JP6979688B2 - Goods transfer device - Google Patents
Goods transfer device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6979688B2 JP6979688B2 JP2018009597A JP2018009597A JP6979688B2 JP 6979688 B2 JP6979688 B2 JP 6979688B2 JP 2018009597 A JP2018009597 A JP 2018009597A JP 2018009597 A JP2018009597 A JP 2018009597A JP 6979688 B2 JP6979688 B2 JP 6979688B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- article
- gripping
- insertion depth
- unit
- calculation unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Specific Conveyance Elements (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
本発明は、物品移載装置に関する。 The present invention relates to an article transfer device.
トレーに収容された食品等の物品群の一部をロボットハンドによって把持し、把持した部分の物品を他の容器等に移載する物品移載装置がある。このような物品移載装置に用いられるロボットハンドが、例えば特許文献1に記載されている。 There is an article transfer device that grips a part of a group of articles such as foods stored in a tray with a robot hand and transfers the articles in the gripped portion to another container or the like. A robot hand used for such an article transfer device is described in, for example, Patent Document 1.
このような物品移載装置では、ロボットハンドによって予め定められた量の物品を把持し、他の容器等に移載している。しかしながら、トレー内の物品の量が少なくなってくるにつれて物品群に対するロボットハンドの差込深さが少なくなり、ロボットハンドによって予め定められた量の物品を把持することが困難となる。 In such an article transfer device, a predetermined amount of articles is grasped by a robot hand and transferred to another container or the like. However, as the amount of articles in the tray decreases, the insertion depth of the robot hand into the article group decreases, and it becomes difficult for the robot hand to grip a predetermined amount of articles.
そこで、本発明の一側面は、一定量の物品を安定して移載可能な物品移載装置を提供することを目的とする。 Therefore, one aspect of the present invention is to provide an article transfer device capable of stably transferring a certain amount of articles.
本発明の一側面に係る物品移載装置は物品を把持する把持部を有し、載置部に載置された複数の物品の集合体である物品群に把持部を差し込んで物品の一部を把持するとともに把持した部分の物品を移載先の位置に移載するロボットハンドと、載置部に載置された物品群における把持部の差し込み方向の物品高さを検出する高さ検出部と、高さ検出部で検出された物品高さに基づいて、検出された物品高さ以下となるように物品群に対する把持部の差込深さを算出する差込深さ算出部と、予め設定された物品の目標把持量及び差込深さ算出部で算出された差込深さに基づいて、把持部の開き量を算出する開き量算出部と、ロボットハンドの動作を制御するロボット制御部と、を備え、ロボット制御部は、把持部の開き量が開き量算出部で算出された開き量となり且つ物品群に対する把持部の差込深さが差込深さ算出部で算出された差込深さとなるようにロボットハンドの動作を制御し、さらに、物品群に差し込まれた把持部によって物品を把持して移載先まで物品が移載されるようにロボットハンドを制御する。 The article transfer device according to one aspect of the present invention has a grip portion for gripping an article, and a part of the article is inserted into an article group which is an aggregate of a plurality of articles placed on the mounting portion. A robot hand that grips and transfers the article of the gripped part to the position of the transfer destination, and a height detection unit that detects the height of the article in the insertion direction of the grip portion in the article group placed on the mounting portion. And, based on the article height detected by the height detection unit, the insertion depth calculation unit that calculates the insertion depth of the gripping portion with respect to the article group so as to be equal to or less than the detected article height, and the insertion depth calculation unit in advance. An opening amount calculation unit that calculates the opening amount of the gripping portion based on the insertion depth calculated by the target gripping amount and insertion depth calculation unit of the set article, and a robot control that controls the operation of the robot hand. In the robot control unit, the opening amount of the grip portion is the opening amount calculated by the opening amount calculation unit, and the insertion depth of the grip portion with respect to the article group is calculated by the insertion depth calculation unit. The operation of the robot hand is controlled so as to be the insertion depth, and the robot hand is further controlled so that the article is gripped by the grip portion inserted into the article group and the article is transferred to the transfer destination.
この物品移載装置では、高さ検出部で検出された物品高さに基づいて把持部の差込深さが算出される。また、この物品移載装置では、予め設定された目標把持量及び算出された差込深さに基づいて、把持部の開き量が算出される。すなわち、物品移載装置は、物品高さに基づいて、把持部の差込深さ及び開き量を制御し、物品の把持を行っている。これにより、物品移載装置は、物品高さが変化しても、一定量の物品を安定して移載できる。 In this article transfer device, the insertion depth of the grip portion is calculated based on the article height detected by the height detecting portion. Further, in this article transfer device, the opening amount of the gripping portion is calculated based on the preset target gripping amount and the calculated insertion depth. That is, the article transfer device controls the insertion depth and the opening amount of the gripping portion based on the article height to grip the article. As a result, the article transfer device can stably transfer a certain amount of articles even if the article height changes.
高さ検出部で検出された物品高さが高い場合、物品高さが低い場合に比べて、差込深さ算出部は差込深さを深くし且つ開き量算出部は把持部の開き量を小さくしてもよい。この場合、物品移載装置は、物品高さが高い場合には、物品高さが低い場合に比べて把持部をより深くまで物品群に差し込むことができる。ここで、一般に、ロボットハンドは、把持部の移動速度(物品群への差込速度)よりも、把持部を閉じる(物品を把持する)ときの動作速度の方が遅い。このため、物品移載装置は、物品高さが高い場合には差込深さを深くすることによって、把持部の開き量を小さくすることができる。すなわち、把持部が物品を把持するための動作時間が短くなる。これにより、物品移載装置は、物品高さが高い場合には、把持部を物品に差し込んで把持するまでに要する時間を短くできる。 When the height of the article detected by the height detection unit is high, the insertion depth calculation unit has a deeper insertion depth and the opening amount calculation unit has an opening amount of the grip portion as compared with the case where the article height is low. May be reduced. In this case, the article transfer device can insert the grip portion deeper into the article group when the article height is high than when the article height is low. Here, in general, the robot hand has a slower operating speed when closing the grip portion (grasping the article) than the moving speed of the grip portion (insertion speed into the article group). Therefore, when the article height is high, the article transfer device can reduce the opening amount of the grip portion by increasing the insertion depth. That is, the operation time for the gripping portion to grip the article is shortened. As a result, when the height of the article is high, the article transfer device can shorten the time required for inserting the gripping portion into the article and gripping the article.
物品移載装置は、ロボットハンドが物品を移動させたときに物品に作用する力及び加速度に基づいて、物品の質量を算出する質量算出部を備え、質量算出部の算出結果と目標把持量とに基づいて、開き量算出部が把持部の開き量を調整すること及び差込深さ算出部が差込深さを調整することの少なくともいずれかが行われてもよい。この場合、物品移載装置は、質量算出部の算出結果に基づいて物品の把持量を補正することができる。 The article transfer device includes a mass calculation unit that calculates the mass of the article based on the force and acceleration acting on the article when the robot hand moves the article, and includes the calculation result of the mass calculation unit and the target gripping amount. At least one of the opening amount calculation unit adjusting the opening amount of the grip portion and the insertion depth calculation unit adjusting the insertion depth may be performed based on the above. In this case, the article transfer device can correct the gripping amount of the article based on the calculation result of the mass calculation unit.
本発明の種々の側面によれば、一定量の物品を安定して移載できる。 According to various aspects of the present invention, a certain amount of articles can be stably transferred.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。「上」及び「下」の語は、鉛直方向の「上方」及び「下方」にそれぞれ対応する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. The terms "upper" and "lower" correspond to "upper" and "lower" in the vertical direction, respectively.
図1に示されるように、トレー(載置部)2には、複数の食材(物品)B1(図3(a)参照)の集合体である食材群(物品群)Bが載置される。物品移載装置1は、トレー2から予め設定された量の食材B1を取り出し、弁当ケース等の容器3に移載する。具体的には、物品移載装置1は、ロボットハンド10、均し機構20、制御ユニット30、及び報知ユニット40を備える。
As shown in FIG. 1, a foodstuff group (article group) B, which is an aggregate of a plurality of foodstuffs (articles) B1 (see FIG. 3A), is placed on the tray (placement unit) 2. .. The article transfer device 1 takes out a preset amount of the food material B1 from the
ロボットハンド10は、作業台5に載置されたトレー2及び容器3の近傍に設けられる。作業台5上には、複数の容器3が配置される。トレー2及び容器3は、それぞれ上部が開口する箱体である。ロボットハンド10は、トレー2から目標把持量(予め定められた量)の食材B1を取り出し、複数の容器3に順次移載する。ロボットハンド10は、アーム部11、把持部12、カメラ13、及び測定部14を備える。
The
把持部12は、アーム部11の先端部に取り付けられる。アーム部11は、複数の関節を有している。アーム部11は、旋回及び関節を屈曲させることにより、把持部12を所望の位置に移動させることができる。アーム部11の動作は、制御ユニット30により制御される。アーム部11は、制御ユニット30から出力される制御信号に基づいて動作する。
The
把持部12は、食材群Bから、食材B1の一部を把持する。本実施形態において、把持部12は、図2(a)及び図2(b)に示されるように、本体部12a、3つの把持部材12b、及び駆動部12cを備える。本体部12aは、中心軸Cを有する筐体である。本体部12aは、例えば、円柱状の外形を呈する。本体部12aは、例えば、金属で形成される。本体部12aは、アーム部11の先端部に取り付けられる。
The
把持部材12bは、棒状の部材である。把持部材12bは、例えば、樹脂、金属等で形成される。把持部材12bは、本体部12aから下方へ突出するように、本体部12aに取り付けられる。3つの把持部材12bは、中心軸Cを中心とする仮想円上にそれぞれ配置される。3つの把持部材12bは、当該仮想円の周方向において、等間隔(120°間隔)で配置される。
The
また、把持部材12bは、移動可能に本体部12aに設けられる。具体的には、把持部材12bは、駆動部12cによって駆動されることにより移動する。駆動部12cは、把持部材12bを、中心軸Cに近づく方向及び中心軸Cから離れる方向に移動させる。駆動部12cは、3つの把持部材12bを同期して移動させる。これにより、3つの把持部材12bは、互いに近づく方向及び互いに離れる方向に移動する。駆動部12cは、例えば、モータ及びリンク機構を含んで構成される。駆動部12cの動作は、制御ユニット30により制御される。駆動部12cは、制御ユニット30から出力される制御信号に基づいて動作する。
Further, the gripping
図3(a)及び図3(b)に示されるように、アーム部11が把持部12を上方から下方に向かって移動させることよって、把持部12の把持部材12bが食材群Bに差し込まれる。続いて、駆動部12cが3つの把持部材12bを互いに近づく方向に移動させることにより、把持部材12bは食材B1を把持する。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
ここで、把持部12によって把持される食材B1の把持量(把持された食材B1の質量)について説明する。把持部12によって把持される食材B1の把持量は、次の式(1)によって表される。
食材B1の把持量=密度P×食材B1の体積 (1)
なお、密度Pとは、食材群Bにおける食材B1の密度である。食材B1の体積は、把持部12によって把持される食材B1の体積である。
Here, the gripping amount of the food material B1 gripped by the gripping portion 12 (mass of the gripped food material B1) will be described. The gripping amount of the food material B1 gripped by the gripping
Grasp amount of food B1 = density P x volume of food B1 (1)
The density P is the density of the food material B1 in the food material group B. The volume of the food material B1 is the volume of the food material B1 gripped by the
図3(a)に示されるように、食材群Bの上面において、把持部材12bが差し込まれたときに把持部材12bによって把持される範囲を把持範囲Rとする。本実施形態において、把持範囲Rは、図2(b)に示されるように、3つの把持部材12bに内接する円の内側部分である。把持範囲Rの大きさ(直径)は、食材群Bに差し込まれるときの3つの把持部材12bの位置によって定まる。把持範囲Rの大きさは、3つの把持部材12bが中心軸Cに近い位置に移動させられている状態では小さくなり、3つの把持部材12bが中心軸Cから離れた位置に移動させられている状態では大きくなる。把持部12は、食材群Bを上方から見たときに、把持範囲R内の食材B1を把持する。
As shown in FIG. 3A, the range gripped by the gripping
従って、図3(b)に示されるように、把持部12によって把持される食材B1の体積は、次の式(2)によって表される。
食材B1の体積=π×(把持範囲Rの半径)2×差込深さL (2)
なお、把持範囲Rの直径をDとしたときに、把持範囲Rの半径は(D/2)で表される。差込深さLは、図4(a)及び図4(b)に示されるように、食材群Bへ把持部材12bが差し込まれたときの、食材群Bの上面から把持部材12bの先端部までの長さである。
Therefore, as shown in FIG. 3 (b), the volume of the food material B1 gripped by the
Volume of foodstuff B1 = π × (radius of gripping range R) 2 × insertion depth L (2)
When the diameter of the gripping range R is D, the radius of the gripping range R is represented by (D / 2). As shown in FIGS. 4A and 4B, the insertion depth L is the tip portion of the gripping
このように、把持部12によって把持される食材B1の体積は、食材群Bに差し込まれるときの把持部材12bの開き量(把持範囲R)と、食材群Bへの把持部材12bの差込深さLとに依存する。すなわち、食材群Bに差し込まれるときの把持部材12bの把持範囲Rが大きくなることで、把持部12によって把持される食材B1の量が多くなる。食材群Bへの把持部材12bの差込深さLが深くなることで、把持部12によって把持される食材B1の量が多くなる。
As described above, the volume of the food material B1 gripped by the gripping
図1に示されるように、カメラ13は、トレー2内の食材群Bを撮像する。カメラ13は、トレー2における食材群Bの載置範囲を撮像可能に設けられる。カメラ13は、例えば、アーム部11の先端部に設けられる。但し、カメラ13が設けられる位置はアーム部11の先端部に限定されず、適宜の位置に設けられ得る。カメラ13の撮像情報は、制御ユニット30へ出力される。
As shown in FIG. 1, the
測定部14は、食材B1を把持した状態の把持部12をアーム部11が移動させたときに、食材B1に作用する力及び加速度を測定する。測定部14は、例えば、アーム部11の先端部と把持部12との間に設けられる。測定部14は、測定した結果を制御ユニット30に出力する。
The measuring
以上のように、ロボットハンド10は、トレー2内の食材群Bに把持部12の把持部材12bを差し込んで、食材群Bから食材B1の一部を把持する。続いて、ロボットハンド10は、アーム部11を動作させることによって、移載先の容器3の上方へ把持部12を移動させる。そして、ロボットハンド10は、把持部12から食材B1を解放することで、移載先の容器3に食材B1を移載する。
As described above, the
均し機構20は、作業台5に載置されたトレー2の近傍に設けられる。均し機構20は、トレー2内の食材群Bの上面(表面)を均す。均し機構20は、アーム部21、及び均し部22を備える。均し部22は、アーム部21の先端部に取り付けられる。均し部22は、例えば、櫛状を呈している。アーム部21は、複数の関節を有している。アーム部21は、旋回及び関節を屈曲させることにより、均し部22を所望の位置に移動させることができる。アーム部21の動作は、制御ユニット30により制御される。アーム部21は、制御ユニット30から出力される制御信号に基づいて動作する。均し機構20は、均し部22を食材群Bの上面に当接させ、食材群Bに当接した状態で均し部22を移動させることによって、食材群Bの上面を均す。
The
制御ユニット30は、ロボットハンド10の動作、及び均し機構20の動作を制御する。制御ユニット30は、ロボットハンド10又は均し機構20内に収容されてもよく、ロボットハンド10及び均し機構20の外部に設けられてもよい。制御ユニット30は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有する電子制御ユニットである。制御ユニット30は、制御信号をロボットハンド10及び均し機構20に出力する。制御ユニット30は、物品範囲検出部(高さ検出部)31、差込深さ算出部32、開き量算出部33、差込位置設定部34、ロボット制御部35、報知制御部36、均し制御部37、及び質量算出部38を備える。
The
物品範囲検出部31は、トレー2における食材群Bの載置範囲S(図5参照)を検出する。この載置範囲Sは、トレー2を上方から見た場合において、食材群Bを載置(収容)することができる範囲である。本実施形態においてトレー2は、上方から見た場合において長方形状の載置範囲Sを有している。この載置範囲Sの形状及び大きさは、トレー2の種類に応じて異なっている。
The article
物品範囲検出部31は、載置範囲Sを、カメラ13の撮像情報に基づいて検出する。例えば、物品範囲検出部31は、周知の画像処理技術に基づいて、カメラ13の撮像画像からトレー2又は食材群Bを抽出し、抽出結果に基づいて載置範囲Sを検出してもよい。
The article
また、物品範囲検出部31は、トレー2に載置された食材群Bの物品高さH(図4(a)参照)を検出する。ここでの、食材群Bの物品高さHとは、トレー2の底部2aの上面から食材群Bの上面まで鉛直方向(食材群Bへの把持部12の差し込み方向)に沿った長さである。
Further, the article
物品範囲検出部31は、物品高さHを、カメラ13の撮像情報に基づいて検出する。例えば、物品範囲検出部31は、周知の画像処理技術に基づいて、カメラ13の撮像画像から作業台5の上面に対する食材群Bの上面の高さ位置を検出する。物品範囲検出部31は、検出した食材群Bの上面の高さ位置と、予め設定されたトレー2の底部2aの厚さとに基づいて物品高さHを検出してもよい。
The article
差込深さ算出部32は、把持部12の把持部材12bを食材群Bに差し込むときの差込深さLを算出する。差込深さ算出部32は、物品範囲検出部31で検出された物品高さHに基づいて、検出された物品高さH以下となるように差込深さLを算出する。また、差込深さ算出部32は、可能な限り差込深さLを長くする。すなわち、差込深さ算出部32は、差込深さLとして、把持部12を食材群Bに差し込むことができる最大の差込深さLを算出する。ここで、図4(a)に示されるように、把持部材12bにおける食材群Bへの差込可能な長さを差込可能長さLMとする。例えば、図4(a)に示されるように、物品高さHが差込可能長さLMよりも長い場合、物品範囲検出部31は、差込可能長さLMを差込深さLとして算出する。例えば、図4(b)に示されるように、物品高さHが差込可能長さLM以下である場合、物品範囲検出部31は、物品高さHを差込深さLとして算出する。なお、物品範囲検出部31は、図4(b)に示される場合、物品高さHから所定の余裕分を減算した長さを、差込深さLとして算出してもよい。このように、物品範囲検出部31は、把持部材12bの先端部がトレー2の底部2aに当接しない範囲で、物品高さHが高い場合には物品高さHが低い場合に比べて、差込深さLを長くする。
The insertion
開き量算出部33は、把持部材12bが食材群Bに差し込まれるときの把持部材12bの開き量を算出する。すなわち、開き量算出部33は、把持部材12bが差し込まれたときに把持部材12bによって食材B1が把持される把持範囲Rの大きさを算出する。具体的には、開き量算出部33は、予め設定された食材B1の目標把持量と、上記式(1)とに基づいて、把持部12によって把持する食材B1の体積を求める。なお、密度Pは、把持される食材B1の種類に応じて予め設定される。続いて、開き量算出部33は、求めた食材B1の体積と、差込深さ算出部32で算出された差込深さL(最大の差込深さL)と、上記式(2)とに基づいて、把持範囲Rの大きさを算出する。
The opening amount calculation unit 33 calculates the opening amount of the gripping
このように、開き量算出部33は、差込深さLが長い場合には、差込深さLが短い場合に比べて把持範囲Rの大きさ(把持部材12bの開き量)を小さくする。把持部12は、開き量算出部33で算出された把持範囲R、及び差込深さ算出部32で算出された差込深さLで食材B1を把持することで、目標把持量の食材B1を把持できる。
As described above, when the insertion depth L is long, the opening amount calculation unit 33 reduces the size of the gripping range R (opening amount of the gripping
差込位置設定部34は、把持部12の把持部材12bを食材群Bに差し込んで把持するときの差込位置を設定する。なお、差込位置は、例えば、把持部材12bが食材群Bの上面に差し込まれるときの把持部12の中心軸Cの位置で表されてもよい。差込位置設定部34は、物品範囲検出部31で検出された載置範囲S内に、複数の差込位置を設定する。図5に示されるように、差込位置設定部34は、開き量算出部33で算出された把持範囲Rの大きさに基づいて、食材B1が載置される平面において把持部12による把持範囲Rが互いに重ならないように載置範囲S内に複数の差込位置を設定する。すなわち、差込位置設定部34は、載置範囲Sを上方から見た場合において、把持範囲Rが互いに重ならないように載置範囲S内に複数の差込位置を設定する。差込位置設定部34は、載置範囲S内に複数の差込位置を設定する際に、把持範囲Rが互いに重ならないように設定することができる最大数の差込位置を設定する。
The insertion
差込位置設定部34は、図5に示されるように、上方から見たときに、載置範囲Sの長辺及び短辺に沿って把持範囲Rが格子状に並ぶように差込位置を設定する。また、差込位置設定部34は、図5に示されるように格子状に把持範囲Rが配置されるように差込位置を設定することに限定されず、例えば千鳥格子状に把持範囲Rが配置されるように差込位置を設定してもよい。
As shown in FIG. 5, the insertion
ロボット制御部35は、ロボットハンド10に対して制御信号を出力することにより、ロボットハンド10の動作を制御する。ロボット制御部35は、差込位置設定部34で設定された複数の差込位置ごとに、食材B1の把持及び移載先の容器3への食材B1の移載が順次行われるように、ロボットハンド10の動作を制御する。
The
具体的には、ロボット制御部35は、駆動部12cに対して制御信号を出力することで、開き量算出部33で算出された把持範囲Rとなるように把持部材12bを移動させる。続いて、ロボット制御部35は、アーム部11に対して制御信号を出力することで、差込位置設定部34で設定された差込位置の上方に把持部12が位置するように、アーム部11を動作させる。なお、把持範囲Rとなるように把持部材12bを移動させる動作と、差込位置の上方に把持部12を位置させるためのアーム部11の動作とは、同時に行われてもよく、どちらが先に行われてもよい。
Specifically, the
続いて、ロボット制御部35は、アーム部11に対して制御信号を出力することで、差込深さ算出部32で算出された差込深さLだけ把持部材12bが食材群Bに差し込まれるように、アーム部11を動作させる。続いて、ロボット制御部35は、駆動部12cに対して制御信号を出力することで、把持部材12bを中心軸C側に移動させて把持部材12bによって食材B1を把持させる。続いて、ロボット制御部35は、アーム部11に対して制御信号を出力することで、移載先の容器3の上方に把持部12が位置するように、アーム部11を動作させる。続いて、ロボット制御部35は、駆動部12cに対して制御信号を出力することで、把持部材12bを中心軸Cから離れる側に移動させ、把持部12から食材B1を解放させる。これにより、ロボットハンド10は、トレー2から移載先の容器3へ、予め設定された目標把持量の食材B1を移載できる。
Subsequently, the
報知制御部36は、報知ユニット40に制御信号を出力することで、物品移載装置1のオペレータに対して報知する。報知ユニット40は、例えば、ディスプレイ、ランプ、又はスピーカであってもよい。報知制御部36は、ロボットハンド10によって食材B1の移載が行われることによってトレー2内の食材B1が無くなった(所定量未満となった)場合に、報知ユニット40を通じて報知する。トレー2内の食材B1が無くなった(所定量未満となった)場合とは、差込深さLが短いために把持部12によって目標把持量の食材B1を把持できない場合であってもよい。報知制御部36は、トレー2内の食材B1が無くなったことを、物品範囲検出部31における食材群Bの物品高さHの検出結果に基づいて判定することができる。これにより、オペレータは、トレー2の交換タイミング等を認識できる。
The
均し制御部37は、均し機構20の動作を制御する。均し制御部37は、アーム部21に対して制御信号を出力することで、均し部22によって食材B1の上面を均すように、アーム部21を動作させる。また、均し制御部37は、載置範囲S内に設定された複数の差込位置のうち、食材B1の把持及び移載が行われた差込位置の数が予め定められた数に達した場合に、食材B1の把持及び移載が行われた差込位置の食材群Bの上面を均す。本実施形態において、均し制御部37は、載置範囲Sに設定された全ての差込位置に対して食材B1の把持及び移載が行われた場合に、均し機構20によって食材群Bの上面全体を均す。
The leveling
均し制御部37によって食材群Bの上面全体が均された後、トレー2内の食材B1が移載されたために、トレー2内の食材群Bの物品高さHが低くなる。このため、物品範囲検出部31は、物品高さHの検出を再度行う。差込深さ算出部32は、差込深さLの算出を再度行う。開き量算出部33は、把持範囲Rの算出を再度行う。差込位置設定部34は、開き量算出部33によって再度算出された把持範囲Rに基づいて、載置範囲S内に複数の差込位置を再度設定する。そして、ロボットハンド10は、再度設定された差込位置に基づいて食材B1の移載を行う。このように、物品移載装置1は、トレー2内の食材群Bが無くなるまで(所定量未満となるまで)、トレー2から容器3への食材B1の移載を繰り返し行う。
After the entire upper surface of the food group B is leveled by the leveling
質量算出部38は、測定部14の測定結果(食材B1に作用する力及び加速度)に基づいて、周知の方法によって、把持部12が把持する食材B1の質量を算出する。差込深さ算出部32は、質量算出部38で算出された食材B1の質量が、予め設定された目標把持量と一致しているか否かを判定する。両者が一致しない場合、差込深さ算出部32は、質量算出部38で算出された食材B1の質量が目標把持量と一致するように、差込深さLを調整する。また、開き量算出部33は、質量算出部38で算出された食材B1の質量が、予め設定された目標把持量と一致しているか否かを判定する。両者が一致しない場合、開き量算出部33は、質量算出部38で算出された食材B1の質量が目標把持量と一致するように、把持範囲Rの大きさを調整する。なお、差込深さ算出部32における差込深さLの調整、及び開き量算出部33における把持範囲Rの大きさの調整は、両方の調整が行われてもよく、いずれか一方の調整のみが行われていもよい。差込深さ算出部32及び開き量算出部33は、差込深さLの調整及び把持範囲Rの大きさの調整を、均し機構20による均し動作が終わった後、差込位置設定部34によって差込位置が再度設定される前に行う。但し、差込深さ算出部32及び開き量算出部33は、差込深さLの調整及び把持範囲Rの大きさの調整を、トレー2から容器3へ食材B1が移載されるごとに行ってもよい。
The
次に、物品移載装置1で行われるトレー2から容器3への食材B1の移載処理の流れについて説明する。なお、図6に示される処理は、作業台5の所定位置に食材群Bが載置されたトレー2が設置されたときに開始される。また、図6に示される処理は、トレー2内の食材群Bが無くなった(所定量未満となった)場合、又はオペレータから移載処理の停止の指示がされた場合に終了する。
Next, the flow of the transfer process of the food material B1 from the
作業台5の所定位置にトレー2が載置されると、物品範囲検出部31は、トレー2における食材群Bの載置範囲Sを検出する。さらに、物品範囲検出部31は、食材群Bの物品高さHを検出する(S101)。差込深さ算出部32は、把持部12の把持部材12bを食材群Bに差し込むときの差込深さLを算出する(S102)。開き量算出部33は、把持部材12bが差し込まれたときに把持部材12bによって食材B1が把持される把持範囲Rの大きさを算出する(S103)。差込位置設定部34は、載置範囲S内に、複数の差込位置を設定する(S104)。
When the
ロボット制御部35は、ロボットハンド10の動作を制御することによって、載置範囲S内に設定された複数の差込位置ごとに、食材B1の把持及び移載先の容器3への食材B1の移載を行う(S105)。ロボット制御部35は、全ての差込位置に対して食材B1の把持及び移載が行われるまで、食材B1の把持及び移載を行う。
By controlling the operation of the
全ての差込位置において食材B1の把持及び移載が行われた後、均し制御部37は、均し機構20の動作を制御することによって、食材群Bの上面を均す(S106)。食材群Bの上面が均された後、物品範囲検出部31は、再び食材群Bの物品高さHを検出する(S107)。報知制御部36は、物品範囲検出部31における物品高さHの検出結果に基づいて、トレー2内の食材B1が無くなった(所定量未満となった)か否かを判定する(S108)。トレー2内の食材B1が無くなった場合(S108:YES)、報知制御部36は、トレー2内の食材B1が無くなったことを報知ユニット40を通じて報知する(S109)。報知の後、物品移載装置1は、移載処理を終了する。
After the food material B1 is gripped and transferred at all the insertion positions, the leveling
一方、トレー2内に食材B1が残っている場合(所定量以上残っている場合)(S108:NO)、差込深さ算出部32は、S107で算出された物品高さHに基づいて、把持部12の把持部材12bを食材群Bに差し込むときの差込深さLを算出する(S102)。その後、物品移載装置1は、上述したS103以降の処理を実行する。なお、S106において食材群Bの上面が均された後、再びS103において把持範囲Rを算出する際に、差込深さ算出部32及び開き量算出部33は、質量算出部38で算出された食材B1の質量に基づいて、差込深さL及び把持範囲Rの大きさを調整してもよい。
On the other hand, when the food material B1 remains in the tray 2 (when a predetermined amount or more remains) (S108: NO), the insertion
以上のように、物品移載装置1では、物品範囲検出部31で検出された物品高さHに基づいて把持部12の差込深さLが算出される。また、この物品移載装置1では、予め設定された目標把持量及び算出された差込深さLに基づいて、把持部12の把持範囲Rが算出される。すなわち、物品移載装置1は、物品高さHに基づいて、把持部12の差込深さL及び把持範囲Rを制御し、食材B1の把持を行っている。これにより、物品移載装置1は、移載を繰り返すことによって物品高さHが変化しても、一定量の物品を安定して移載できる。
As described above, in the article transfer device 1, the insertion depth L of the
物品高さHが高い場合、物品高さHが低い場合に比べて、差込深さ算出部32は差込深さLを深くし且つ開き量算出部33は把持範囲Rを小さくする。この場合、物品移載装置1は、物品高さHが高い場合には、物品高さHが低い場合に比べて把持部12の把持部材12bをより深くまで食材群Bに差し込むことができる。ここで、一般に、ロボットハンド10は、把持部12の移動速度(食材群Bへの把持部材12bの差込速度)よりも、把持部12を閉じる(食材B1を把持する)ときの動作速度の方が遅い。このため、物品移載装置1は、物品高さHが高い場合には差込深さLを深くすることによって、把持部12の把持範囲Rを小さくすることができる。すなわち、把持部12が食材B1を把持するための動作時間が短くなる。これにより、物品移載装置1は、物品高さHが高い場合には、把持部12の把持部材12bを食材群Bに差し込んで把持するまでに要する時間を短くできる。
When the article height H is high, the insertion
差込深さ算出部32は、質量算出部38で算出された把持部12が把持する食材B1の質量と目標把持量とに基づいて、差込深さLを調整する。開き量算出部33は、質量算出部38で算出された把持部12が把持する食材B1の質量と目標把持量とに基づいて、把持部12の把持範囲Rを調整する。この場合、物品移載装置1は、質量算出部38の算出結果に基づいて食材B1の把持量を補正することができる。
The insertion
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、均し制御部37は、載置範囲Sに設定された全ての差込位置に対して食材B1の把持及び移載が行われた後に、均し機構20によって食材群Bの上面全体を均すことに限定されない。均し制御部37は、載置範囲S内に設定された複数の差込位置のうち、食材B1の把持及び移載が行われた差込位置の数が予め定められた数に達した場合に、食材B1の把持及び移載が行われた差込位置の食材群Bの上面を均し機構20によって均してもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the leveling
均し機構20の均し部22は、例えば板状等、櫛状以外の形状であってもよい。均し機構20は、アーム部21及び均し部22を備えることに限定されない。均し機構20は、食材群Bの上面を均すことができる機構であれば、他の機構であってもよい。例えば、均し機構20は、振動源を備え、トレー2を振動させることによって食材群Bの上面を均す機構であってもよい。
The leveling
物品移載装置1は、均し機構20及び均し制御部37を備えていなくてもよい。例えば、物品移載装置1のオペレータによってトレー2内の食材群Bの上面が均されてもよい。この場合、報知制御部36は、載置範囲Sに設定された全ての差込位置に対して食材B1の把持及び移載が行われた場合に、報知ユニット40を通じて報知する。これにより、オペレータは、載置範囲Sに設定された全ての差込位置に対して食材B1の把持及び移載が行われたことを認識できる。なお、報知制御部36は、載置範囲Sに設定された全ての差込位置に対して食材B1の把持及び移載が行われた場合に、報知ユニット40を通じて報知することに限定されない。例えば、報知制御部36は、載置範囲Sに設定された複数の差込位置のうち、食材B1の把持及び移載が行われた差込位置の数が予め定められた数に達した場合に、報知ユニット40を通じて報知してもよい。この場合、オペレータは、食材B1の把持及び移載が行われた差込位置の数が予め定められた数に達したことを認識できる。このように、報知制御部36及び報知ユニット40は、食材B1の把持及び移載が行われた差込位置の数が予め定められた数に達した場合に報知する報知部として機能する。オペレータによってトレー2内の食材群Bの上面が均された後、物品移載装置1は、均し機構20によって食材群Bの上面が均された場合と同様に、トレー2から容器3への食材B1の移載を再開する。
The article transfer device 1 does not have to include the
また、物品移載装置1は、物品範囲検出部31における物品高さHの検出結果に基づいてトレー2内の食材B1の有無を判定し、トレー2内の食材B1が無くなった場合に食材B1の移載処理を終了した。物品移載装置1は、物品高さHの検出結果に基づいて移載処理を終了することに限定されない。例えば、物品移載装置1は、トレー2から容器3への食材B1の移載を所定回数実行した後に、移載処理を終了してもよい。
Further, the article transfer device 1 determines the presence or absence of the food material B1 in the
物品範囲検出部31は、カメラ13の撮像情報に基づいて載置範囲Sを検出することに限定されない。例えば、物品範囲検出部31は、オペレータが入力した載置範囲Sの情報を用いてもよい。
The article
物品範囲検出部31は、カメラ13の撮像情報に基づいて物品高さHを検出することに限定されない。例えば、物品範囲検出部31は、距離センサ等を用いて物品高さHを検出してもよい。
The article
上記実施形態では、把持部12が3つの把持部材12bを有する形態を一例に説明した。しかし、把持部12は、少なくとも2つの把持部材を有していればよい。把持部12は、食材B1を把持する構成であれば、如何なる構成であってもよい。
In the above embodiment, the embodiment in which the
上記の実施形態において物品移載装置1は、トレー2内の食材B1を把持して容器3に移載した。しかしながら、物品移載装置1は、移載対象として食材B1以外の種々の物品を移載できる。また、物品移載装置1は、トレー2から容器3へ食材B1を移載することに限定されず、種々の用途に用いられ得る。
In the above embodiment, the article transfer device 1 grips the food material B1 in the
1…物品移載装置、2…トレー(載置部)、10…ロボットハンド、12…把持部、31…物品範囲検出部(高さ検出部)、32…差込深さ算出部、33…開き量算出部、35…ロボット制御部、38…質量算出部、B…食材群(物品群)、B1…食材(物品)、H…物品高さ、L…差込深さ、S…載置範囲。 1 ... article transfer device, 2 ... tray (mounting section), 10 ... robot hand, 12 ... grip section, 31 ... article range detection section (height detection section), 32 ... insertion depth calculation section, 33 ... Opening amount calculation unit, 35 ... Robot control unit, 38 ... Mass calculation unit, B ... Foodstuff group (article group), B1 ... Foodstuff (article), H ... Article height, L ... Insertion depth, S ... Placement range.
Claims (3)
前記載置部に載置された前記物品群における前記把持部の差し込み方向の物品高さを検出する高さ検出部と、
前記高さ検出部で検出された前記物品高さに基づいて、検出された前記物品高さ以下となるように前記物品群に対する前記把持部の差込深さを算出する差込深さ算出部と、
予め設定された前記物品の目標把持量及び前記差込深さ算出部で算出された前記差込深さに基づいて、前記把持部の開き量を算出する開き量算出部と、
前記ロボットハンドの動作を制御するロボット制御部と、
を備え、
前記ロボット制御部は、
前記把持部の開き量が前記開き量算出部で算出された開き量となり且つ前記物品群に対する前記把持部の差込深さが前記差込深さ算出部で算出された前記差込深さとなるように前記ロボットハンドの動作を制御し、
さらに、前記物品群に差し込まれた前記把持部によって前記物品を把持して前記移載先まで前記物品が移載されるように前記ロボットハンドを制御する、物品移載装置。 The grip portion has a grip portion for gripping an article, and the grip portion is inserted into an article group which is an aggregate of a plurality of the articles mounted on the mounting portion to grip a part of the article and the gripped portion. A robot hand that transfers goods to the transfer destination position,
A height detection unit that detects the height of the article in the insertion direction of the grip portion in the article group placed on the above-mentioned placement unit, and a height detection unit.
Insertion depth calculation unit that calculates the insertion depth of the grip portion with respect to the article group so as to be equal to or lower than the detected article height based on the article height detected by the height detection unit. When,
An opening amount calculation unit that calculates the opening amount of the gripping portion based on a preset target gripping amount of the article and the insertion depth calculated by the insertion depth calculation unit.
A robot control unit that controls the operation of the robot hand,
Equipped with
The robot control unit
The opening amount of the grip portion is the opening amount calculated by the opening amount calculation unit, and the insertion depth of the grip portion with respect to the article group is the insertion depth calculated by the insertion depth calculation unit. By controlling the movement of the robot hand so as to
Further, an article transfer device that grips the article by the grip portion inserted into the article group and controls the robot hand so that the article is transferred to the transfer destination.
前記質量算出部の算出結果と前記目標把持量とに基づいて、前記開き量算出部が前記把持部の開き量を調整すること及び前記差込深さ算出部が前記差込深さを調整することの少なくともいずれかが行われる、請求項1又は2に記載の物品移載装置。 A mass calculation unit for calculating the mass of the article based on the force and acceleration acting on the article when the robot hand moves the article is provided.
Based on the calculation result of the mass calculation unit and the target gripping amount, the opening amount calculation unit adjusts the opening amount of the gripping unit, and the insertion depth calculation unit adjusts the insertion depth. The article transfer device according to claim 1 or 2, wherein at least one of the above is performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018009597A JP6979688B2 (en) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | Goods transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018009597A JP6979688B2 (en) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | Goods transfer device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019126876A JP2019126876A (en) | 2019-08-01 |
| JP6979688B2 true JP6979688B2 (en) | 2021-12-15 |
Family
ID=67472674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018009597A Active JP6979688B2 (en) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | Goods transfer device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6979688B2 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020261601A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 株式会社DeepX | Control device |
| JP7491543B2 (en) * | 2019-09-26 | 2024-05-28 | 株式会社イシダ | Weighing Device |
| JP7456288B2 (en) * | 2020-05-27 | 2024-03-27 | 株式会社デンソーウェーブ | Robot control method, robot device |
| JP7512231B2 (en) * | 2021-05-21 | 2024-07-08 | 株式会社Preferred Networks | Apparatus, model generation method, model learning apparatus, program, method, and system |
| JP7852913B2 (en) * | 2022-03-15 | 2026-04-28 | 株式会社イシダ | Goods transfer device |
| JP7341550B1 (en) * | 2022-03-25 | 2023-09-11 | コネクテッドロボティクス株式会社 | gripping system |
| JP7385955B1 (en) | 2022-09-29 | 2023-11-24 | コネクテッドロボティクス株式会社 | Gripping system, grasping method, control device, and program |
| JP7442224B1 (en) | 2022-12-28 | 2024-03-04 | コネクテッドロボティクス株式会社 | Gripping system, grasping method, control device, and program |
| WO2025084308A1 (en) * | 2023-10-20 | 2025-04-24 | TechMagic株式会社 | Food apportioning device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06298352A (en) * | 1993-04-12 | 1994-10-25 | Kawatetsu Advantec Kk | Automatic taking-out device for powder/grain raw material |
| ITPI20010022A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-21 | S R A S R L | METHOD AND EQUIPMENT FOR WITHDRAWAL FROM A CONTAINER OF FOOTWEAR ITEMS |
| JP2003159688A (en) * | 2001-11-26 | 2003-06-03 | Kyodo Printing Co Ltd | Robot hand |
| JP2003305679A (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-28 | Sekisui Chem Co Ltd | Chuck device |
| JP5968673B2 (en) * | 2012-04-27 | 2016-08-10 | 株式会社イシダ | Goods transfer device |
| JP6645774B2 (en) * | 2015-08-31 | 2020-02-14 | 国立大学法人東京工業大学 | Robot hand |
-
2018
- 2018-01-24 JP JP2018009597A patent/JP6979688B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019126876A (en) | 2019-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6979688B2 (en) | Goods transfer device | |
| JP2019126875A (en) | Article transfer device | |
| JP5642759B2 (en) | Article take-out device and article take-out method | |
| JP5810582B2 (en) | Robot control method and robot | |
| JP6461712B2 (en) | Cargo handling device and operation method thereof | |
| KR20140023240A (en) | Apparatus for automated removal of workpieces arranged in a container | |
| JP6219901B2 (en) | Temporary placement device with adjustable workpiece orientation | |
| US8660685B2 (en) | Robot system and workpiece picking method | |
| EP3457241A1 (en) | Gripping device and conveying apparatus | |
| EP3956111A1 (en) | Object grasp system and method | |
| US20140031978A1 (en) | Robot hand, robot system provided with the robot hand, method of production using the robot system and product produced by the method | |
| JP5976460B2 (en) | Automatic boxing apparatus and method | |
| JP2019025646A (en) | Distributing device, serving system, and learning data generating device | |
| US20230405639A1 (en) | Waste sorting robot with gripper that releases waste object at a throw position | |
| JP7146233B2 (en) | Goods transfer device | |
| US20110024051A1 (en) | Automated lamination stacking system for a transformer core former | |
| Nakamoto et al. | High-speed and compact depalletizing robot capable of handling packages stacked complicatedly | |
| CN111390893B (en) | Method for producing a transformer core and positioning system | |
| JP6702930B2 (en) | Work holding jig | |
| CN115427333A (en) | Destacker for picking and moving groups of articles | |
| JP2010005722A (en) | Workpiece feeder for use in picking bulk items | |
| JP2017196685A (en) | Article supply device | |
| JPS61297048A (en) | Positioning device for part | |
| CN110654599A (en) | Boxing equipment and electric rice cooker packaging production line | |
| WO2019206924A1 (en) | Method for inserting objects into a common object receptacle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210108 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210930 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211102 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211109 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6979688 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |