JP7102366B2 - Picking system - Google Patents
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Description
本発明は、ピッキングシステムに関する。 The present invention relates to a picking system.
工場または倉庫などの物流現場では、多種多様な物品が搬送車に搭載されて搬送され、作業者またはロボットにより取り出されてコンベアなどへ移される。 At distribution sites such as factories or warehouses, a wide variety of goods are mounted on transport vehicles and transported, taken out by workers or robots, and transferred to conveyors and the like.
近年では、物流現場の自動化が進展しているが、機械化の割合を高めようとするほど、高機能なロボットを高精度に制御する必要があるため、コストが増大する。ロボットのメンテナンス作業や部品供給作業などの一部の作業を作業者に行わせることもできるが、作業者とロボットとの連携について十分検討されていない。 In recent years, automation of distribution sites has progressed, but the higher the ratio of mechanization, the higher the cost because it is necessary to control highly functional robots with high precision. It is possible to have the worker perform some work such as maintenance work of the robot and parts supply work, but the cooperation between the worker and the robot has not been sufficiently examined.
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ピッキング作業の効率を向上できるようにしたピッキングシステムの提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a picking system capable of improving the efficiency of picking work.
上記課題を解決すべく、本発明の一つの観点に従うピッキングシステムは、ワークを搬送する搬送車の移動方向に沿って、第1ロボット作業区画と、第2ロボット作業区画とが配置されており、第1ロボット作業区画に配置され、搬送車に設定される第1作業対象領域についてピッキング作業する第1ピッキングロボットと、第2ロボット作業区画に配置され、搬送車に設定される第2作業対象領域についてピッキング作業する第2ピッキングロボットと、少なくとも第1ロボット作業区画と第2ロボット作業区画との間に設けられ、作業者により所定の作業が実施される作業者区画とを備える。 In order to solve the above problems, in the picking system according to one aspect of the present invention, the first robot work section and the second robot work section are arranged along the moving direction of the transport vehicle for transporting the work. A first picking robot that is arranged in the first robot work area and performs picking work on the first work target area set in the transport vehicle, and a second work target area that is arranged in the second robot work area and is set in the transport vehicle. A second picking robot for picking work and a worker section provided between at least the first robot work section and the second robot work section and where a predetermined work is performed by a worker are provided.
本発明によれば、第1ロボット作業区画の第1ピッキングロボットと第2ロボット作業区画の第2ピッキングロボットと作業者区画の作業者とにより、搬送車からワークを取り出すことができる。 According to the present invention, the work can be taken out from the transport vehicle by the first picking robot in the first robot work section, the second picking robot in the second robot work section, and the worker in the worker section.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、作業者とピッキングロボットとが連携してピッキング作業を行うことにより、ピッキング作業の効率(スループット)を向上する。本実施形態では、それぞれの作業対象領域の異なる第1ピッキングロボットと第2ピッキングロボットとの間で、作業者が所定の処理を実行することにより、第1ピッキングロボットによるピッキング作業と第2ピッキングロボットによるピッキング作業とを連動させる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the efficiency (throughput) of the picking work is improved by performing the picking work in cooperation with the worker and the picking robot. In the present embodiment, the picking work by the first picking robot and the second picking robot are performed by the worker performing a predetermined process between the first picking robot and the second picking robot having different work target areas. It is linked with the picking work by.
本実施形態では、作業者による作業と各ピッキングロボットによる作業とを同時並行に実行することができるため、作業者一人が単位時間当たりに搬送車から降ろすワークの数量を増加させることができる(スループットの向上)。 In the present embodiment, since the work by the worker and the work by each picking robot can be executed in parallel, the number of works to be unloaded from the transport vehicle by one worker can be increased per unit time (throughput). Improvement).
本実施形態では、第1ピッキングロボットと第2ピッキングロボットとにより、搬送車からワークを取り出す作業を作業対象領域毎に分けるため、並列処理の数を増加させることができ、ピッキング作業のスループットを向上させることができる。 In the present embodiment, since the work of taking out the work from the transport vehicle is divided for each work target area by the first picking robot and the second picking robot, the number of parallel processes can be increased and the picking work throughput is improved. Can be made to.
本実施形態では、共通構造のピッキングロボットの設置方法を変えることにより、異なる作業対象領域についてのピッキング作業を実施するため、比較的小型で安価なピッキングロボットを用いることができる。したがって、第1作業対象領域および第2作業対象領域の両方を一台のピッキングロボットが担当する場合に比べると、本実施形態ではピッキングロボットの導入コストを抑えることができる。 In the present embodiment, since the picking work for different work target areas is performed by changing the installation method of the picking robot having a common structure, a relatively small and inexpensive picking robot can be used. Therefore, as compared with the case where one picking robot is in charge of both the first work target area and the second work target area, the introduction cost of the picking robot can be suppressed in the present embodiment.
本実施形態では、第1ロボット作業区画と第2ロボット作業区画との間に作業者区画を配置し、作業者により所定の作業を実施するため、仮に第1ピッキングロボットが第1作業対象領域内のワークを全て取り出すことができず、第1作業対象領域内にワークが残っていても、作業者区画の作業者により取り出すことができる。したがって、この場合は、少なくとも第1ピッキングロボットの画像認識などの精度が低くても、ピッキングシステム全体としては、信頼性を維持しつつスループットを向上できる。 In the present embodiment, in order to arrange a worker section between the first robot work section and the second robot work section and perform a predetermined work by the worker, the first picking robot is temporarily in the first work target area. Even if the work cannot be taken out and the work remains in the first work target area, it can be taken out by the worker in the worker section. Therefore, in this case, even if the accuracy of the image recognition of the first picking robot is low, the throughput of the picking system as a whole can be improved while maintaining the reliability.
図1~図5を用いて第1実施例を説明する。図1は、ピッキングシステム1の全体概要を示す。ピッキングシステム1は、例えば、少なくとも一つの第1ピッキングロボット10と、少なくとも一つの第2ピッキングロボット20と、少なくとも一つの篭車30と、少なくとも一つのコンベア装置50と、を備える。本実施例のワーク40は、例えば、段ボール箱のような容器である。段ボール箱に限らず、プラスチック製または金属製の容器でもよい。ワーク40は、容器に限らず、物流現場で仕分けされる何らかの物体であればよい。ワーク40は、例えば直方体に形成されるが、必ずしも直方体である必要はなく、円柱状、三角柱状、半球状などの形状であってもよい。
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows an overall overview of the
本実施例では、作業効率を高めるために、「搬送車」としての篭車30を所定数(例えば3個)連結することにより、一組の篭車を形成する。第1ピッキングロボット10および第2ピッキングロボット20も、それぞれ所定数ずつ配置される。なお、所定数は「3」に限らず、「2」以上の値であればよい。
In this embodiment, in order to improve work efficiency, a set of cage vehicles is formed by connecting a predetermined number (for example, three) of
本実施例では、篭車30内を2つの収容部31,32に区切る場合を説明するが、これに代えて、篭車30内を3つ以上の収容部に区切ってもよい。また、各収容部は敷板などで物理的に区切られていなかった場合でも、複数のロボットの作業対象領域に区切るならば本発明の範疇である。
In this embodiment, the case where the inside of the
第1ピッキングロボット10は、篭車30の上側収容部31についてピッキング作業を行うため、上側ピッキングロボットと呼ぶこともできる。第2ピッキングロボット20は、篭車30の下側収容部32についてピッキング作業を行うため、下側ピッキングロボットと呼ぶこともできる。
Since the
先に、作業区画の配置について説明する。本実施例では、篭車30の移動方向に沿って、複数のロボット作業区画AMと複数の作業者区画AWとが交互に配置される。換言すれば、ロボット作業区画AMの上流側および下流側には、作業者区画AWがそれぞれ配置される。上流側および下流側とは、篭車30の移動方向の上流側および下流側である。篭車30の移動方向に沿ってコンベア装置50が平行に配置されるため、本明細書にいう上流側および下流側とは、コンベア装置50の搬送方向でもある。
First, the arrangement of the work area will be described. In this embodiment, the plurality of robot work compartments AM and the plurality of worker compartments AW are alternately arranged along the moving direction of the
図1に示す例では、第1作業者区画AW1、第1ロボット作業区画AM1、第2作業者区画AW2、第2ロボット作業区画AM2、第3作業者区画AW3の順番で、上流側から下流側にかけて配置されている。一人の作業者Wが、これら複数の作業者区画AW1~AW3を有する一つのラインを担当する。後述の実施例では、一つの作業者Wが複数のラインを担当する。 In the example shown in FIG. 1, the first worker section AW1, the first robot work section AM1, the second worker section AW2, the second robot work section AM2, and the third worker section AW3 are in this order from the upstream side to the downstream side. It is arranged over. One worker W is in charge of one line having these plurality of worker sections AW1 to AW3. In the embodiment described later, one worker W is in charge of a plurality of lines.
作業者Wは、図外から一組の篭車を第1作業者区画AW1へ手動で引き入れ、各篭車30の扉を開けるなどの前処理作業を行う。各篭車30は、上側に位置する上側収容部31と、下側に位置する下側収容部32とを備えており、これら空間31,32の間は仕切板33により仕切られている。上側収容部31は「第1作業対象領域」に対応し、下側収容部32は「第2作業対象領域」に対応する。図示せぬ扉は、収容部31,32毎に個別に設けられていてもよいし、共通の扉でもよい。
The worker W manually pulls a set of cage cars into the first worker section AW1 from outside the figure, and performs pretreatment work such as opening the door of each
ここでは、一組の篭車は連結されており、作業者Wにより手動で移動される場合を例に挙げて説明するが、これに代えて、各篭車30の下側に自走式搬送ロボットを位置させ、その搬送ロボットにより篭車30を移動させてもよい。あるいは、一組の篭車のうちいずれか一つまたは複数のみに自走式搬送ロボットを配置させて移動させてもよい。自走式搬送車は、或る一組の篭車を作業区画間で移動させた後で、他の一組の篭車へ移動し、他の一組の篭車を他の作業区画間で移動させることができる。
Here, a case where one set of cage cars is connected and manually moved by the worker W will be described as an example, but instead of this, a self-propelled transport to the lower side of each
作業者Wは、前処理作業が完了すると、一組の篭車を第1ロボット作業区画AM1へ手動で搬入する。作業者Wが第1ロボット作業区画AM1の外に出て安全が確保されると、第1ロボット作業区画AM1に配置された各第1ピッキングロボット10によるピッキング作業が開始される。ピッキング作業の処理方法は、図5で後述する。
When the pretreatment work is completed, the worker W manually carries a set of cage cars into the first robot work section AM1. When the worker W goes out of the first robot work section AM1 and safety is ensured, the picking work by each of the first picking
ここでは簡単に説明する。第1ピッキングロボット10は、上述の通り、篭車30の数に合わせて配置されている。作業者Wが一組の篭車を第1ロボット作業区画AM1へ引き入れて、所定の位置で停止させると、各第1ピッキングロボット10の正面に篭車30が一台ずつ位置することになる。
Here, a brief explanation will be given. As described above, the
第1ピッキングロボット10は、例えば、アームロボット11と、アームロボット11を支持する台座12と、台座12およびアームロボット11を篭車30に対して進退させるスライダ13とを備える。アームロボット11は、例えば、真空吸着パッドなどにより、ワーク40を吸着して取り出すことができるようになっている。
The
アームロボット11の上方には、カメラ15が設けられている。カメラ15により上側収容部31のワーク積載状態が撮影されて画像処理され、その画像処理の結果に基づいてアームロボット11の動作が制御される。これら一連の制御を行う制御装置100の例は、図2で後述する。カメラ15および後述のカメラ25は、例えばステレオカメラ、三次元距離画像カメラとして構成されてもよい。
A
アームロボット11は、上側収容部31から一つずつワーク40を取り出し、取り出したワーク40を背後のコンベア装置50へ置く。
The
コンベア装置50は、篭車30の移動方向に沿って、延設されている。コンベア装置50の上流側は、上段用コンベア51であり、第1ピッキングロボット10により上側収容部31から取り出されたワーク40が載置される。コンベア装置50の下流側は、下段用コンベア52であり、第2ピッキングロボット20により下側収容部32から取り出されたワーク40が載置される。上段用コンベア51と下段コンベア52とは、スロープ部53により連結されている。したがって、上段用コンベア51に置かれたワーク40は、上段用コンベア51からスロープ部52を介して下段コンベア53へ進入する。
The
作業対象領域の高さが異なる第1ピッキングロボット10と第2ピッキングロボット20とで共通のコンベア装置50を用いることにより、作業現場をコンパクトに形成することができ、コストも低減することができる。しかし、共通のコンベア装置50に代えて、第1ピッキングロボット10用のコンベア装置と第2ピッキングロボット20用のコンベア装置とを別々に設置してもよい。
By using the
第1ロボット作業区画AM1でのピッキング作業が完了すると、作業者Wは、一組の篭車を第1ロボット作業区画AM1から手動で引き出して、第2作業者区画AW2へ引き入れる。 When the picking work in the first robot work section AM1 is completed, the worker W manually pulls out a set of cages from the first robot work section AM1 and pulls them into the second worker section AW2.
作業者Wは、第2作業者区画AW2において、第1ロボット作業区画AM1についての後処理作業と第2ロボット作業区画AM2についての前処理作業とを実行する。第1ロボット作業区画AM1についての後処理作業には、例えば、上側収容部31の目視確認作業と、上側収容部31に残されたワーク40(第1ピッキングロボット10が取り出さなかったワーク)の手動による取り出し作業とが含まれる。
The worker W executes the post-processing work for the first robot work section AM1 and the pre-processing work for the second robot work section AM2 in the second worker section AW2. The post-processing work for the first robot work section AM1 includes, for example, a visual confirmation work of the upper accommodating
本実施例では、ロボット作業区画の下流側に作業者区画を配置し、その作業者区画において作業者Wが後処理作業を実施するため、ロボット作業区画におけるピッキング作業に完全を求める必要がない。もしも幾つかのワーク40の取り出しに失敗したとしても、残されたワーク40は、作業者区画の作業者により手動で取り出されて、コンベア装置50に置かれる。したがって、カメラ15で撮影する際の照明の当て方、機械的振動や電気的ノイズなどにより、画像処理の精度が低下した場合でも、作業者Wによる作業が補うため、ピッキングシステム1全体として高い信頼性を維持することができる。
In this embodiment, since the worker section is arranged on the downstream side of the robot work section and the worker W performs the post-processing work in the worker section, it is not necessary to request complete picking work in the robot work section. Even if some of the
作業者Wは、第1ロボット作業区画AM1についての後処理作業が終了すると、第2ロボット作業区画AM2についての前処理作業を行う。この前処理作業では、例えば、仕切板33を篭車30から取り外したり、下側収容部32の扉を開けたりする。作業者Wは、第2ロボット作業区画AM2についての前処理作業が終了すると、一組の篭車を第2作業者区画AW2から手動で引き出して、第2ロボット作業区画AM2へ引き入れる。
When the post-processing work for the first robot work area AM1 is completed, the worker W performs the pre-processing work for the second robot work area AM2. In this pretreatment work, for example, the
第2ピッキングロボット20は、第1ピッキングロボット10と同様に、例えば、アームロボット21と、アームロボット21を支持する台座22と、台座22およびアームロボット21を篭車30に対して進退させるスライダ23とを備える。アームロボット11は、例えば、真空吸着パッドなどにより、ワーク40を吸着して取り出す。アームロボット21の上方には、カメラ25が設けられている。カメラ25により下側収容部32のワーク積載状態が撮影されて画像処理され、その画像処理の結果に基づいてアームロボット21の動作が制御される。
Similar to the
ここで、カメラ15は、上側収容部31内を全て撮影できるように、画角または取り付け位置などが設定されている。同様に、カメラ25は、下側収容部32を全て撮影できるように、画角または取り付け位置などが設定されている。
Here, the
第1ピッキングロボット10と第2ピッキングロボット20とは、主に台座12,22の高さが異なるだけであり、アームロボット11,21の基本的構成は同一である。共通のアームロボットを用いて、台座の高さを変えることにより、第1ピッキングロボット10は、篭車30の天井から深さ寸法H1までの上側収容部31内でピッキング作業を行うことができる。第2ピッキングロボット20は、仕切板33から深さ寸法H2までの下側収容部32内でピッキング作業を行うことができる。
The
作業者Wは、第2ロボット作業区画AM2でのピッキング作業が終了すると、一組の篭車を第2ロボット作業区画AM2から手動で引き出して、第3作業者区画AW3へ引き入れる。作業者Wは、第3作業者区画AW3において、第2ロボット作業区画AM2についての後処理作業を行う。後処理作業としては、例えば、下側収容部32の目視確認作業と、下側収容部32に残されたワーク40(第2ピッキングロボット20が取り出さなかったワーク)の手動による取り出し作業とが含まれる。したがって、第2ピッキングロボット20は、照明系の設定、機械的振動および電気的ノイズに対する対策などをあまり考慮せずに、ピッキング作業を実施することができる。
When the picking work in the second robot work section AM2 is completed, the worker W manually pulls out a set of cages from the second robot work section AM2 and pulls them into the third worker section AW3. The worker W performs post-processing work on the second robot work section AM2 in the third worker section AW3. The post-processing work includes, for example, a visual confirmation work of the
作業者Wは、全てのワーク40が取り出されたことを確認すると、一組の篭車を図外の待機場所へ搬出させる。待機場所に置かれた一組の篭車には、別のワーク40が収容されて、第1作業者区画AW1へ搬入される。
When the worker W confirms that all the
なお、第1ピッキングロボット10および第2ピッキングロボット20によりコンベア装置50へ載置されたワーク40は、コンベア装置50により図外の出荷場所へ運び出される。
The
図2は、ピッキングシステム1のシステム構成を示す。ピッキングシステム1を制御する制御装置100には、例えば、入力装置110と、出力装置120と、センサ130とが接続されている。さらに制御装置100は、通信ネットワークCNを介して、第1ピッキングロボット10と、第2ピッキングロボット20と、コンベア装置50と、指示装置60とにそれぞれ接続されている。
FIG. 2 shows the system configuration of the
制御装置100は、例えば、マイクロプロセッサ(図中、CPU)101と、メモリ102と、記憶装置103と、通信部104とを備える。汎用計算機を用いて制御装置100を構成してもよいし、専用装置から制御装置100を構成してもよい。
The
記憶装置103には、所定のコンピュータプログラム1031が格納されている。マイクロプロセッサ101がコンピュータプログラム1031をメモリ102に読み出して実行することにより、ピッキングシステム1を制御するための機能が実現される。
A
入力装置110は、ピッキングシステム1のオペレータが制御装置100へ情報を入力するための装置である。入力装置110は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、音声入力装置などである。出力装置120は、制御装置100からオペレータへ情報を提供する装置である。出力装置120は、例えば、ディスプレイ、プリンタ、音声合成装置などである。
The
入力装置110と出力装置120とを一体的に構成してもよい。例えば、デスクトップ型またはノート型のパーソナルコンピュータ、タブレット端末、携帯電話(いわゆるスマートフォンを含む)、腕時計型または眼鏡型などのウエアラブル端末を、情報入出力装置として利用することもできる。AR(Augmented Reality)端末を用いてもよい。
The
オペレータは、入力装置110から制御装置100へ各種のパラメータおよび設定値などを入力することができる。オペレータは、出力装置120からの情報に基づいて、設定値およびピッキング作業の状況などを確認することができる。
The operator can input various parameters, set values, and the like from the
センサ130は、例えば、光電スイッチ、リミットスイッチ、重量センサ、安全スイッチなどの装置である。センサ130によって、ロボット作業区画AM内の篭車30および作業者Wの存在が検出されて制御装置100へ入力される。
The
作業者Wがピッキングロボット10,20によるピッキング作業の開始を指示するための動作開始スイッチを、センサ130の一種として扱うこともできる。あるいは、入力装置110を動作開始スイッチとして使用することもできる。なお、後述する実施例のワーク検出センサ70も、センサ130の一種として扱うことができる。
The operation start switch for the worker W to instruct the start of the picking work by the picking
通信ネットワークCNは、工場用の通信ネットワークとして構成される。通信ネットワークCNの少なくとも一部に無線通信を取り入れてもよい。 The communication network CN is configured as a communication network for factories. Wireless communication may be incorporated into at least a part of the communication network CN.
指示装置60は、作業現場に設置されるディスプレイなどである。制御装置100は、ピッキング作業の進展状況を随時確認し、作業者Wに対して次の作業内容を指示装置60から指示する。指示装置60は、ディスプレイに限らず、ランプまたはスピーカーなどと組み合わせてもよい。
The
指示装置60を作業現場の壁面に設置したり、天井からつり下げたりすることにより、作業現場単位あるいは作業ライン単位で指示装置60を設けてもよい。あるいは、作業者Wの装着するウエアラブル端末を指示装置60として利用し、作業者W毎に作業内容を指示してもよい。
The
図3は、ピッキング処理のシーケンス図である。図4の模式図を適宜参照しながら説明する。図中では、ワーク40を「箱」と表記している。
FIG. 3 is a sequence diagram of the picking process. This will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 4 as appropriate. In the figure, the
作業者Wは、第1作業者区画AW1において一組の篭車に所定の前処理作業(開扉など)をした後、第1ロボット作業区画AM1へ搬入する(S11)。第1ピッキングロボット10は、安全を確認した後に、ピッキング作業を開始する(S12)。
The worker W performs a predetermined pretreatment work (door opening, etc.) on a set of cage cars in the first worker section AW1 and then carries the robot into the first robot work section AM1 (S11). The
すなわち、第1ピッキングロボット10は、スライダ13により篭車30へ近づき、上側収容部31へアームロボット11を差しのばし、上側収容部31に収容されたワーク40を取り出してコンベア装置50に置く(S12)。この段階を図4(1)に示す。作業者Wは、第1ピッキングロボット10によるピッキング作業が終了するまで待機する。この待機期間中(第1ピッキングロボット10のピッキング作業中)に、作業者Wは、他の作業を行うことができる。
That is, the
作業者Wは、第1ピッキングロボット10によるピッキング作業の終了を確認すると(S13)、一組の篭車を第1ロボット作業区画AM1から引き出し、第2作業者区画AW2において所定の後処理作業を実行する(S14)。この後処理作業では、例えば、作業者Wは、上側収容部31に残されたワーク40を手動で取り出して、コンベア装置50へ置く。
When the worker W confirms the completion of the picking work by the first picking robot 10 (S13), the worker W pulls out a set of cages from the first robot work section AM1 and performs a predetermined post-processing work in the second worker section AW2. Execute (S14). In this post-processing work, for example, the worker W manually takes out the
作業者Wは、第1ロボット作業区画AM1に関する後処理作業が終了すると(S14)、第2作業者区画AW2において、第2ロボット作業区画AM2に関する所定の前処理作業を実行し、そして一組の篭車を第2ロボット作業区画AM2へ搬入する(S15)。前処理作業では、仕切板33を篭車30から取り外したり、下側収容部32の扉を開けたりする。
When the post-processing work related to the first robot work area AM1 is completed (S14), the worker W executes a predetermined pre-processing work related to the second robot work area AM2 in the second worker area AW2, and sets the set. The cage car is carried into the second robot work area AM2 (S15). In the pretreatment work, the
ステップS14での後処理作業とステップS15での前処理作業との段階を、図4(2)に示す。なお、図4では、複数の篭車の組が示されるため、それらを区別するために符号「30a」「30b」を付している。図4(3)は、ステップS15において、作業者Wが一組の篭車を第2ロボット作業区画AM2へ搬入した状態を示す。 The steps of the post-processing work in step S14 and the pre-processing work in step S15 are shown in FIG. 4 (2). In FIG. 4, since a set of a plurality of cage wheels is shown, the reference numerals "30a" and "30b" are added to distinguish them. FIG. 4 (3) shows a state in which the worker W carries a set of cage cars into the second robot work section AM2 in step S15.
第2ロボット作業区画AM2へ一組の篭車が搬入され、安全が確認されると、第2ピッキングロボット20によるピッキング作業が開始される(S16)。すなわち、第2ピッキングロボット20は、スライダ23により篭車30へ近づき、下側収容部32へアームロボット21を差しのばし、下側収容部32に収容されたワーク40を取り出してコンベア装置50に置く(S16)。この段階を図4(3)に示す。
When a set of cage cars is carried into the second robot work section AM2 and safety is confirmed, the picking work by the
作業者Wは、第2ピッキングロボット20によるピッキング作業中に、作業ラインの上流へ戻り、第1作業者区画AW1において他の一組の篭車についての前処理作業を行った後、他の一組の篭車を第1ロボット作業区画AM1へ搬入する(S17)。この段階を図4(4)に示す。
During the picking work by the
以下、前記同様に、第1ロボット作業区画AM1では、他の一組の篭車に対して、第1ピッキングロボット10によるピッキング作業が行われる(S18)。第1ピッキングロボット10によるピッキング作業中に、第2ロボット作業区画AM2において第2ピッキングロボット20によるピッキング作業は終了する(S19)。
Hereinafter, similarly to the above, in the first robot work section AM1, the picking work by the
作業者Wは、先に処理されている一組の篭車を第2ロボット作業区画AM2から引き出して、第3作業者区画AW3へ搬入し、所定の後処理作業を行う(S20)。後処理作業では、作業者Wは、下側収容部32から残されたワーク40を取り出してコンベア装置50に置いたり、篭車の待機場所へ向けて一組の篭車を送り出したりする。この段階を図4(5)に示す。
The worker W pulls out the set of cages that have been processed earlier from the second robot work section AM2, carries them into the third worker section AW3, and performs a predetermined post-processing work (S20). In the post-processing work, the worker W takes out the
先の一組の篭車(図4中の符号「30a」)についての作業が完了した後、後の一組の篭車に対する第1ピッキングロボット10のピッキング作業が完了する(S21)。作業者Wは、後の一組の篭車(図4中の符号「30b」)を第1作業者区画AW1へ搬入し、後処理作業を行う(S22)。以下、同様の処理が繰り返される。
After the work on the first set of cages (reference numeral "30a" in FIG. 4) is completed, the picking work of the
図3および図4で述べたように、各ピッキングロボット10,20によるピッキング作業中に、作業者Wも手動作業を行う。したがって、本実施例では、ピッキングロボットの作業と作業者の手動作業とを並列に実行することができ、次々に篭車30からワーク40を取り出して処理することができる。
As described in FIGS. 3 and 4, the worker W also performs manual work during the picking work by the picking
図5は、ピッキングロボットの制御処理を示すフローチャートである。制御装置100は、カメラの撮影結果あるいはセンサ130からの信号に基づいて、ロボット作業区画AM内に篭車30が存在するか判定する(S31)。
FIG. 5 is a flowchart showing a control process of the picking robot. The
制御装置100は、ロボット作業区画AM内に篭車30が存在することを確認すると(S31:YES)、ロボット作業区画AM内に作業者Wが存在しないことを確認する(S32)。作業者Wの安全を確保するためである。
When the
制御装置100は、ロボット作業区画AM内に作業者Wが存在しないと判定すると(S32:YES)、作業者Wにより動作開始が指示されたか判定する(S33)。
When the
制御装置100は、作業者Wによりピッキング作業の開始が指示されたと判定すると(S33:YES)、カメラにより篭車30の収容部内を撮影する(S34)。制御装置100は、ワーク40の位置および形状を認識し(S35)、その物体認識の結果に応じてアームロボットの動作を算出し、ピッキング作業を実施させる(S36)。
When the
なお、ステップS31,S32,S33のいずれかでNOと判定された場合、ステップS31へ戻る。 If NO is determined in any of steps S31, S32, and S33, the process returns to step S31.
制御装置100は、作業対象領域である収容部内の全てのワーク40が取り出されたか判定する(S37)。制御装置100は、収容部内にワーク40が残っていると判定すると(S37:NO)、ステップS31へ戻る。制御装置100は、収容部から全てのワーク40が取り出されたと判定すると(S37:YES)、ピッキング作業を停止させて(S38)、本処理を終了する。なお、上述の通り、本実施例では、ロボット作業区画AMの下流に作業者区画AWが配置されており、作業者区画AWではピッキングロボットによる作業漏れを作業者Wが目視で検査して対処するため、ピッキングロボットによるピッキング作業中の画像認識の精度は高くなくてもよい。
The
このように構成される本実施例によれば、ピッキングロボット10,20と作業者Wとが共同して作業を並行処理することができるため、作業効率を高めて、スループットを増大させることができる。
According to the present embodiment configured as described above, since the picking
図6を用いて第2実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例では、第1実施例との相違を中心に述べる。本実施例のピッキングシステム1Aでは、コンベア装置50に置かれたワーク40同士が接触するのを抑制する。
The second embodiment will be described with reference to FIG. In each of the following examples including this embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. In the
第1ピッキングロボット10を例に挙げて説明する。第1ロボット作業区画AM1は、第1ピッキングロボット10毎のセルMS(1)~MS(3)を含んでいる。各セルMS(1)~MS(3)は、各第1ピッキングロボット10(1)~10(3)が取り出したワーク40をコンベア装置50の上段用コンベア51へ置くための作業領域である。
The
各セルMS(1)~MS(3)の下流側には、ワーク検出センサ70(1)~70(3)が設けられている。ワーク検出センサ70(1)~70(3)は、例えば、反射型光電スイッチ、透過型光電スイッチ、超音波センサなどから構成されており、ワーク40の有無を検出して制御装置100へ出力する。
Work detection sensors 70 (1) to 70 (3) are provided on the downstream side of each cell MS (1) to MS (3). The work detection sensors 70 (1) to 70 (3) are composed of, for example, a reflection type photoelectric switch, a transmission type photoelectric switch, an ultrasonic sensor, and the like, and detect the presence or absence of the
制御装置100は、各ワーク検出センサ70(1)~70(3)からの検出信号に基づいて、セルに対応するコンベア上の領域にワーク40が存在するか否か判定する。例えば、対象セルMSの上流側に位置するセルに設けられたセンサ70がワーク40の通過を検出しており、対象セルMSに設けられたセンサ70がワーク40の通過を検出していない場合、対象セルに対応するコンベア領域上にワーク40が存在すると判定できる。対象セルMSに対応するコンベア領域のどこかにワーク40が存在すると判定された場合、対象セルMSに設けられた第1ピッキングロボット10は、上側収容部31から取り出したワーク40をコンベア51上へ置かない。そのワークをコンベアへ置くと、上流から流れてきた他のワークと接触する可能性があるためである。
The
なお、第2ピッキングロボット20の場合も同様であるため、説明を省略する。
Since the same applies to the
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、ピッキングロボットに対応するコンベア領域上にワークが存在しないと判定できた場合に、収容部から取り出したワークをコンベアに置く。したがって、コンベア上でワーク同士が接触するのを抑制することができる。 This embodiment configured in this way also has the same effect as that of the first embodiment. Further, in this embodiment, when it can be determined that the work does not exist on the conveyor area corresponding to the picking robot, the work taken out from the accommodating portion is placed on the conveyor. Therefore, it is possible to prevent the workpieces from coming into contact with each other on the conveyor.
本実施例では、光電スイッチなどの比較的安価なワーク検出センサ70を用いるため、低コストかつ簡易な構成でワークの接触を防止でき、信頼性を向上できる。
In this embodiment, since a relatively inexpensive
図7を用いて第3実施例を説明する。本実施例のピッキングシステム1Bでは、一人の作業者Wが複数の(例えば2つの)作業ラインを担当する。図7の左側には第1作業ラインが示されており、図7の右側には第2作業ラインが示されている。
The third embodiment will be described with reference to FIG. 7. In the
各作業ラインの構成は、第1実施例で述べた通りである。すなわち、各作業ラインには、篭車30の移動方向に沿って、ロボット作業区画AMと作業者区画AWとが交互に配置されている。作業者Wは、指示装置60からの指示に応じて、各作業区画間を移動し、所定の作業を実行する。
The configuration of each work line is as described in the first embodiment. That is, in each work line, the robot work section AM and the worker section AW are alternately arranged along the moving direction of the
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、一人の作業者Wが複数の作業ラインを担当するため、スループットをより一層向上させることができる。なお、本実施例は、第1実施例または第2実施例のいずれとも組み合わせることができる。 This embodiment configured in this way also has the same effect as that of the first embodiment. Further, in this embodiment, since one worker W is in charge of a plurality of work lines, the throughput can be further improved. In addition, this Example can be combined with either 1st Example or 2nd Example.
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. The above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. It is also possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。 Each component of the present invention can be arbitrarily selected, and the invention including the selected configuration is also included in the present invention. Further, the configurations described in the claims can be combined in addition to the combinations specified in the claims.
1,1A,1B:ピッキングシステム、10:第1ピッキングロボット、11:アームロボット、12:台座、13:スライダ、15:カメラ、20:第2ピッキングロボット、21:アームロボット、22:台座、23:スライダ、25:カメラ、30:篭車、31:上側収容部、32:下側収容部、33:仕切板、40:ワーク、50:コンベア装置、51:上段用コンベア、52:下段用コンベア、53:スロープ部、60:指示装置、100:制御装置、110:入力装置、120:出力装置、130:センサ、AW:作業者区画、AM:ロボット作業区画 1,1A, 1B: Picking system, 10: 1st picking robot, 11: Arm robot, 12: Pedestal, 13: Slider, 15: Camera, 20: 2nd picking robot, 21: Arm robot, 22: Pedestal, 23 : Slider, 25: Camera, 30: Cage, 31: Upper housing, 32: Lower housing, 33: Partition plate, 40: Work, 50: Conveyor device, 51: Upper conveyor, 52: Lower conveyor , 53: Slope section, 60: Indicator device, 100: Control device, 110: Input device, 120: Output device, 130: Sensor, AW: Worker section, AM: Robot work section
Claims (8)
ワークを搬送する搬送車の移動方向に沿って、第1ロボット作業区画と、第2ロボット作業区画とが配置されており、
前記第1ロボット作業区画に配置され、前記搬送車に設定される第1作業対象領域についてピッキング作業する第1ピッキングロボットと、
前記第2ロボット作業区画に配置され、前記搬送車に設定される第2作業対象領域についてピッキング作業する第2ピッキングロボットと、
少なくとも前記第1ロボット作業区画と前記第2ロボット作業区画との間に設けられ、作業者により所定の作業が実施される作業者区画と
を備えるピッキングシステム。
It ’s a picking system.
A first robot work section and a second robot work section are arranged along the moving direction of the carrier for transporting the work.
A first picking robot arranged in the first robot work area and picking a first work target area set in the transport vehicle, and a first picking robot.
A second picking robot arranged in the second robot work section and picking a second work target area set in the transport vehicle, and a second picking robot.
A picking system including at least a worker section provided between the first robot work section and the second robot work section and in which a predetermined work is performed by a worker.
請求項1に記載のピッキングシステム。 The picking work by the first picking robot, the picking work by the second picking robot, and the work by the worker are carried out in parallel.
The picking system according to claim 1.
請求項2に記載のピッキングシステム。 A conveyor device for carrying out the work taken out by the first picking robot and the second picking robot is further provided.
The picking system according to claim 2.
請求項3に記載のピッキングシステム。 A plurality of the transport vehicles form a set, and the first picking robot and the second picking robot are arranged according to the number of the transport vehicles.
The picking system according to claim 3.
請求項4に記載のピッキングシステム。 The predetermined work includes at least one of a post-processing work for taking out the work left in the first work target area and a pre-processing work for preparing the work by the second picking robot.
The picking system according to claim 4.
請求項5に記載のピッキングシステム。 The first work target area and the second work target area are arranged in the vertical direction.
The picking system according to claim 5.
前記コンベア装置には、ワークを検出するワーク検出センサが前記第1ピッキングロボットおよび前記第2ピッキングロボットに対応して設けられており、
前記第1ピッキングロボットと前記第2ピッキングロボットとは、前記ワーク検出センサからの信号に基づいて決定されるタイミングにしたがって、前記コンベア装置にワークを置く、
請求項6に記載のピッキングシステム。 The conveyor device is located so as to face the transport vehicle with the first picking robot and the second picking robot interposed therebetween, and is provided along the moving direction of the transport vehicle.
The conveyor device is provided with a work detection sensor for detecting a work corresponding to the first picking robot and the second picking robot.
The first picking robot and the second picking robot place a work on the conveyor device according to a timing determined based on a signal from the work detection sensor.
The picking system according to claim 6.
請求項1に記載のピッキングシステム。 The first picking robot and the second picking robot are composed of the same robots having different installation methods.
The picking system according to claim 1.
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