−２に示すように、以下では、カメラ３ａによって撮像されたワークｗ４〜ｗ６，ｗ１０〜ｗ１２を黒色であらわすこととし、カメラ３ｂによって撮像されたワークｗ１〜ｗ３，ｗ７〜ｗ９と区別する。
【００３８】
動作指示部５１２は、ワーク検出部５１１から受け取った検出結果およびペア情報５２１に基づき、カメラ３ａによって撮像されたワークｗ４〜ｗ６，ｗ１０〜ｗ１２の保持動作および移動動作を、カメラ３ａに対応するロボット２ａに対して指示する。この結果、図４−１に示すように、ロボット２ａは、ワークｗ１〜ｗ１２のうち、カメラ３ａによって撮像されたワークｗ４〜ｗ６，ｗ１０〜ｗ１２の保持動作および移動動作を行うこととなる。
【００３９】
また、動作指示部５１２は、カメラ３ｂによって撮像されたワークｗ１〜ｗ３，ｗ７〜ｗ９の保持動作および移動動作をロボット２ｂに対して指示する。この結果、図４−２に示すように、ロボット２ｂは、ワークｗ１〜ｗ１２のうち、カメラ３ｂによって撮像されたワークｗ１〜ｗ３，ｗ７〜ｗ９の保持動作および移動動作を行うこととなる。
【００４０】
このように、制御装置５は、ワークｗの保持動作を、かかるワークｗを撮像したカメラ３ａ，３ｂに対応するロボット２ａ，２ｂに対して指示することとした。これにより、本実施例に係るピッキングシステムは、作業効率の向上を図ることができる。
【００４１】
すなわち、従来のピッキングシステムにおいては、短時間で多量のワークを処理する必要がある場合には、ロボットを複数台並設することで、上流側のロボットで処理し切れず通過するワークを下流側のロボットで処理させることで処理能力の向上を図っている。しかしながら、このような手法では、上流側に配置されたロボットに負荷が集中してしまい、ピッキングシステム全体として効率的とはいえない場合がある。
【００４２】
これに対し、本実施例に係るピッキングシステムでは、カメラ３ａ，３ｂによって撮像されたワークｗの保持動作を、各カメラ３ａ，３ｂにそれぞれ対応するロボット２ａ，２ｂが分担して行う。このため、従来のピッキングシステムと異なり、各ロボット２ａ，２ｂの処理負荷が均等になり易いため、ピッキングシステム全体としての作業効率を高めることができる。
【００４３】
また、搬送速度が高速化した場合には、カメラの性能によってはワークの撮像が追い付かなくなり、ワークを撮像し損ねる可能性がある。撮像し損なったワークは、ロボットに保持されることなく下流側へ搬送されることとなる。すなわち、ワークの取りこぼしが発生することとなるため、好ましくない。
【００４４】
しかし、本実施例にかかるピッキングシステムでは、コンベア１の搬送速度を更に高速化させたい場合には、カメラとロボットのペアを搬送速度に応じて増設することで、かかる搬送速度の高速化に容易に対応することができる。
【００４５】
図２に戻り、ペア変更部５１３について説明する。ペア変更部５１３は、ロボット２ａ，２ｂの作業量に応じてカメラ３ａ，３ｂおよびロボット２ａ，２ｂの対応関係を変更する処理部である。
【００４６】
具体的には、ペア変更部５１３は、作業履歴情報５２２を参照し、ロボット２ａによるワークｗの処理個数とロボット２ｂによるワークｗの処理個数との比率が所定の範囲を超えた場合に、ペア情報５２１を更新してカメラ３ａ，３ｂおよびロボット２ａ，２ｂのペアを変更する。ペア変更部５１３によるペア変更処理の具体的な内容については、図５−１、図５−２を用いて後述する。
【００４７】
記憶部５２は、不揮発性メモリやハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成され、ペア情報５２１および作業履歴情報５２２を記憶する。ペア情報５２１は、ロボット２ａ，２ｂごとに、ペアとなるカメラ３ａ，３ｂを対応付けた情報である。また、作業履歴情報５２２は、各ロボット２ａ，２ｂのワークｗの処理数、すなわち、各ロボット２ａ，２ｂが保持動作を行ったワークｗの個数を格納する情報である。
【００４８】
ここで、ペア変更部５１３によるペア変更処理の動作例について図５−１、図５−２を用いて説明する。図５−１は、作業履歴情報５２２の一例を示す図であり、図５−２は、ペア情報５２１の一例を示す図である。
【００４９】
図５−１に示すように、作業履歴情報５２２には、「ロボット２ａ」に対して「１００」が関連付けられ、「ロボット２ｂ」に対して「５０」が関連付けられているとする。ペア変更部５１３は、かかる作業履歴情報５２２を参照して、ロボット２ａによるワークｗの処理個数「１００」に対するロボット２ｂによるワークｗの処理個数「５０」の比率「０．５」を求める。
【００５０】
ここで、所定の範囲が「−０．３〜＋０．３」であるとすると、上記の比率「０．５」が所定の範囲を超えている、すなわち、一方のロボット（ここでは、ロボット２ａ）に処理負荷が集中しているため、ペア変更部５１３は、カメラ３ａ，３ｂおよびロボット２ａ，２ｂのペアを変更する。具体的には、ペア変更部５１３は、図５−２に示すように、ロボット２ａに対してカメラ３ａを対応付け、ロボット２ｂに対してカメラ３ｂを対応付けたペア情報５２１を更新し、ロボット２ａに対してカメラ３ｂを対応付け、ロボット２ｂに対してカメラ３ａを対応付ける。
【００５１】
このように、ロボット２ａ，２ｂの作業量に応じてカメラ３ａ，３ｂおよびロボット２ａ，２ｂの対応関係を変更することとすれば、ロボット２ａ，２ｂの一方に処理負荷が集中し続けることを防止することができる。
【００５２】
なお、ここでは、作業履歴情報５２２をロボット２ａ，２ｂの作業量として用いることとしたが、これに限ったものではない。たとえば、ペア変更部５１３は、ワーク検出部５１１によるワークｗの検出結果を記憶部５２等に蓄積し、蓄積した検出結果から、カメラ３ａが撮像したワークｗの個数およびカメラ３ｂが撮像したワークｗの個数をそれぞれ求め、これらの個数を各カメラ３ａ，３ｂにそれぞれ対応するロボット２ａ，２ｂの作業量として用いることとしてもよい。
【００５３】
上述してきたように、本実施例では、ワークの保持動作をカメラによって撮像される領域毎に対応付けられたロボットに対して指示することとした。具体的には、本実施例では、ワークの保持動作を、かかるワークを撮像したカメラに対応するロボットに対して指示することとしたため、作業効率の向上を図ることができる。
【００５４】
ところで、上述してきた実施例では、ピッキングシステムが２台のロボット２ａ，２ｂを備える場合の例について説明してきたが、ピッキングシステムは、３台以上のロボットを備えていてもよい。以下では、一例として４台のロボット２ａ〜２ｄを備えるピッキングシステムについて図６を用いて説明する。図６は、ピッキングシステムの他の例を示す図である。
【００５５】
図６に示すように、ピッキングシステムが４台のロボット２ａ〜２ｄを備える場合には、各ロボット２ａ〜２ｄにそれぞれ対応するカメラ３ａ〜３ｄを搬送方向に沿って並べて配置すればよい。このように、カメラおよびロボットのペアを増設していくことで、搬送速度の高速化に容易に対応することができる。
【００５６】
また、カメラ３ａ〜３ｄは、搬送方向に沿って互いに隣接する搬送路１１上の領域１００ａ〜１００ｄをそれぞれ撮像する。これにより、上流から下流へ向かって搬送されるワークｗを撮り損ねることなく適切に撮像することができる。
【００５７】
また、ペア変更部５１３は、作業履歴情報５２２に基づいて各ロボット２ａ〜２ｄの作業量を定期的に求め、作業量が最も多いロボットおよびかかるロボットに対応するカメラのペアと、作業量が最も少ないロボットおよびかかるロボットに対応するカメラのペアとを入れ替えてもよい。
【００５８】
ところで、上述してきた実施例では、ピッキングシステムが複数のカメラを備える場合の例について説明した。すなわち、上述した実施例では、カメラとロボットとを１対１で対応付けることとしたが、カメラとロボットとの対応付けの方法は、これに限ったものではない。たとえば、カメラを１台のみ設け、かかるカメラに対して複数のロボットを交互に対応付けることとしてもよい。以下では、かかる場合の例について図７−１〜図７−３を用いて説明する。
【００５９】
図７−１〜図７−３は、カメラとロボットとの他の対応付け方法の説明図である。ここでは、一例として、ピッキングシステムが、１台のカメラ３ｃおよび２台のロボット２ａ，２ｂ（図示せず）を備える場合の例について説明する。
【００６０】
なお、図７−１には、カメラ３ｃのある撮像タイミングにおける搬送路１１上の様子を示しており、図７−２には、図７−１に示す撮像タイミングの次の撮像タイミングにおける搬送路１１上の様子を示している。また、図７−３には、図７−２に示す撮像タイミングの次の撮像タイミングにおける搬送路１１上の様子を示している。
【００６１】
カメラ３ｃは、撮像タイミングごとに、ロボット２ａ，２ｂのうちの一のロボットと対応付けられる。たとえば、カメラ３ｃの撮像タイミングのうち、奇数回目の撮像タイミングを第１の撮像タイミングとし、偶数回目の撮像タイミングを第２の撮像タイミングとする。そして、カメラ３ｃは、第１の撮像タイミングではロボット２ａと対応付けられ、第２の撮像タイミングではロボット２ｂと対応付けられる。かかる対応付けの情報は、たとえば、記憶部５２にあらかじめ記憶される。
【００６２】
ここで、図７−１に示すように、第１の撮像タイミングにおいて、カメラ３ｃがワークｗ２４〜ｗ２６を撮像したとする。かかる場合、動作指示部５１２は、ワークｗ２４〜ｗ２６の保持動作および移動動作を、第１の撮像タイミングにおいてカメラ３ｃと対応付けられたロボット２ａに対して指示する。
【００６３】
なお、図７−１において領域２００ａに含まれるワークｗ２１〜ｗ２３は、ワークｗ２４〜ｗ２６が撮像された第２の撮像タイミングよりも１つ前の撮像タイミングである第２の撮像タイミングにおいて撮像されたワークである。したがって、動作指示部５１２は、ワークｗ２１〜ｗ２３の保持動作および移動動作を、第２の撮像タイミングにおいてカメラ３ｃと対応付けられたロボット２ｂに対して指示する。
【００６４】
同様に、動作指示部５１２は、図７−１に示した第１の撮像タイミングの次の撮像タイミングである第２の撮像タイミングにおいてカメラ３ｃが撮像したワークｗ２７〜ｗ２９の保持動作および移動動作をロボット２ｂに対して指示する（図７−２参照）。また、動作指示部５１２は、図７−２に示した第２の撮像タイミングの次の撮像タイミングである第１の撮像タイミングにおいてカメラ３ｃが撮像したワークｗ３０〜ｗ３２の保持動作および移動動作をロボット２ａに対して指示する（図７−３参照）。
【００６５】
このように、制御装置５は、第１の撮像タイミングにおいて撮像されたワークｗ、すなわち、領域２００ｂに含まれるワークｗ２４〜ｗ２６，ｗ３０〜ｗ３２）および第２の撮像タイミングにおいて撮像されたワークｗ、すなわち、領域２００ａに含まれるワークｗ２１〜ｗ２３，ｗ２７〜ｗ２９）の保持動作および移動動作をロボット２ａ，２ｂに対して交互に指示する。
【００６６】
すなわち、制御装置５は、１台のカメラの撮像タイミングごとに、撮像する領域を異ならせる。具体的には、制御装置５は、ワークｗの保持動作を、かかるワークｗの撮像タイミングにおいてカメラ３ｃと対応付けられたロボットに対して指示することとしたため、上述した実施例と同様に、作業効率の向上を図ることができる。
【００６７】
なお、撮像タイミングの間隔は、カメラ３ｃによって撮像される搬送路１１上の領域１００ｃの搬送方向における幅と、コンベア１の搬送速度とに基づいて決定するのが好ましい。
【００６８】
たとえば、カメラ３ｃによって撮像される搬送路１１上の領域１００ｃの搬送方向における幅を「Ｄ（ｍ）」、コンベア１の搬送速度を「Ｖ（ｍ／ｓ）」とすると、撮像タイミングの間隔「Ｔ（ｓ）」は、「Ｔ＝Ｄ／Ｖ」の式を用いて求めることができる。このように撮像タイミングの間隔を決定することで、上流から下流へ向かって搬送されるワークｗを撮り損ねることなく適切に撮像することができる。
【００６９】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
ｗ ワーク
１ コンベア
１１ 搬送路
２ａ〜２ｄ ロボット
３ａ〜３ｄ カメラ
４ａ，４ｂ コンベア
５ 制御装置
５１ 制御部
５１１ ワーク検出部
５１２ 動作指示部
５１３ ペア変更部
５２ 記憶部
５２１ ペア情報
５２２ 作業履歴情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピッキングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルトコンベア等の搬送装置によって搬送されるワークをロボットによって保持して他の場所へ移動させるピッキングシステムが知られている。
【０００３】
かかるピッキングシステムでは、作業効率の向上を図るために、搬送速度の高速化が進められている。このため、かかる搬送速度の高速化に対応するために、複数のロボットを用いてワークの保持を行うピッキングシステムも開発されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３４０３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように複数のロボットを用いることで搬送速度の高速化に対応することができるものの、作業効率の更なる向上を図ることが望ましい。
【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、作業効率の向上を図ることができるピッキングシステム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】
【０００７】
本願の開示するピッキングシステムは、ワークを搬送する搬送装置と、前記搬送装置によって搬送されるワークを保持する保持動作および保持したワークを所定の場所へ移動させる移動動作を行う複数のロボットと、前記複数のロボットよりも前記搬送装置の上流側へ配置され、前記搬送装置の搬送路上の異なる領域をそれぞれ撮像する複数の撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて前記搬送路上のワークを検出するとともに、検出したワークの保持動作を前記ロボットに対して指示する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ワークの保持動作を前記撮像装置によって撮像される前記領域毎に対応付けられたロボットに対して指示する。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示するピッキングシステムの一つの態様によれば、作業効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施例に係るピッキングシステムの模式斜視図である。
【図２】図２は、本実施例に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３−１】図３−１は、検出処理の一例を示す図である。
【図３−２】図３−２は、検出処理の一例を示す図である。
【図４−１】図４−１は、ロボットの動作例を示す図である。
【図４−２】図４−２は、ロボットの動作例を示す図である。
【図５−１】図５−１は、作業履歴情報の一例を示す図である。
【図５−２】図５−２は、ペア情報の一例を示す図である。
【図６】図６は、ピッキングシステムの他の例を示す図である。
【図７−１】図７−１は、カメラとロボットとの他の対応付け方法の説明図である。
【図７−２】図７−２は、カメラとロボットとの他の対応付け方法を説明図である。
【図７−３】図７−３は、カメラとロボットとの他の対応付け方法を説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本願の開示するピッキングシステムのいくつかの実施例を詳細に説明する。ただし、これらの実施例における例示で本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１１】
まず、本実施例に係るピッキングシステムの外観について図１を用いて説明する。図１は、本実施例に係るピッキングシステムの模式斜視図である。なお、以下では、２台のロボットを備えるピッキングシステムの例について説明する。
【００１２】
図１に示すように、本実施例に係るピッキングシステムは、コンベア１と、ロボット２ａ，２ｂと、カメラ３ａ，３ｂとを備える。コンベア１は、搬送路１１上に載置されたワークｗを上流から下流へ向けて搬送する搬送装置である。なお、ここでは、一例として、コンベア１がベルトコンベアであるものとするが、ワークｗを所定方向へ搬送することができるものであれば他の搬送装置であってもよい。
【００１３】
ロボット２ａ，２ｂは、天井や壁面・床面等に固定された垂直多関節ロボットであり、コンベア１によって搬送されるワークｗを保持する保持動作および保持したワークｗを所定の場所へ移動させる移動動作を行う。
【００１４】
たとえば、ロボット２ａ，２ｂは、真空ポンプ等の吸引装置を用いてワークｗを吸着させる吸着部をエンドエフェクタ（保持部）として備えており、かかる吸着部を用いてワークｗを保持する。そして、ロボット２ａは、保持したワークｗをコンベア４ａへ移動させ、ロボット２ｂはコンベア４ｂへ移動させる。
【００１５】
なお、ここでは、ロボット２ａ，２ｂがエンドエフェクタとして吸着部を備える場合の例について説明するが、ワークｗを保持することができれば他のエンドエフェクタであってもよい。たとえば、ロボット２ａ，２ｂは、ワークｗを把持するハンド部をエンドエフェクタとして備えていてもよい。
【００１６】
本実施例では、ロボット２ａ，２ｂとして垂直多関節ロボットを適用した例について説明するが、ロボットの構成はこれに限ったものではなく、ロボット２ａ，２ｂは、水平多関節ロボット、パラレルリンクロボット、直交ロボット等、ワークｗを保持して移送できる構成であればよい。
【００１７】
また、ここでは、ロボット２ａ，２ｂが搬送路１１を挟んで配置される場合の例について説明するが、これに限ったものではなく、ロボット２ａ，２ｂは、搬送路１１に沿って並んで配置されてもよいし、搬送路１１の上方に配設されてもよい。
【００１８】
カメラ３ａ，３ｂは、ロボット２ａ，２ｂよりもコンベア１の上流側へ配置され、コンベア１の搬送路１１上の異なる領域をそれぞれ撮像する撮像装置である。カメラ３ａ，３ｂによって撮像された画像は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークを介して図示しない制御装置へそれぞれ出力される。なお、コンベア１が動いているため、各カメラ３ａ，３ｂは、撮像タイミングごとに、コンベア１上の異なる領域を撮像することとなる。
【００１９】
ピッキングシステムは、上記のように構成されており、カメラ３ａ，３ｂが、搬送路１１上のそれぞれ異なる領域を撮像し、図示しない制御装置が、カメラ３ａ，３ｂによって撮像された画像に基づいて搬送路１１上のワークｗを検出するとともに、検出したワークｗの保持動作をロボット２ａ，２ｂに対して指示する。そして、ロボット２ａ，２ｂが、制御装置からの指示に従って保持動作および移動動作を行う。
【００２０】
特に、本実施例では、ロボット２ａ，２ｂごとに、ペアとなるカメラ３ａ，３ｂが対応付けられており、制御装置は、各カメラ３ａ，３ｂによって撮像された画像に基づいて検出したワークｗの保持動作を、かかるワークｗを撮像したカメラ３ａ，３ｂに対応するロボット２ａ，２ｂに対して指示するように構成されている。以下では、かかる制御装置の構成および動作について具体的に説明する。
【００２１】
図２は、本実施例に係る制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図２では、制御装置の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００２２】
図２に示すように、制御装置５は、制御部５１と、記憶部５２とを備える。また、制御部５１は、ワーク検出部５１１と、動作指示部５１２と、ペア変更部５１３とを備え、記憶部５２は、ペア情報５２１と、作業履歴情報５２２とを記憶する。
【００２３】
制御部５１は、制御装置５全体を制御する制御部である。ワーク検出部５１１は、カメラ３ａ，３ｂからそれぞれ入力される画像に基づいて搬送路１１上のワークｗを検出するとともに、検出結果を動作指示部５１２へ出力する処理部である。
【００２４】
ここで、ワーク検出部５１１から動作指示部５１２へ出力されるワークｗの検出結果には、各ワークｗの位置や姿勢等の情報とともに、ワークｗを撮像したカメラ３ａ，３ｂを示す情報（以下、「撮像カメラ情報」と記載する）が含まれる。
【００２５】
なお、ワーク検出部５１１によるワークｗの検出については、いずれの公知技術を用いても構わない。
【００２６】
動作指示部５１２は、ワーク検出部５１１から受け取ったワークｗの検出結果および記憶部５２に記憶されるペア情報５２１を用いて、ロボット２ａ，２ｂに対して保持動作および移動動作の実行を指示する処理部である。
【００２７】
ペア情報５２１は、ロボット２ａ，２ｂごとに、ペアとなるカメラ３ａ，３ｂを対応付けた情報である。本実施例では、ロボット２ａに対してカメラ３ａが対応付けられ、ロボット２ｂに対してカメラ３ｂが対応付けられているものとする。
【００２８】
動作指示部５１２は、ワーク検出部５１１からワークｗの検出結果を受け取ると、検出結果に含まれる撮像カメラ情報を参照し、ワークｗを撮像したカメラ３ａ，３ｂを特定する。また、動作指示部５１２は、ペア情報５２１を参照し、特定したカメラ３ａ，３ｂと対応付けられているロボット２ａ，２ｂを特定する。
【００２９】
そして、動作指示部５１２は、特定したロボット２ａ，２ｂに対してかかるワークｗの保持動作および移動動作を指示する。この結果、カメラ３ａによって撮像されたワークｗの保持動作をカメラ３ａに対応するロボット２ａが行い、カメラ３ｂによって撮像されたワークｗの保持動作をカメラ３ｂに対応するロボット２ｂが行うこととなる。なお、ワーク検出部５１１および動作指示部５１２の動作例については、図３−１〜図４−２を用いて後述する。
【００３０】
また、動作指示部５１２は、各ロボット２ａ，２ｂに対してワークｗの保持動作の実行指示を行うごとに、作業履歴情報５２２を更新する処理も併せて行う。ここで、作業履歴情報５２２は、各ロボット２ａ，２ｂのワークｗの処理数、すなわち、各ロボット２ａ，２ｂが保持動作を行ったワークｗの個数を格納する情報である。
【００３１】
なお、動作指示部５１２は、ワークｗの保持動作の実行指示を行うごとではなく、各ロボット２ａ，２ｂから保持動作および移動動作を完了した旨の通知を受け取るごとに、作業履歴情報５２２を更新することとしてもよい。
【００３２】
ここで、ワーク検出部５１１および動作指示部５１２の動作例について図３−１〜図４−２を用いて説明する。図３−１および図３−２は、ワーク検出部５１１による検出処理の一例を示す図である。また、図４−１および図４−２は、ロボット２ａ，２ｂの動作例を示す図である。
【００３３】
図３−１に示すように、コンベア１によって搬送されるワークｗ１〜ｗ１２のうち、ワークｗ１〜ｗ３がカメラ３ｂによって撮像され、ワークｗ４〜ｗ６がカメラ３ａによって撮像されたとする。ワーク検出部５１１は、カメラ３ｂによって撮像された画像に基づいてワークｗ１〜ｗ３を検出するとともに、カメラ３ａによって撮像された画像に基づいてワークｗ４〜ｗ６を検出する。
【００３４】
また、ワーク検出部５１１は、ワークｗ１〜ｗ３の検出結果として、ワークｗ１〜ｗ３の位置や姿勢等の情報およびワークｗ１〜ｗ３を撮像したカメラがカメラ３ｂであることを示す撮像カメラ情報を動作指示部５１２へ出力する。また、ワーク検出部５１１は、ワークｗ４〜ｗ６の検出結果として、ワークｗ４〜ｗ６の位置や姿勢等の情報およびワークｗ４〜ｗ６を撮像したカメラがカメラ３ａであることを示す撮像カメラ情報を動作指示部５１２へ出力する。
【００３５】
同様に、図３−２に示すように、次の撮像タイミングにおいて、ワークｗ７〜ｗ９がカメラ３ｂによって撮像され、ワークｗ１０〜ｗ１２がカメラ３ａによって撮像されたとする。かかる場合、ワーク検出部５１１は、ワークｗ７〜ｗ９の検出結果として、ワークｗ７〜ｗ９の位置や姿勢等の情報およびワークｗ７〜ｗ９を撮像したカメラがカメラ３ｂであることを示す撮像カメラ情報を動作指示部５１２へ出力する。また、ワーク検出部５１１は、ワークｗ１０〜ｗ１２の検出結果として、ワークｗ１０〜ｗ１２の位置や姿勢等の情報およびワークｗ１０〜ｗ１２を撮像したカメラがカメラ３ａであることを示す撮像カメラ情報を動作指示部５１２へ出力する。
【００３６】
ここで、図３−１および図３−２に示すように、カメラ３ａが撮像する搬送路１１上の領域１００ａとカメラ３ｂが撮像する搬送路１１上の領域１００ｂとは、搬送方向に沿って互いに隣接する。すなわち、カメラ３ａ，３ｂは、コンベア１の搬送方向に沿って互いに隣接する搬送路１１上の領域をそれぞれ撮像する。このため、コンベア１の上流から下流へ向かって搬送されるワークｗを撮り損ねることなく適切に撮像することができる。
【００３７】
また、図３−１および図３−２に示すように、以下では、カメラ３ａによって撮像されたワークｗ４〜ｗ６，ｗ１０〜ｗ１２を黒色であらわすこととし、カメラ３ｂによって撮像されたワークｗ１〜ｗ３，ｗ７〜ｗ９と区別する。
【００３８】
動作指示部５１２は、ワーク検出部５１１から受け取った検出結果およびペア情報５２１に基づき、カメラ３ａによって撮像されたワークｗ４〜ｗ６，ｗ１０〜ｗ１２の保持動作および移動動作を、カメラ３ａに対応するロボット２ａに対して指示する。この結果、図４−１に示すように、ロボット２ａは、ワークｗ１〜ｗ１２のうち、カメラ３ａによって撮像されたワークｗ４〜ｗ６，ｗ１０〜ｗ１２の保持動作および移動動作を行うこととなる。
【００３９】
また、動作指示部５１２は、カメラ３ｂによって撮像されたワークｗ１〜ｗ３，ｗ７〜ｗ９の保持動作および移動動作をロボット２ｂに対して指示する。この結果、図４−２に示すように、ロボット２ｂは、ワークｗ１〜ｗ１２のうち、カメラ３ｂによって撮像されたワークｗ１〜ｗ３，ｗ７〜ｗ９の保持動作および移動動作を行うこととなる。
【００４０】
このように、制御装置５は、ワークｗの保持動作を、かかるワークｗを撮像したカメラ３ａ，３ｂに対応するロボット２ａ，２ｂに対して指示することとした。これにより、本実施例に係るピッキングシステムは、作業効率の向上を図ることができる。
【００４１】
すなわち、従来のピッキングシステムにおいては、短時間で多量のワークを処理する必要がある場合には、ロボットを複数台並設することで、上流側のロボットで処理し切れず通過するワークを下流側のロボットで処理させることで処理能力の向上を図っている。しかしながら、このような手法では、上流側に配置されたロボットに負荷が集中してしまい、ピッキングシステム全体として効率的とはいえない場合がある。
【００４２】
これに対し、本実施例に係るピッキングシステムでは、カメラ３ａ，３ｂによって撮像されたワークｗの保持動作を、各カメラ３ａ，３ｂにそれぞれ対応するロボット２ａ，２ｂが分担して行う。このため、従来のピッキングシステムと異なり、各ロボット２ａ，２ｂの処理負荷が均等になり易いため、ピッキングシステム全体としての作業効率を高めることができる。
【００４３】
また、搬送速度が高速化した場合には、カメラの性能によってはワークの撮像が追い付かなくなり、ワークを撮像し損ねる可能性がある。撮像し損なったワークは、ロボットに保持されることなく下流側へ搬送されることとなる。すなわち、ワークの取りこぼしが発生することとなるため、好ましくない。
【００４４】
しかし、本実施例にかかるピッキングシステムでは、コンベア１の搬送速度を更に高速化させたい場合には、カメラとロボットのペアを搬送速度に応じて増設することで、かかる搬送速度の高速化に容易に対応することができる。
【００４５】
図２に戻り、ペア変更部５１３について説明する。ペア変更部５１３は、ロボット２ａ，２ｂの作業量に応じてカメラ３ａ，３ｂおよびロボット２ａ，２ｂの対応関係を変更する処理部である。
【００４６】
具体的には、ペア変更部５１３は、作業履歴情報５２２を参照し、ロボット２ａによるワークｗの処理個数とロボット２ｂによるワークｗの処理個数との比率が所定の範囲を超えた場合に、ペア情報５２１を更新してカメラ３ａ，３ｂおよびロボット２ａ，２ｂのペアを変更する。ペア変更部５１３によるペア変更処理の具体的な内容については、図５−１、図５−２を用いて後述する。
【００４７】
記憶部５２は、不揮発性メモリやハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成され、ペア情報５２１および作業履歴情報５２２を記憶する。ペア情報５２１は、ロボット２ａ，２ｂごとに、ペアとなるカメラ３ａ，３ｂを対応付けた情報である。また、作業履歴情報５２２は、各ロボット２ａ，２ｂのワークｗの処理数、すなわち、各ロボット２ａ，２ｂが保持動作を行ったワークｗの個数を格納する情報である。
【００４８】
ここで、ペア変更部５１３によるペア変更処理の動作例について図５−１、図５−２を用いて説明する。図５−１は、作業履歴情報５２２の一例を示す図であり、図５−２は、ペア情報５２１の一例を示す図である。
【００４９】
図５−１に示すように、作業履歴情報５２２には、「ロボット２ａ」に対して「１００」が関連付けられ、「ロボット２ｂ」に対して「５０」が関連付けられているとする。ペア変更部５１３は、かかる作業履歴情報５２２を参照して、ロボット２ａによるワークｗの処理個数「１００」に対するロボット２ｂによるワークｗの処理個数「５０」の比率「０．５」を求める。
【００５０】
ここで、所定の範囲が「−０．３〜＋０．３」であるとすると、上記の比率「０．５」が所定の範囲を超えている、すなわち、一方のロボット（ここでは、ロボット２ａ）に処理負荷が集中しているため、ペア変更部５１３は、カメラ３ａ，３ｂおよびロボット２ａ，２ｂのペアを変更する。具体的には、ペア変更部５１３は、図５−２に示すように、ロボット２ａに対してカメラ３ａを対応付け、ロボット２ｂに対してカメラ３ｂを対応付けたペア情報５２１を更新し、ロボット２ａに対してカメラ３ｂを対応付け、ロボット２ｂに対してカメラ３ａを対応付ける。
【００５１】
このように、ロボット２ａ，２ｂの作業量に応じてカメラ３ａ，３ｂおよびロボット２ａ，２ｂの対応関係を変更することとすれば、ロボット２ａ，２ｂの一方に処理負荷が集中し続けることを防止することができる。
【００５２】
なお、ここでは、作業履歴情報５２２をロボット２ａ，２ｂの作業量として用いることとしたが、これに限ったものではない。たとえば、ペア変更部５１３は、ワーク検出部５１１によるワークｗの検出結果を記憶部５２等に蓄積し、蓄積した検出結果から、カメラ３ａが撮像したワークｗの個数およびカメラ３ｂが撮像したワークｗの個数をそれぞれ求め、これらの個数を各カメラ３ａ，３ｂにそれぞれ対応するロボット２ａ，２ｂの作業量として用いることとしてもよい。
【００５３】
上述してきたように、本実施例では、ワークの保持動作をカメラによって撮像される領域毎に対応付けられたロボットに対して指示することとした。具体的には、本実施例では、ワークの保持動作を、かかるワークを撮像したカメラに対応するロボットに対して指示することとしたため、作業効率の向上を図ることができる。
【００５４】
ところで、上述してきた実施例では、ピッキングシステムが２台のロボット２ａ，２ｂを備える場合の例について説明してきたが、ピッキングシステムは、３台以上のロボットを備えていてもよい。以下では、一例として４台のロボット２ａ〜２ｄを備えるピッキングシステムについて図６を用いて説明する。図６は、ピッキングシステムの他の例を示す図である。
【００５５】
図６に示すように、ピッキングシステムが４台のロボット２ａ〜２ｄを備える場合には、各ロボット２ａ〜２ｄにそれぞれ対応するカメラ３ａ〜３ｄを搬送方向に沿って並べて配置すればよい。このように、カメラおよびロボットのペアを増設していくことで、搬送速度の高速化に容易に対応することができる。
【００５６】
また、カメラ３ａ〜３ｄは、搬送方向に沿って互いに隣接する搬送路１１上の領域１００ａ〜１００ｄをそれぞれ撮像する。これにより、上流から下流へ向かって搬送されるワークｗを撮り損ねることなく適切に撮像することができる。
【００５７】
また、ペア変更部５１３は、作業履歴情報５２２に基づいて各ロボット２ａ〜２ｄの作業量を定期的に求め、作業量が最も多いロボットおよびかかるロボットに対応するカメラのペアと、作業量が最も少ないロボットおよびかかるロボットに対応するカメラのペアとを入れ替えてもよい。
【００５８】
ところで、上述してきた実施例では、ピッキングシステムが複数のカメラを備える場合の例について説明した。すなわち、上述した実施例では、カメラとロボットとを１対１で対応付けることとしたが、カメラとロボットとの対応付けの方法は、これに限ったものではない。たとえば、カメラを１台のみ設け、かかるカメラに対して複数のロボットを交互に対応付けることとしてもよい。以下では、かかる場合の例について図７−１〜図７−３を用いて説明する。
【００５９】
図７−１〜図７−３は、カメラとロボットとの他の対応付け方法の説明図である。ここでは、一例として、ピッキングシステムが、１台のカメラ３ｃおよび２台のロボット２ａ，２ｂ（図示せず）を備える場合の例について説明する。
【００６０】
なお、図７−１には、カメラ３ｃのある撮像タイミングにおける搬送路１１上の様子を示しており、図７−２には、図７−１に示す撮像タイミングの次の撮像タイミングにおける搬送路１１上の様子を示している。また、図７−３には、図７−２に示す撮像タイミングの次の撮像タイミングにおける搬送路１１上の様子を示している。
【００６１】
カメラ３ｃは、撮像タイミングごとに、ロボット２ａ，２ｂのうちの一のロボットと対応付けられる。たとえば、カメラ３ｃの撮像タイミングのうち、奇数回目の撮像タイミングを第１の撮像タイミングとし、偶数回目の撮像タイミングを第２の撮像タイミングとする。そして、カメラ３ｃは、第１の撮像タイミングではロボット２ａと対応付けられ、第２の撮像タイミングではロボット２ｂと対応付けられる。かかる対応付けの情報は、たとえば、記憶部５２にあらかじめ記憶される。
【００６２】
ここで、図７−１に示すように、第１の撮像タイミングにおいて、カメラ３ｃがワークｗ２４〜ｗ２６を撮像したとする。かかる場合、動作指示部５１２は、ワークｗ２４〜ｗ２６の保持動作および移動動作を、第１の撮像タイミングにおいてカメラ３ｃと対応付けられたロボット２ａに対して指示する。
【００６３】
なお、図７−１において領域２００ａに含まれるワークｗ２１〜ｗ２３は、ワークｗ２４〜ｗ２６が撮像された第２の撮像タイミングよりも１つ前の撮像タイミングである第２の撮像タイミングにおいて撮像されたワークである。したがって、動作指示部５１２は、ワークｗ２１〜ｗ２３の保持動作および移動動作を、第２の撮像タイミングにおいてカメラ３ｃと対応付けられたロボット２ｂに対して指示する。
【００６４】
同様に、動作指示部５１２は、図７−１に示した第１の撮像タイミングの次の撮像タイミングである第２の撮像タイミングにおいてカメラ３ｃが撮像したワークｗ２７〜ｗ２９の保持動作および移動動作をロボット２ｂに対して指示する（図７−２参照）。また、動作指示部５１２は、図７−２に示した第２の撮像タイミングの次の撮像タイミングである第１の撮像タイミングにおいてカメラ３ｃが撮像したワークｗ３０〜ｗ３２の保持動作および移動動作をロボット２ａに対して指示する（図７−３参照）。
【００６５】
このように、制御装置５は、第１の撮像タイミングにおいて撮像されたワークｗ、すなわち、領域２００ｂに含まれるワークｗ２４〜ｗ２６，ｗ３０〜ｗ３２）および第２の撮像タイミングにおいて撮像されたワークｗ、すなわち、領域２００ａに含まれるワークｗ２１〜ｗ２３，ｗ２７〜ｗ２９）の保持動作および移動動作をロボット２ａ，２ｂに対して交互に指示する。
【００６６】
すなわち、制御装置５は、１台のカメラの撮像タイミングごとに、撮像する領域を異ならせる。具体的には、制御装置５は、ワークｗの保持動作を、かかるワークｗの撮像タイミングにおいてカメラ３ｃと対応付けられたロボットに対して指示することとしたため、上述した実施例と同様に、作業効率の向上を図ることができる。
【００６７】
なお、撮像タイミングの間隔は、カメラ３ｃによって撮像される搬送路１１上の領域１００ｃの搬送方向における幅と、コンベア１の搬送速度とに基づいて決定するのが好ましい。
【００６８】
たとえば、カメラ３ｃによって撮像される搬送路１１上の領域１００ｃの搬送方向における幅を「Ｄ（ｍ）」、コンベア１の搬送速度を「Ｖ（ｍ／ｓ）」とすると、撮像タイミングの間隔「Ｔ（ｓ）」は、「Ｔ＝Ｄ／Ｖ」の式を用いて求めることができる。このように撮像タイミングの間隔を決定することで、上流から下流へ向かって搬送されるワークｗを撮り損ねることなく適切に撮像することができる。
【００６９】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
ｗ ワーク
１ コンベア
１１ 搬送路
２ａ〜２ｄ ロボット
３ａ〜３ｄ カメラ
４ａ，４ｂ コンベア
５ 制御装置
５１ 制御部
５１１ ワーク検出部
５１２ 動作指示部
５１３ ペア変更部
５２ 記憶部
５２１ ペア情報
５２２ 作業履歴情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送されるワークを保持する保持動作および保持したワークを所定の場所へ移動させる移動動作を行う複数のロボットと、
前記複数のロボットよりも前記搬送装置の上流側へ配置され、前記搬送装置の搬送路上の異なる領域をそれぞれ撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて前記搬送路上のワークを検出するとともに、検出したワークの保持動作を前記ロボットに対して指示する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記ワークの保持動作を前記撮像装置によって撮像される前記領域毎に対応付けられたロボットに対して指示することを特徴とするピッキングシステム。
【請求項２】
前記撮像装置は、複数設けられ、それぞれ前記搬送路上の異なる領域を撮像し、
前記制御装置は、
前記ワークの保持動作を、該ワークを撮像した撮像装置と対応付けられたロボットに対して指示することを特徴とする請求項１に記載のピッキングシステム。
【請求項３】
前記複数の撮像装置は、
前記搬送装置の搬送方向に沿って互いに隣接する前記搬送路上の領域をそれぞれ撮像することを特徴とする請求項２に記載のピッキングシステム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記複数のロボットの作業量に応じて前記撮像装置および前記ロボットの対応関係を変更することを特徴とする請求項２または３に記載のピッキングシステム。
【請求項５】
前記撮像装置は、
１台の撮像装置の撮像タイミングごとに、撮像する領域を異ならせるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のピッキングシステム。
【請求項６】
前記撮像タイミングの間隔は、
前記撮像装置によって撮像される前記搬送路上の領域の搬送方向における幅と、前記搬送装置の搬送速度とに基づいて決定されることを特徴とする請求項５に記載のピッキングシステム。
【請求項１】
ワークを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送されるワークを保持する保持動作および保持したワークを所定の場所へ移動させる移動動作を行う複数のロボットと、
前記複数のロボットよりも前記搬送装置の上流側へ配置され、前記搬送装置の搬送路上の異なる領域をそれぞれ撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて前記搬送路上のワークを検出するとともに、検出したワークの保持動作を前記ロボットに対して指示する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記ワークの保持動作を前記撮像装置によって撮像される前記領域毎に対応付けられたロボットに対して指示することを特徴とするピッキングシステム。
【請求項２】
前記撮像装置は、複数設けられ、それぞれ前記搬送路上の異なる領域を撮像し、
前記制御装置は、
前記ワークの保持動作を、該ワークを撮像した撮像装置と対応付けられたロボットに対して指示することを特徴とする請求項１に記載のピッキングシステム。
【請求項３】
前記複数の撮像装置は、
前記搬送装置の搬送方向に沿って互いに隣接する前記搬送路上の領域をそれぞれ撮像することを特徴とする請求項２に記載のピッキングシステム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記複数のロボットの作業量に応じて前記撮像装置および前記ロボットの対応関係を変更することを特徴とする請求項２または３に記載のピッキングシステム。
【請求項５】
前記撮像装置は、
１台の撮像装置の撮像タイミングごとに、撮像する領域を異ならせるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のピッキングシステム。
【請求項６】
前記撮像タイミングの間隔は、
前記撮像装置によって撮像される前記搬送路上の領域の搬送方向における幅と、前記搬送装置の搬送速度とに基づいて決定されることを特徴とする請求項５に記載のピッキングシステム。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図７−３】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図７−３】
【公開番号】特開２０１３−１５４８（Ｐ２０１３−１５４８Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６６５３（Ｐ２０１１−１３６６５３）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]