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】カメラ３が、コンベアの搬送路上を撮像し、制御装置５が、カメラ３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５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、カメラ３によって撮像された画像の画像領域を分割した分割領域ごとに、分割領域に属するワークに対する保持動作の実行をかかる分割領域に対応するロボット２ａ，２ｂに対して指示する。
【解決手段】カメラ３が、コンベアの搬送路上を撮像し、制御装置５が、カメラ３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５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、カメラ３によって撮像された画像の画像領域を分割した分割領域ごとに、分割領域に属するワークに対する保持動作の実行をかかる分割領域に対応するロボット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を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、前記画像の画像領域を分割した分割領域ごとに、前記分割領域に属するワークの保持動作を当該分割領域に対応する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、実施例１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、実施例１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、ワーク検出部による検出処理の一例を示す図である。
【図３−２】図３−２は、振分部による振分処理の動作例を示す図である。
【図３−３】図３−３は、ロボットの動作例を示す図である。
【図４】図４は、実施例２に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【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、領域調整処理後の分割領域の一例を示す図である。
【図６−１】図６−１は、画像領域の他の分割例を示す図である。
【図６−２】図６−２は、各ロボットの作業領域を示す図である。
【図７】図７は、ピッキングシステムの他の例を示す図である。
【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１】
【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、実施例１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、ピッキングシステムが２台のロボットを備える場合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３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を保持する。また、ロボット２ａ，２ｂは、保持したワークｗをそれぞれコンベア４ａ，４ｂへ移動させた後、吸引装置による吸引力を解除することにより、保持したワークｗをコンベア４ａ，４ｂ上に載置する。
【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こととしたが、ロボット２ａ，２ｂは、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を備えていてもよい。たとえば、ロボット２ａ，２ｂは、ワークｗを把持するハンド型のエンドエフェクタを備えていてもよい。
【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を挟んで対向するように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３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上の所定領域を撮像する撮像装置である。カメラ３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出力される。
【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３が、搬送路１１上を撮像し、図示しない制御装置が、カメラ３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】
ここで、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。
【００２１】
そこで、本実施例に係る制御装置は、ワークｗの搬送方向に対して平行に分割された分割領域を各ロボット２ａ，２ｂにそれぞれ対応付け、各分割領域に属するワークの保持動作をかかる分割領域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。
【００２２】
図２は、実施例１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。
【００２３】
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、振分部５１２と、動作指示部５１３とを備え、記憶部５２は、領域情報５２１を記憶する。
【００２４】
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３から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、検出結果を振分部５１２へ出力する処理部である。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。
【００２５】
振分部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に記憶された領域情報５２１を用いて、ワークｗの保持動作を行わせるロボット２ａ，２ｂを決定する振分処理を行う処理部である。かかる振分処理の具体的な内容については、図３−２を用いて説明する。
【００２６】
また、振分部５１２は、ワーク検出部５１１によって検出されたワークｗごとに、保持動作を行わせるロボット２ａ，２ｂを対応付けた振分情報をワークｗの検出結果とともに動作指示部５１３へ出力する。
【００２７】
動作指示部５１３は、振分部５１２から受け取った振分情報およびワークｗの検出結果を用いて、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。具体的には、動作指示部５１３は、ワークｗの保持動作を、かかるワークｗと対応付けられたロボット２ａ，２ｂに対して実行させる。
【００２８】
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、領域情報５２１を記憶する。領域情報５２１は、カメラ３によって撮像される画像の画像領域を分割した分割領域を規定するとともに、各分割領域に対してロボット２ａ，２ｂのうちの何れかを対応付けた情報である。
【００２９】
次に、本実施例に係るピッキングシステムの動作例について図３−１〜図３−３を用いて説明する。図３−１は、ワーク検出部５１１による検出処理の一例を示す図であり、図３−２は、振分部５１２による振分処理の動作例を示す図であり、図３−３は、ロボット２ａ，２ｂの動作例を示す図である。
【００３０】
ここで、図３−１に示すように、カメラ３によってワークｗ１〜ｗ４が撮像されたとする。かかる場合、ワーク検出部５１１は、これらワークｗ１〜ｗ４を検出し、各ワークｗ１〜ｗ４の位置や姿勢等の情報を検出結果として振分部５１２へ出力する。
【００３１】
つづいて、振分部５１２は、ワーク検出部５１１からの検出結果および領域情報５２１を用いてワークｗ１〜ｗ４の振分処理を行う。
【００３２】
具体的には、図３−２に示すように、カメラ３によって撮像される画像の画像領域１００は、領域情報５２１によって２つの分割領域１００ａ，１００ｂに分割される。かかる分割領域１００ａ，１００ｂは、画像領域１００をワークｗの搬送方向と平行に分割した領域である。ここでは、ピッキングシステムが２台のロボット２ａ，２ｂを備えるため、画像領域１００は２つの分割領域１００ａ，１００ｂに分割されている。
【００３３】
各分割領域１００ａ，１００ｂには、ロボット２ａ，２ｂのうちの何れかのロボットが対応付けられている。ここでは、分割領域１００ａに対してロボット２ａが対応付けられ、分割領域１００ｂに対してロボット２ｂが対応付けられているものとする。
【００３４】
なお、ここでは、分割領域１００ａ，１００ｂのうち、ロボット２ａにより近い分割領域１００ａをロボット２ａと対応付け、ロボット２ｂにより近い分割領域１００ｂをロボット２ｂと対応付けることとした。しかし、分割領域１００ａ，１００ｂおよびロボット２ａ，２ｂの対応付けは、これに限ったものではなく、各ロボット２ａ，２ｂの作業効率が最も高くなるように分割領域１００ａ，１００ｂを対応付ければよい。
【００３５】
たとえば、ロボット２ａが、分割領域１００ａに属するワークｗに対するよりも分割領域１００ｂに属するワークｗに対するほうが保持動作および移動動作を高速に行うことができるのであれば、ロボット２ａに対して分割領域１００ｂを対応付けてもよい。
【００３６】
つづいて、振分部５１２は、各ワークｗ１〜ｗ４が属する分割領域１００ａ，１００ｂをそれぞれ特定する。ここでは、図３−２に示すように、ワークｗ１およびワークｗ２が分割領域１００ａ内に位置し、ワークｗ３およびワークｗ４が分割領域１００ｂ内に位置している。このため、振分部５１２は、ワークｗ１およびワークｗ２については分割領域１００ａに属すると特定し、ワークｗ３およびワークｗ４については分割領域１００ｂに属すると特定する。以下では、理解を容易にするために、分割領域１００ｂに属すると特定されたワークｗを黒色で示すこととする。
【００３７】
なお、ワークｗが、分割領域１００ａ，１００ｂにまたがって位置する場合が考えられる。このような場合、振分部５１２は、たとえば、各分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗの数が均等になるように、分割領域１００ａ，１００ｂにまたがるワークｗが属すべき分割領域１００ａ，１００ｂを特定することとしてもよい。
【００３８】
たとえば、ワーク検出部５１１によって６個のワークｗが検出された場合において、２個のワークｗが分割領域１００ａ内に位置し、３個のワークｗが分割領域１００ｂ内に位置し、１個のワークｗが分割領域１００ａ，１００ｂにまたがって位置していたとする。このような場合には、振分部５１２は、分割領域１００ａ，１００ｂにまたがるワークｗを分割領域１００ａに属するワークｗとして特定する。これにより、各分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗの数が均等となり、各ロボット２ａ，２ｂの処理負荷に偏りが生じ難くなるため、作業効率の低下を防止することができる。
【００３９】
なお、各分割領域１００ａ，１００ｂ内に位置するワークｗの数が同一である場合には、分割領域１００ａ，１００ｂにまたがるワークｗをより多く含む分割領域１００ａ，１００ｂをかかるワークｗが属すべき分割領域１００ａ，１００ｂとして特定してもよい。これにより、かかるワークｗに対する保持動作および移動動作をより効率的に行うことができる。
【００４０】
また、ここでは、分割領域１００ａ，１００ｂの大きさが均等である場合の例について示したが、これに限ったものではなく、各ロボット２ａ，２ｂの動作速度に応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを決定してもよい。たとえば、ロボット２ａの動作速度がロボット２ｂの動作速度よりも速ければ、ロボット２ａに対応する分割領域１００ａをロボット２ｂに対応する分割領域１００ｂよりも大きくしてもよい。
【００４１】
特に、シングルリンク機構を備えたロボットとマルチリンク機構を備えたロボットとを混在させて用いる場合には、動作速度の差が大きくなる可能性があるため、動作速度に応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを決定することで、ワークｗを適切に振り分けることができる。
【００４２】
各ワークｗ１〜ｗ４が属する分割領域１００ａ，１００ｂを特定すると、振分部５１２は、ワークｗ１およびワークｗ２をそれぞれ分割領域１００ａと対応付け、ワークｗ３およびワークｗ４をそれぞれ分割領域１００ｂと対応付けた振分情報を生成する。そして、振分部５１２は、生成した振分情報をワークｗ１〜ｗ４の検出結果とともに動作指示部５１３へ出力する。
【００４３】
つづいて、動作指示部５１３は、振分情報およびワークｗ１〜ｗ４の検出結果を用いてワークｗ１〜ｗ４の保持動作および移動動作をロボット２ａ，２ｂに対して指示する。具体的には、動作指示部５１３は、ロボット２ａに対応する分割領域１００ａに属すると特定されたワークｗ１およびワークｗ２の保持動作をロボット２ａに対して指示する。また、動作指示部５１３は、ロボット２ｂに対応する分割領域１００ｂに属すると特定されたワークｗ３およびワークｗ４の保持動作をロボット２ｂに対して指示する。
【００４４】
この結果、図３−３に示すように、ロボット２ａは、動作指示部５１３からの指示に従ってワークｗ１およびワークｗ２を順次保持してコンベア４ａへ移動させることとなる。また、ロボット２ｂは、動作指示部５１３からの指示に従ってワークｗ３およびワークｗ４を順次保持してコンベア４ｂへ移動させることとなる。以降も同様にして、分割領域１００ａに属すると特定されたワークｗの保持動作および移動動作をロボット２ａが行い、分割領域１００ｂに属すると特定されたワークｗの保持動作および移動動作をロボット２ｂが行う。
【００４５】
上述してきたように、本実施例では、制御装置５が、カメラ３によって撮像された画像の画像領域１００をワークｗの搬送方向と平行に分割した分割領域１００ａ，１００ｂごとに、分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗに対する保持動作の実行をかかる分割領域１００ａ，１００ｂ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、従来のピッキングシステムと比較して各ロボット２ａ，２ｂの処理負荷を均等に分散させることができる。このため、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。
【実施例２】
【００４６】
ところで、カメラ３よりも上流側で行われる作業工程の内容によっては、ワークｗが搬送方向に対して右側あるいは左側に偏って搬送されてくる可能性がある。このような場合には、ロボット２ａ，２ｂの何れかに処理負荷が偏り、ピッキングシステム全体としての作業効率が低下する可能性がある。
【００４７】
そこで、搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求め、求めた偏りに応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを調整することとしてもよい。以下、かかる場合について説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４８】
まず、実施例２に係る制御装置の構成について図４を用いて説明する。図４は、実施例２に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【００４９】
図４に示すように、実施例２に係る制御装置５ａは、制御部５１ａと、記憶部５２ａとを備える。また、制御部５１ａは、実施例１に係る制御装置５の制御部５１が備える各処理部に加えて領域調整部５１４をさらに備える。また、記憶部５２ａは、実施例１に係る制御装置５の記憶部５２が記憶する領域情報５２１に加えて作業履歴情報５２２をさらに記憶する。
【００５０】
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。かかる作業履歴情報５２２は、動作指示部５１３が各ロボット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動作指示部５１３によって更新される。
【００５１】
なお、動作指示部５１３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し、定期的に更新することとしてもよい。
【００５２】
領域調整部５１４は、作業履歴情報５２２に基づいて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを調整する領域調整処理を行う処理部である。
【００５３】
ここで、領域調整部５１４による領域調整処理の具体的な内容について図５−１および図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、領域調整処理後の分割領域１００ａ，１００ｂの一例を示す図である。
【００５４】
図５−１に示すように、作業履歴情報５２２は、ロボット２ａ，２ｂごとに、ワークｗの処理個数を対応付けた情報である。図５−１に示す例では、「ロボット２ａ」に対して「１００」が対応付けられ、「ロボット２ｂ」に対して「５０」が対応付けられている。かかる作業履歴情報５２２により、ワークｗが搬送方向に対して左側に偏って搬送されていることがわかる。
【００５５】
つづいて、図５−２に示すように、領域調整部５１４は、ロボット２ａに対応する分割領域１００ａをロボット２ｂに対応する分割領域１００ｂよりも小さくなるように調整する。
【００５６】
たとえば、図５−１に示す例においてロボット２ａの処理個数は、ロボット２ｂの処理個数の２倍である。かかる場合、領域調整部５１４は、ロボット２ａに対応する分割領域１００ａの大きさがロボット２ｂに対応する分割領域１００ｂの大きさの半分になるように各分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更する。このように、領域調整部５１４は、各ロボット２ａ，２ｂの処理個数の比率に応じて各分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更する。
【００５７】
この結果、図５−２に示すように、ワークｗが偏って搬送されてくる場合であっても、各ロボット２ａ，２ｂの処理負荷の偏りを低減することができ、ピッキングシステム全体としての作業効率が低下することを防ぐことができる。
【００５８】
上述してきたように、本実施例では、制御装置５ａが、搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求めるとともに、求めた偏りに応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更することとした。したがって、ワークｗが搬送方向に対して左右の何れかに偏る傾向がある場合でも、作業効率の低下を防止することができる。
【００５９】
なお、領域調整部５１４は、各ロボット２ａ，２ｂの処理個数の比率に所定の係数（たとえば、「０．８」）を乗じた値に応じて各分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更することとしてもよい。また、領域情報５２１は、作業員等が手動で変更することとしてもよい。
【００６０】
また、上述した実施例２では、各ロボット２ａ，２ｂの作業履歴に基づいて搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求めることとした。しかし、搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求める方法は、これに限ったものではない。
【００６１】
たとえば、制御装置５ａは、ワーク検出部５１１によるワークｗの検出結果を記憶部５２ａ等に蓄積し、蓄積した検出結果に基づいて搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求めることとしてもよい。また、制御部５１ａは、振分部５１２によって生成される振分情報を記憶部５２ａ等に蓄積し、蓄積した振分情報に基づいて搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求めることとしてもよい。
【００６２】
また、作業履歴等の過去の情報に基づいて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更することとしたが、これに限ったものではない。たとえば、制御装置５ａは、カメラ３によって画像が撮像されるごとに、各分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗの面積比を割り出す。そして、領域調整部５１４が、割り出した面積比に応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更し、振分部５１２が、変更後の分割領域１００ａ，１００ｂに基づいてワークｗの振り分けを行うこととしてもよい。
【００６３】
このように、カメラ３によって画像が撮像されるごとに、かかる画像の分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗの面積比を搬送路１１上におけるワークｗの偏りとして求めることとすれば、分割領域１００ａ，１００ｂの大きさをリアルタイムに調整することができる。
【００６４】
また、上述してきた各実施例では、カメラ３によって撮像された画像の画像領域１００をワークｗの搬送方向と平行に分割する場合の例について説明したが、画像領域１００の分割方法は、これに限ったものではない。
【００６５】
以下では、画像領域１００の他の分割方法について図６−１および図６−２を用いて説明する。図６−１は、画像領域の他の分割例を示す図であり、図６−２は、各ロボットの作業領域を示す図である。
【００６６】
たとえば、図６−１に示すように、分割領域１００ａ，１００ｂは、画像領域１００をワークｗの搬送方向に対して斜めに分割した領域であってもよい。画像領域１００を斜めに分割した場合には、図６−２に示すように、搬送路１１を搬送方向に対してジグザグに分割した領域が各ロボット２ａ，２ｂの作業領域となる。このように各ロボット２ａ，２ｂの作業領域をジグザグにすることで、各ロボット２ａ，２ｂの構造や配置あるいは搬送路１１上におけるワークｗの偏り等によっては作業効率を向上させることが可能である。
【００６７】
なお、画像領域１００は、必ずしも直線状に分割しなくてもよく、曲線状に分割しても構わない。
【００６８】
また、画像領域１００の分割方法は、搬送方向におけるロボット２ａ，２ｂの設置間隔に応じて決定してもよい。たとえば、ロボット２ａ，２ｂの設置間隔が狭い場合には、画像領域１００自体をジグザグに分割してもよい。
【００６９】
また、上述してきた各実施例では、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７を用いて説明する。図７は、ピッキングシステムの他の例を示す図である。
【００７０】
図７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、カメラ３によって撮像される画像の画像領域１００を搬送方向と平行に４分割すればよい。すなわち、画像領域１００は、分割領域１００ａ〜１００ｄの４つの領域に分割される。また、各分割領域１００ａ〜１００ｄは、ロボット２ａ〜２ｄの何れかと対応付けられる。
【００７１】
ここで、互いに隣り合うロボット同士は、ワークｗの保持動作や移動動作を行った場合に接触等の干渉を起こし易い。そこで、互いに隣り合うロボット同士に対しては、互いに隣り合わない分割領域をそれぞれ対応付けることとしてもよい。これにより、ロボット同士の干渉を生じ難くすることができる。
【００７２】
たとえば、ロボット２ａおよびロボット２ｃは互いに隣り合う位置に配置されている。このため、ロボット２ａに対して分割領域１００ａを対応付けるとともに、かかる分割領域１００ａと隣り合わない分割領域１００ｃをロボット２ｃに対して対応付ければよい。同様に、ロボット２ｂおよびロボット２ｄは互いに隣り合う位置に配置されている。このため、ロボット２ｂに対して分割領域１００ｂを対応付けるとともに、かかる分割領域１００ｂと隣り合わない分割領域１００ｄをロボット２ｄに対して対応付ければよい。このようにすることで、ロボット同士の干渉を生じ難くすることができる。
【００７３】
なお、ここでは、搬送方向に沿って隣り合うロボット同士に対して隣り合わない分割領域をそれぞれ対応付けることとしたが、これに限らず、たとえば、ロボット２ａおよびロボット２ｂのように搬送路１１を挟んで互いに対向するロボット同士に対して隣り合わない分割領域をそれぞれ対応付けてもよい。
【００７４】
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】
【００７５】
ｗ ワーク
１ コンベア
１１ 搬送路
２ａ〜２ｄ ロボット
３ カメラ
４ａ，４ｂ コンベア
５，５ａ 制御装置
５１，５１ａ 制御部
５１１ ワーク検出部
５１２ 振分部
５１３ 動作指示部
５１４ 領域調整部
５２，５２ａ 記憶部
５２１ 領域情報
５２２ 作業履歴情報
１００ 画像領域
１００ａ，１００ｂ 分割領域
【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を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、前記画像の画像領域を分割した分割領域ごとに、前記分割領域に属するワークの保持動作を当該分割領域に対応する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、実施例１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、実施例１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、ワーク検出部による検出処理の一例を示す図である。
【図３−２】図３−２は、振分部による振分処理の動作例を示す図である。
【図３−３】図３−３は、ロボットの動作例を示す図である。
【図４】図４は、実施例２に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【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、領域調整処理後の分割領域の一例を示す図である。
【図６−１】図６−１は、画像領域の他の分割例を示す図である。
【図６−２】図６−２は、各ロボットの作業領域を示す図である。
【図７】図７は、ピッキングシステムの他の例を示す図である。
【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１】
【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、実施例１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、ピッキングシステムが２台のロボットを備える場合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３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を保持する。また、ロボット２ａ，２ｂは、保持したワークｗをそれぞれコンベア４ａ，４ｂへ移動させた後、吸引装置による吸引力を解除することにより、保持したワークｗをコンベア４ａ，４ｂ上に載置する。
【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こととしたが、ロボット２ａ，２ｂは、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を備えていてもよい。たとえば、ロボット２ａ，２ｂは、ワークｗを把持するハンド型のエンドエフェクタを備えていてもよい。
【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を挟んで対向するように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３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上の所定領域を撮像する撮像装置である。カメラ３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出力される。
【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３が、搬送路１１上を撮像し、図示しない制御装置が、カメラ３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】
ここで、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。
【００２１】
そこで、本実施例に係る制御装置は、ワークｗの搬送方向に対して平行に分割された分割領域を各ロボット２ａ，２ｂにそれぞれ対応付け、各分割領域に属するワークの保持動作をかかる分割領域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。
【００２２】
図２は、実施例１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。
【００２３】
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、振分部５１２と、動作指示部５１３とを備え、記憶部５２は、領域情報５２１を記憶する。
【００２４】
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３から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、検出結果を振分部５１２へ出力する処理部である。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。
【００２５】
振分部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に記憶された領域情報５２１を用いて、ワークｗの保持動作を行わせるロボット２ａ，２ｂを決定する振分処理を行う処理部である。かかる振分処理の具体的な内容については、図３−２を用いて説明する。
【００２６】
また、振分部５１２は、ワーク検出部５１１によって検出されたワークｗごとに、保持動作を行わせるロボット２ａ，２ｂを対応付けた振分情報をワークｗの検出結果とともに動作指示部５１３へ出力する。
【００２７】
動作指示部５１３は、振分部５１２から受け取った振分情報およびワークｗの検出結果を用いて、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。具体的には、動作指示部５１３は、ワークｗの保持動作を、かかるワークｗと対応付けられたロボット２ａ，２ｂに対して実行させる。
【００２８】
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、領域情報５２１を記憶する。領域情報５２１は、カメラ３によって撮像される画像の画像領域を分割した分割領域を規定するとともに、各分割領域に対してロボット２ａ，２ｂのうちの何れかを対応付けた情報である。
【００２９】
次に、本実施例に係るピッキングシステムの動作例について図３−１〜図３−３を用いて説明する。図３−１は、ワーク検出部５１１による検出処理の一例を示す図であり、図３−２は、振分部５１２による振分処理の動作例を示す図であり、図３−３は、ロボット２ａ，２ｂの動作例を示す図である。
【００３０】
ここで、図３−１に示すように、カメラ３によってワークｗ１〜ｗ４が撮像されたとする。かかる場合、ワーク検出部５１１は、これらワークｗ１〜ｗ４を検出し、各ワークｗ１〜ｗ４の位置や姿勢等の情報を検出結果として振分部５１２へ出力する。
【００３１】
つづいて、振分部５１２は、ワーク検出部５１１からの検出結果および領域情報５２１を用いてワークｗ１〜ｗ４の振分処理を行う。
【００３２】
具体的には、図３−２に示すように、カメラ３によって撮像される画像の画像領域１００は、領域情報５２１によって２つの分割領域１００ａ，１００ｂに分割される。かかる分割領域１００ａ，１００ｂは、画像領域１００をワークｗの搬送方向と平行に分割した領域である。ここでは、ピッキングシステムが２台のロボット２ａ，２ｂを備えるため、画像領域１００は２つの分割領域１００ａ，１００ｂに分割されている。
【００３３】
各分割領域１００ａ，１００ｂには、ロボット２ａ，２ｂのうちの何れかのロボットが対応付けられている。ここでは、分割領域１００ａに対してロボット２ａが対応付けられ、分割領域１００ｂに対してロボット２ｂが対応付けられているものとする。
【００３４】
なお、ここでは、分割領域１００ａ，１００ｂのうち、ロボット２ａにより近い分割領域１００ａをロボット２ａと対応付け、ロボット２ｂにより近い分割領域１００ｂをロボット２ｂと対応付けることとした。しかし、分割領域１００ａ，１００ｂおよびロボット２ａ，２ｂの対応付けは、これに限ったものではなく、各ロボット２ａ，２ｂの作業効率が最も高くなるように分割領域１００ａ，１００ｂを対応付ければよい。
【００３５】
たとえば、ロボット２ａが、分割領域１００ａに属するワークｗに対するよりも分割領域１００ｂに属するワークｗに対するほうが保持動作および移動動作を高速に行うことができるのであれば、ロボット２ａに対して分割領域１００ｂを対応付けてもよい。
【００３６】
つづいて、振分部５１２は、各ワークｗ１〜ｗ４が属する分割領域１００ａ，１００ｂをそれぞれ特定する。ここでは、図３−２に示すように、ワークｗ１およびワークｗ２が分割領域１００ａ内に位置し、ワークｗ３およびワークｗ４が分割領域１００ｂ内に位置している。このため、振分部５１２は、ワークｗ１およびワークｗ２については分割領域１００ａに属すると特定し、ワークｗ３およびワークｗ４については分割領域１００ｂに属すると特定する。以下では、理解を容易にするために、分割領域１００ｂに属すると特定されたワークｗを黒色で示すこととする。
【００３７】
なお、ワークｗが、分割領域１００ａ，１００ｂにまたがって位置する場合が考えられる。このような場合、振分部５１２は、たとえば、各分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗの数が均等になるように、分割領域１００ａ，１００ｂにまたがるワークｗが属すべき分割領域１００ａ，１００ｂを特定することとしてもよい。
【００３８】
たとえば、ワーク検出部５１１によって６個のワークｗが検出された場合において、２個のワークｗが分割領域１００ａ内に位置し、３個のワークｗが分割領域１００ｂ内に位置し、１個のワークｗが分割領域１００ａ，１００ｂにまたがって位置していたとする。このような場合には、振分部５１２は、分割領域１００ａ，１００ｂにまたがるワークｗを分割領域１００ａに属するワークｗとして特定する。これにより、各分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗの数が均等となり、各ロボット２ａ，２ｂの処理負荷に偏りが生じ難くなるため、作業効率の低下を防止することができる。
【００３９】
なお、各分割領域１００ａ，１００ｂ内に位置するワークｗの数が同一である場合には、分割領域１００ａ，１００ｂにまたがるワークｗをより多く含む分割領域１００ａ，１００ｂをかかるワークｗが属すべき分割領域１００ａ，１００ｂとして特定してもよい。これにより、かかるワークｗに対する保持動作および移動動作をより効率的に行うことができる。
【００４０】
また、ここでは、分割領域１００ａ，１００ｂの大きさが均等である場合の例について示したが、これに限ったものではなく、各ロボット２ａ，２ｂの動作速度に応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを決定してもよい。たとえば、ロボット２ａの動作速度がロボット２ｂの動作速度よりも速ければ、ロボット２ａに対応する分割領域１００ａをロボット２ｂに対応する分割領域１００ｂよりも大きくしてもよい。
【００４１】
特に、シングルリンク機構を備えたロボットとマルチリンク機構を備えたロボットとを混在させて用いる場合には、動作速度の差が大きくなる可能性があるため、動作速度に応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを決定することで、ワークｗを適切に振り分けることができる。
【００４２】
各ワークｗ１〜ｗ４が属する分割領域１００ａ，１００ｂを特定すると、振分部５１２は、ワークｗ１およびワークｗ２をそれぞれ分割領域１００ａと対応付け、ワークｗ３およびワークｗ４をそれぞれ分割領域１００ｂと対応付けた振分情報を生成する。そして、振分部５１２は、生成した振分情報をワークｗ１〜ｗ４の検出結果とともに動作指示部５１３へ出力する。
【００４３】
つづいて、動作指示部５１３は、振分情報およびワークｗ１〜ｗ４の検出結果を用いてワークｗ１〜ｗ４の保持動作および移動動作をロボット２ａ，２ｂに対して指示する。具体的には、動作指示部５１３は、ロボット２ａに対応する分割領域１００ａに属すると特定されたワークｗ１およびワークｗ２の保持動作をロボット２ａに対して指示する。また、動作指示部５１３は、ロボット２ｂに対応する分割領域１００ｂに属すると特定されたワークｗ３およびワークｗ４の保持動作をロボット２ｂに対して指示する。
【００４４】
この結果、図３−３に示すように、ロボット２ａは、動作指示部５１３からの指示に従ってワークｗ１およびワークｗ２を順次保持してコンベア４ａへ移動させることとなる。また、ロボット２ｂは、動作指示部５１３からの指示に従ってワークｗ３およびワークｗ４を順次保持してコンベア４ｂへ移動させることとなる。以降も同様にして、分割領域１００ａに属すると特定されたワークｗの保持動作および移動動作をロボット２ａが行い、分割領域１００ｂに属すると特定されたワークｗの保持動作および移動動作をロボット２ｂが行う。
【００４５】
上述してきたように、本実施例では、制御装置５が、カメラ３によって撮像された画像の画像領域１００をワークｗの搬送方向と平行に分割した分割領域１００ａ，１００ｂごとに、分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗに対する保持動作の実行をかかる分割領域１００ａ，１００ｂ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、従来のピッキングシステムと比較して各ロボット２ａ，２ｂの処理負荷を均等に分散させることができる。このため、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。
【実施例２】
【００４６】
ところで、カメラ３よりも上流側で行われる作業工程の内容によっては、ワークｗが搬送方向に対して右側あるいは左側に偏って搬送されてくる可能性がある。このような場合には、ロボット２ａ，２ｂの何れかに処理負荷が偏り、ピッキングシステム全体としての作業効率が低下する可能性がある。
【００４７】
そこで、搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求め、求めた偏りに応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを調整することとしてもよい。以下、かかる場合について説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４８】
まず、実施例２に係る制御装置の構成について図４を用いて説明する。図４は、実施例２に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【００４９】
図４に示すように、実施例２に係る制御装置５ａは、制御部５１ａと、記憶部５２ａとを備える。また、制御部５１ａは、実施例１に係る制御装置５の制御部５１が備える各処理部に加えて領域調整部５１４をさらに備える。また、記憶部５２ａは、実施例１に係る制御装置５の記憶部５２が記憶する領域情報５２１に加えて作業履歴情報５２２をさらに記憶する。
【００５０】
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。かかる作業履歴情報５２２は、動作指示部５１３が各ロボット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動作指示部５１３によって更新される。
【００５１】
なお、動作指示部５１３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し、定期的に更新することとしてもよい。
【００５２】
領域調整部５１４は、作業履歴情報５２２に基づいて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを調整する領域調整処理を行う処理部である。
【００５３】
ここで、領域調整部５１４による領域調整処理の具体的な内容について図５−１および図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、領域調整処理後の分割領域１００ａ，１００ｂの一例を示す図である。
【００５４】
図５−１に示すように、作業履歴情報５２２は、ロボット２ａ，２ｂごとに、ワークｗの処理個数を対応付けた情報である。図５−１に示す例では、「ロボット２ａ」に対して「１００」が対応付けられ、「ロボット２ｂ」に対して「５０」が対応付けられている。かかる作業履歴情報５２２により、ワークｗが搬送方向に対して左側に偏って搬送されていることがわかる。
【００５５】
つづいて、図５−２に示すように、領域調整部５１４は、ロボット２ａに対応する分割領域１００ａをロボット２ｂに対応する分割領域１００ｂよりも小さくなるように調整する。
【００５６】
たとえば、図５−１に示す例においてロボット２ａの処理個数は、ロボット２ｂの処理個数の２倍である。かかる場合、領域調整部５１４は、ロボット２ａに対応する分割領域１００ａの大きさがロボット２ｂに対応する分割領域１００ｂの大きさの半分になるように各分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更する。このように、領域調整部５１４は、各ロボット２ａ，２ｂの処理個数の比率に応じて各分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更する。
【００５７】
この結果、図５−２に示すように、ワークｗが偏って搬送されてくる場合であっても、各ロボット２ａ，２ｂの処理負荷の偏りを低減することができ、ピッキングシステム全体としての作業効率が低下することを防ぐことができる。
【００５８】
上述してきたように、本実施例では、制御装置５ａが、搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求めるとともに、求めた偏りに応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更することとした。したがって、ワークｗが搬送方向に対して左右の何れかに偏る傾向がある場合でも、作業効率の低下を防止することができる。
【００５９】
なお、領域調整部５１４は、各ロボット２ａ，２ｂの処理個数の比率に所定の係数（たとえば、「０．８」）を乗じた値に応じて各分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更することとしてもよい。また、領域情報５２１は、作業員等が手動で変更することとしてもよい。
【００６０】
また、上述した実施例２では、各ロボット２ａ，２ｂの作業履歴に基づいて搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求めることとした。しかし、搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求める方法は、これに限ったものではない。
【００６１】
たとえば、制御装置５ａは、ワーク検出部５１１によるワークｗの検出結果を記憶部５２ａ等に蓄積し、蓄積した検出結果に基づいて搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求めることとしてもよい。また、制御部５１ａは、振分部５１２によって生成される振分情報を記憶部５２ａ等に蓄積し、蓄積した振分情報に基づいて搬送路１１上におけるワークｗの偏りを求めることとしてもよい。
【００６２】
また、作業履歴等の過去の情報に基づいて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更することとしたが、これに限ったものではない。たとえば、制御装置５ａは、カメラ３によって画像が撮像されるごとに、各分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗの面積比を割り出す。そして、領域調整部５１４が、割り出した面積比に応じて分割領域１００ａ，１００ｂの大きさを変更し、振分部５１２が、変更後の分割領域１００ａ，１００ｂに基づいてワークｗの振り分けを行うこととしてもよい。
【００６３】
このように、カメラ３によって画像が撮像されるごとに、かかる画像の分割領域１００ａ，１００ｂに属するワークｗの面積比を搬送路１１上におけるワークｗの偏りとして求めることとすれば、分割領域１００ａ，１００ｂの大きさをリアルタイムに調整することができる。
【００６４】
また、上述してきた各実施例では、カメラ３によって撮像された画像の画像領域１００をワークｗの搬送方向と平行に分割する場合の例について説明したが、画像領域１００の分割方法は、これに限ったものではない。
【００６５】
以下では、画像領域１００の他の分割方法について図６−１および図６−２を用いて説明する。図６−１は、画像領域の他の分割例を示す図であり、図６−２は、各ロボットの作業領域を示す図である。
【００６６】
たとえば、図６−１に示すように、分割領域１００ａ，１００ｂは、画像領域１００をワークｗの搬送方向に対して斜めに分割した領域であってもよい。画像領域１００を斜めに分割した場合には、図６−２に示すように、搬送路１１を搬送方向に対してジグザグに分割した領域が各ロボット２ａ，２ｂの作業領域となる。このように各ロボット２ａ，２ｂの作業領域をジグザグにすることで、各ロボット２ａ，２ｂの構造や配置あるいは搬送路１１上におけるワークｗの偏り等によっては作業効率を向上させることが可能である。
【００６７】
なお、画像領域１００は、必ずしも直線状に分割しなくてもよく、曲線状に分割しても構わない。
【００６８】
また、画像領域１００の分割方法は、搬送方向におけるロボット２ａ，２ｂの設置間隔に応じて決定してもよい。たとえば、ロボット２ａ，２ｂの設置間隔が狭い場合には、画像領域１００自体をジグザグに分割してもよい。
【００６９】
また、上述してきた各実施例では、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７を用いて説明する。図７は、ピッキングシステムの他の例を示す図である。
【００７０】
図７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、カメラ３によって撮像される画像の画像領域１００を搬送方向と平行に４分割すればよい。すなわち、画像領域１００は、分割領域１００ａ〜１００ｄの４つの領域に分割される。また、各分割領域１００ａ〜１００ｄは、ロボット２ａ〜２ｄの何れかと対応付けられる。
【００７１】
ここで、互いに隣り合うロボット同士は、ワークｗの保持動作や移動動作を行った場合に接触等の干渉を起こし易い。そこで、互いに隣り合うロボット同士に対しては、互いに隣り合わない分割領域をそれぞれ対応付けることとしてもよい。これにより、ロボット同士の干渉を生じ難くすることができる。
【００７２】
たとえば、ロボット２ａおよびロボット２ｃは互いに隣り合う位置に配置されている。このため、ロボット２ａに対して分割領域１００ａを対応付けるとともに、かかる分割領域１００ａと隣り合わない分割領域１００ｃをロボット２ｃに対して対応付ければよい。同様に、ロボット２ｂおよびロボット２ｄは互いに隣り合う位置に配置されている。このため、ロボット２ｂに対して分割領域１００ｂを対応付けるとともに、かかる分割領域１００ｂと隣り合わない分割領域１００ｄをロボット２ｄに対して対応付ければよい。このようにすることで、ロボット同士の干渉を生じ難くすることができる。
【００７３】
なお、ここでは、搬送方向に沿って隣り合うロボット同士に対して隣り合わない分割領域をそれぞれ対応付けることとしたが、これに限らず、たとえば、ロボット２ａおよびロボット２ｂのように搬送路１１を挟んで互いに対向するロボット同士に対して隣り合わない分割領域をそれぞれ対応付けてもよい。
【００７４】
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】
【００７５】
ｗ ワーク
１ コンベア
１１ 搬送路
２ａ〜２ｄ ロボット
３ カメラ
４ａ，４ｂ コンベア
５，５ａ 制御装置
５１，５１ａ 制御部
５１１ ワーク検出部
５１２ 振分部
５１３ 動作指示部
５１４ 領域調整部
５２，５２ａ 記憶部
５２１ 領域情報
５２２ 作業履歴情報
１００ 画像領域
１００ａ，１００ｂ 分割領域
【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を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、
前記画像の画像領域を分割した分割領域ごとに、前記分割領域に属するワークの保持動作を当該分割領域に対応する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】
前記分割領域は、前記画像の画像領域を前記ワークの搬送方向と平行に分割してなる領域であ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】
前記制御装置は、
前記搬送路上における前記ワークの偏りを求めるとともに、求めた偏りに応じて前記分割領域の大きさを変更することを特徴とする請求項１または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、
前記ロボットの作業履歴に基づいて前記搬送路上における前記ワークの偏りを求めることを特徴とする請求項３に記載のピッキングシステム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記撮像装置によって前記画像が撮像されるごとに、該画像の各分割領域に属するワークの面積比を前記搬送路上における前記ワークの偏りとして求めることを特徴とする請求項３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を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、
前記画像の画像領域を分割した分割領域ごとに、前記分割領域に属するワークの保持動作を当該分割領域に対応する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】
前記分割領域は、前記画像の画像領域を前記ワークの搬送方向と平行に分割してなる領域であ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】
前記制御装置は、
前記搬送路上における前記ワークの偏りを求めるとともに、求めた偏りに応じて前記分割領域の大きさを変更することを特徴とする請求項１または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、
前記ロボットの作業履歴に基づいて前記搬送路上における前記ワークの偏りを求めることを特徴とする請求項３に記載のピッキングシステム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記撮像装置によって前記画像が撮像されるごとに、該画像の各分割領域に属するワークの面積比を前記搬送路上における前記ワークの偏りとして求めることを特徴とする請求項３に記載のピッキングシステム。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図３−３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図７】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図３−３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８６０（Ｐ２０１３−８６０Ａ）
【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２０１１−１３６６５１（Ｐ２０１１−１３６６５１）
【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）】
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