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JP7587963B2 - Workpiece weight estimation system - Google Patents
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Description

本発明は、段ボール箱等のワークを、物流に用いる荷役台に積み付ける際、当該ワークの重量を推定することができるワーク重量推定システムに関する。 The present invention relates to a workpiece weight estimation system that can estimate the weight of a workpiece, such as a cardboard box, when the workpiece is loaded onto a loading platform used in logistics.

近年、物流業界において、倉庫内の仕分け、積み付け、荷卸し等の作業の自動化が求められており、様々な自動化システムの導入が進められている。特に、物流倉庫において、積み付けを自動化する際、適正な積み付けを行うには、積み付け対象となる箱の重量を知ることが必要である。 In recent years, the logistics industry has seen a demand for automation of tasks such as sorting, loading, and unloading in warehouses, and the introduction of various automation systems is underway. In particular, when automating loading in logistics warehouses, it is necessary to know the weight of the boxes to be loaded in order to load them appropriately.

箱の重量を知る方法として、例えば、特許文献1に記載の発明が知られている。この特許文献1に記載の発明は、重量センサにてワークの重量を検知し、ワークを台の上におく動作の際に重量センサの検知結果の減少を判別し、重量センサの検知結果の減少時のハンド部の高さ情報を記憶し、次回の保持動作時にはその記憶内容に基づきアーム部を制御するというものである。 One known method for finding the weight of a box is the invention described in Patent Document 1. This invention detects the weight of a workpiece with a weight sensor, and when placing the workpiece on the table, determines whether the detection result of the weight sensor decreases, stores information about the height of the hand unit when the detection result of the weight sensor decreases, and controls the arm unit based on the stored information during the next holding operation.

特開平4-30986号公報Japanese Patent Application Publication No. 4-30986

しかしながら、箱の重量を重量センサにてリアルタイムに計測するのは、設備費用がかかるため、コストが増大するといった問題があった。さらには、作業時間(タクトタイム)が長くなるといった問題もあった。 However, measuring the weight of boxes in real time using a weight sensor requires equipment costs, which increases costs. There is also the problem of longer operation times (takt time).

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、コストを低減することができるばかりか、作業時間を短縮することができるワーク重量推定システムを提供することを目的としている。 In view of the above problems, the present invention aims to provide a workpiece weight estimation system that can not only reduce costs but also shorten work time.

上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。 The above object of the present invention is achieved by the following means. Note that the parentheses indicate reference symbols of the embodiments described below, but the present invention is not limited to these.

請求項1の発明に係るワーク重量推定システムは、物流に用いる荷役台(例えば、図1に示す図1に示すマテハンM)に積み付ける予定の複数のワーク(例えば、図1に示すワークW)の最大重量と、最大密度を事前に設定する設定手段(例えば、図1に示す入力装置59)と、
前記複数のワーク(例えば、図1に示すワークW)のうち搬送装置(例えば、図1に示すコンベアC)によって搬送されてきたワーク(例えば、図1に示すワークW)の大きさを算定する算定手段(例えば、図2に示すワークサイズ認識部502,ワーク大きさ算出部503)と、
前記算定手段(例えば、図2に示すワークサイズ認識部502,ワーク大きさ算出部503)にて算定された前記ワーク(例えば、図1に示すワークW)の大きさと、前記設定手段(例えば、図1に示す入力装置59)にて設定されている最大密度とを用いて、当該ワーク(例えば、図1に示すワークW)の重量を推定する重量推定手段(例えば、図2に示すワーク重量推定部504)と、
前記重量推定手段(例えば、図2に示すワーク重量推定部504)にて推定された前記ワーク(例えば、図1に示すワークW)の重量と、前記設定手段(例えば、図1に示す入力装置59)にて設定されている前記最大重量とを比較する比較手段(例えば、図2に示すワーク重量比較部505)と、を有してなり、
前記複数のワーク(例えば、図1に示すワークW)には、密度が異なるワーク(例えば、図1に示すワークW)が含まれるのに対し、前記設定手段(例えば、図1に示す入力装置59)にて設定されている最大密度は、前記複数のワークに対して1つであることを特徴としている。
The workpiece weight estimation system according to the invention of claim 1 includes a setting means (e.g., an input device 59 shown in FIG. 1) for setting in advance the maximum weight and maximum density of a plurality of workpieces (e.g., the workpiece W shown in FIG. 1) to be loaded onto a loading platform (e.g., the material handling device M shown in FIG. 1) used for logistics;
A calculation unit (e.g., a work size recognition unit 502 and a work size calculation unit 503 shown in FIG. 2) for calculating the size of a work (e.g., a work W shown in FIG. 1) that has been transported by a transport device (e.g., a conveyor C shown in FIG. 1) among the plurality of workpieces (e.g., a work W shown in FIG. 1);
a weight estimation unit (e.g., workpiece weight estimation unit 504 shown in FIG. 2) for estimating a weight of the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) using the size of the workpiece (e.g., workpiece size recognition unit 502 and workpiece size calculation unit 503 shown in FIG. 2) calculated by the calculation unit (e.g., workpiece size recognition unit 502 and workpiece size calculation unit 503 shown in FIG. 2) and the maximum density set by the setting unit (e.g., input device 59 shown in FIG. 1);
a comparison means (e.g., a workpiece weight comparison unit 505 shown in FIG. 2) for comparing the weight of the workpiece (e.g., the workpiece W shown in FIG. 1) estimated by the weight estimation means (e.g., the workpiece weight estimation unit 504 shown in FIG. 2) with the maximum weight set by the setting means (e.g., the input device 59 shown in FIG. 1) ;
The plurality of workpieces (e.g., workpiece W shown in FIG. 1 ) include workpieces having different densities (e.g., workpiece W shown in FIG. 1 ), whereas the maximum density set by the setting means (e.g., input device 59 shown in FIG. 1 ) is one for the plurality of workpieces .

また、請求項2の発明によれば、上記請求項1に記載のワーク重量推定システムにおいて、前記搬送されてきたワーク(例えば、図1に示すワークW)を前記荷役台(例えば、図1に示すマテハンM)に移載可能なロボット(例えば、図1に示すロボット2)と、
前記比較手段(例えば、図2に示すワーク重量比較部505)にて比較した結果、前記重量推定手段(例えば、図2に示すワーク重量推定部504)にて推定された前記ワーク(例えば、図1に示すワークW)の重量の方が、前記最大重量より小さければ、前記ロボット(例えば、図1に示すロボット2)に前記最大重量をもとに設定される速度よりも速い速度で当該ワーク(例えば、図1に示すワークW)を前記荷役台(例えば、図1に示すマテハンM)に移載するよう前記ロボット(例えば、図1に示すロボット2)に指示を出すロボット指示手段(例えば、図2に示すロボットコントローラ指示部509)と、をさらに有してなることを特徴としている。
According to the invention of claim 2, in the workpiece weight estimation system of claim 1, a robot (e.g., the robot 2 shown in FIG. 1) capable of transferring the transported workpiece (e.g., the workpiece W shown in FIG. 1) to the loading platform (e.g., the material handling M shown in FIG. 1);
The present invention is characterized in that it further comprises a robot instruction means (e.g., robot controller instruction unit 509 shown in FIG. 2) which instructs the robot (e.g., robot 2 shown in FIG. 1) to transfer the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) to the loading platform (e.g., material handling M shown in FIG. 1) at a speed faster than a speed set based on the maximum weight if the weight of the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) estimated by the weight estimation means (e.g., workpiece weight estimation unit 504 shown in FIG. 2) is smaller than the maximum weight as a result of the comparison by the comparison means (e.g., workpiece weight comparison unit 505 shown in FIG. 2).

さらに、請求項3の発明によれば、上記請求項1に記載のワーク重量推定システムにおいて、前記搬送されてきたワーク(例えば、図1に示すワークW)を前記荷役台(例えば、図1に示すマテハンM)に移載可能なロボット(例えば、図1に示すロボット2)と、
前記比較手段(例えば、図2に示すワーク重量比較部505)にて比較した結果、前記重量推定手段(例えば、図2に示すワーク重量推定部504)にて推定された前記ワーク(例えば、図1に示すワークW)の重量の方が、前記最大重量より大きければ、前記ロボット(例えば、図1に示すロボット2)に前記最大重量をもとに設定される速度よりも遅い速度で当該ワーク(例えば、図1に示すワークW)を前記荷役台(例えば、図1に示すマテハンM)に移載するよう前記ロボット(例えば、図1に示すロボット2)に指示を出すロボット指示手段(例えば、図2に示すロボットコントローラ指示部509)と、をさらに有してなることを特徴としている。
Further, according to the invention of claim 3, in the workpiece weight estimation system of claim 1, a robot (e.g., the robot 2 shown in FIG. 1) capable of transferring the transported workpiece (e.g., the workpiece W shown in FIG. 1) to the loading platform (e.g., the material handling M shown in FIG. 1);
The present invention is characterized in that it further comprises a robot instruction means (e.g., robot controller instruction unit 509 shown in FIG. 2) which instructs the robot (e.g., robot 2 shown in FIG. 1) to transfer the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) to the loading platform (e.g., material handling M shown in FIG. 1) at a speed slower than a speed set based on the maximum weight if the weight of the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) estimated by the weight estimation means (e.g., workpiece weight estimation unit 504 shown in FIG. 2) is greater than the maximum weight as a result of the comparison by the comparison means (e.g., workpiece weight comparison unit 505 shown in FIG. 2).

次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。 Next, the effects of the present invention will be explained using reference symbols in the drawings. Note that the reference symbols in parentheses are those of the embodiments described below, but the present invention is not limited to these.

請求項1に係る発明によれば、算定されたワーク(例えば、図1に示すワークW)の大きさ(体積)と、事前に設定されているワーク(例えば、図1に示すワークW)の最大密度と、を用いて、当該ワーク(例えば、図1に示すワークW)の重量を推定するようにしている。そしてさらに、推定されたワーク(例えば、図1に示すワークW)の重量と、設定されているワーク(例えば、図1に示すワークW)の最大重量を比較するようにしている。これにより、ロボット(例えば、図1に示すロボット2)にてワーク(例えば、図1に示すワークW)を、荷役台(例えば、図1に示すマテハンM)に移載する速度を決定することができる。 According to the invention of claim 1, the weight of the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) is estimated using the calculated size (volume) of the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) and the maximum density of the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) that is set in advance. Furthermore, the estimated weight of the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) is compared with the set maximum weight of the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1). This makes it possible to determine the speed at which the robot (e.g., robot 2 shown in FIG. 1) transfers the workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) to the loading platform (e.g., material handling machine M shown in FIG. 1).

しかして、本発明によれば、従来のような重量センサが不要となるから、コストを低減することができる。さらに、ロボットハンドに重量センサを必要としないことから、ロボット(例えば、図1に示すロボット2)によるワーク(例えば、図1に示すワークW)の把持後、重量計測の時間を設ける必要がなくなり、もって、作業時間を短縮することができる。 According to the present invention, a weight sensor as in the past is no longer necessary, which reduces costs. Furthermore, since a weight sensor is not required in the robot hand, there is no need to wait for a period of time for weight measurement after the robot (e.g., robot 2 shown in FIG. 1) grasps a workpiece (e.g., workpiece W shown in FIG. 1), thereby shortening the operation time.

しかして、本発明によれば、コストを低減することができるばかりか、作業時間を短縮することができる。 The present invention not only reduces costs, but also shortens work time.

また、請求項2に係る発明によれば、比較手段(例えば、図2に示すワーク重量比較部505)にて比較した結果、重量推定手段(例えば、図2に示すワーク重量推定部504)にて推定されたワーク(例えば、図1に示すワークW)の重量の方が、最大重量より小さければ、ロボット(例えば、図1に示すロボット2)に最大重量をもとに設定される速度よりも速い速度で当該ワーク(例えば、図1に示すワークW)を荷役台(例えば、図1に示すマテハンM)に移載するようにしている。これにより、ワーク(例えば、図1に示すワークW)を荷役台(例えば、図1に示すマテハンM)に移載する時間を短縮することができるため、作業時間をより短縮することができる。 According to the invention of claim 2, if the weight of the work (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) estimated by the weight estimation means (e.g., workpiece weight estimation unit 504 shown in FIG. 2) is smaller than the maximum weight as a result of the comparison by the comparison means (e.g., workpiece weight comparison unit 505 shown in FIG. 2), the robot (e.g., robot 2 shown in FIG. 1) transfers the work (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) to a loading platform (e.g., material handling M shown in FIG. 1) at a speed faster than the speed set based on the maximum weight. This makes it possible to shorten the time required to transfer the work (e.g., workpiece W shown in FIG. 1) to a loading platform (e.g., material handling M shown in FIG. 1), thereby further shortening the operation time.

さらに、請求項3に係る発明によれば、比較手段(例えば、図2に示すワーク重量比較部505)にて比較した結果、重量推定手段(例えば、図2に示すワーク重量推定部504)にて推定されたワーク(例えば、図1に示すワークW)の重量の方が、最大重量より大きければ、ロボット(例えば、図1に示すロボット2)に最大重量をもとに設定される速度よりも遅い速度で当該ワーク(例えば、図1に示すワークW)を荷役台(例えば、図1に示すマテハンM)に移載するようにしている。これにより、想定していた重量よりも重いワーク(例えば、図1に示すワークW)を移載する場合であっても、そのようなワーク(例えば、図1に示すワークW)を、ロボット(例えば、図1に示すロボット2)を用いて移載中に落下させることがないよう、ワーク(例えば、図1に示すワークW)を荷役台(例えば、図1に示すマテハンM)に移載することが可能となる。 Furthermore, according to the invention of claim 3, if the weight of the work (e.g., work W shown in FIG. 1) estimated by the weight estimation means (e.g., work weight estimation unit 504 shown in FIG. 2) is greater than the maximum weight as a result of the comparison by the comparison means (e.g., work weight comparison unit 505 shown in FIG. 2), the robot (e.g., robot 2 shown in FIG. 1) transfers the work (e.g., work W shown in FIG. 1) to the loading platform (e.g., material handling M shown in FIG. 1) at a speed slower than the speed set based on the maximum weight. This makes it possible to transfer the work (e.g., work W shown in FIG. 1) to the loading platform (e.g., material handling M shown in FIG. 1) so that the work (e.g., work W shown in FIG. 1) does not fall during transfer using the robot (e.g., robot 2 shown in FIG. 1) even when a work (e.g., work W shown in FIG. 1) that is heavier than the expected weight is transferred.

本発明の一実施形態に係るワーク重量推定システムの概略全体図である。1 is a schematic overall view of a workpiece weight estimation system according to an embodiment of the present invention; 同実施形態に係る情報処理装置の機能構成図である。FIG. 2 is a functional configuration diagram of the information processing device according to the embodiment. 同実施形態に係るワーク重量推定システムの動作内容を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the workpiece weight estimation system according to the embodiment. 作業時間が改善できる可能性のある領域を示しているグラフ図である。FIG. 1 is a graph showing areas where task time can be improved.

以下、本発明に係るワーク重量推定システムの一実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。 Below, an embodiment of the workpiece weight estimation system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that in the following description, when directions such as up, down, left, and right are indicated, they refer to up, down, left, and right when viewed from the front of the illustration.

<ワーク重量推定システムの説明>
図1に示すように、ワーク重量推定システム1は、コンベアCにて搬送されてきたマテハンMに積み付けたい複数のワークWの1つをロボット2に備えた吸着ハンド20を用いてマテハンMに積み付けるものである。なお、マテハンMは、図1に示すように、パレットPa上に1個以上のワークWが積み付けられているものであるが、パレットPaに限らず、カゴ車、カートラック等どのようなものでも良い。
<Explanation of workpiece weight estimation system>
As shown in Fig. 1, the workpiece weight estimation system 1 uses a suction hand 20 provided on a robot 2 to load one of a plurality of workpieces W to be loaded onto a material handling device M transported by a conveyor C onto the material handling device M. As shown in Fig. 1, the material handling device M is a pallet Pa on which one or more workpieces W are loaded, but is not limited to a pallet Pa and may be any type of device such as a basket cart or a cart truck.

ここで、このワーク重量推定システム1の動作について、より詳しく説明すると、ワーク重量推定システム1は、まず、撮像部3を用いて、コンベアCにて搬送されてきたワークWのサイズを撮像する。そして、その撮像した画像から情報処理装置5を用いて、ワークWの大きさ(体積)を算出する。次いで、情報処理装置5は、事前に設定されているワークWの最大密度と、算出したワークWの大きさ(体積)とを用いて、ワークWの重量を推定する。そして、情報処理装置5は、事前に設定されているワークWの最大重量と、推定したワークWの重量を比較する。次いで、図1に示す撮像部4を用いて、パレットPa上に1個以上のワークWが積み付けられているマテハンMを撮像する。そして、その撮像した画像から情報処理装置5を用いて、マテハンMにおけるワークWの積み付け状態を認識する。かくして、情報処理装置5は、認識したワークWのサイズと、推定したワークWの重量と、マテハンMにおけるワークWの積み付け状態とによって、積み付け順序を算出した上で、ワークWのピッキング位置をプログラマブルロジックコントローラ6(以下、PLC6と呼ぶ)経由で、ロボットコントローラ7へ送信する。この際、情報処理装置5は、事前に設定されているワークWの最大重量と、推定したワークWの重量を比較した比較結果に基づいて、ワークWをマテハンMに移載する速度もプログラマブルロジックコントローラ6(以下、PLC6と呼ぶ)経由で、ロボットコントローラ7へ送信する。これを受けて、ロボットコントローラ7は、ロボット2を制御し、そのロボット2が積み付け順序に従って、ワークWをピッキングし、マテハンMに積み付けることとなる。 Now, the operation of this work weight estimation system 1 will be described in more detail. First, the work weight estimation system 1 uses the imaging unit 3 to capture an image of the size of the work W transported by the conveyor C. Then, the information processing device 5 calculates the size (volume) of the work W from the captured image. Next, the information processing device 5 estimates the weight of the work W using the maximum density of the work W set in advance and the calculated size (volume) of the work W. Then, the information processing device 5 compares the estimated weight of the work W with the maximum weight of the work W set in advance. Next, the imaging unit 4 shown in FIG. 1 is used to capture an image of the material handling device M on which one or more workpieces W are stacked on the pallet Pa. Then, the information processing device 5 recognizes the stacking state of the workpieces W in the material handling device M from the captured image. Thus, the information processing device 5 calculates the stacking order based on the recognized size of the workpieces W, the estimated weight of the workpieces W, and the stacking state of the workpieces W in the material handling device M, and then transmits the picking position of the workpieces W to the robot controller 7 via the programmable logic controller 6 (hereinafter referred to as PLC 6). At this time, the information processing device 5 also transmits the speed at which the workpieces W are transferred to the material handling device M to the robot controller 7 via the programmable logic controller 6 (hereinafter referred to as PLC 6) based on the comparison result of the maximum weight of the workpieces W set in advance and the estimated weight of the workpieces W. In response to this, the robot controller 7 controls the robot 2, which picks the workpieces W according to the stacking order and stacks them on the material handling device M.

以下、図1の各部について詳細に説明することとする。 The following describes each part of Figure 1 in detail.

ロボット2は、例えば、4自由度の垂直多関節型ロボットである。より詳しく説明すると、このロボット2は、コンベアCにて搬送されてきた1個以上のワークWを、ロボットアーム21に取付けられている吸着ハンド20を用いてコンベアCからマテハンMへ積み付ける為のロボットアームである。なお、本実施形態においては、ロボット2として、4自由度の垂直多関節型ロボットを例示したが、これに限らず、6自由度であってもよいし、直角座標型ロボット、極座標型ロボット、水平多関節型(スカラ型)ロボット、パラレルリンク型ロボットであってもよい。すなわち、コンベアCにて搬送されてきた1個以上のワークWを、マテハンMへ移載可能であれば、どのような形式であってもよい。 The robot 2 is, for example, a vertical articulated robot with four degrees of freedom. To explain in more detail, the robot 2 is a robot arm for loading one or more workpieces W transported on the conveyor C from the conveyor C to the material handling device M using a suction hand 20 attached to the robot arm 21. Note that in this embodiment, a vertical articulated robot with four degrees of freedom is exemplified as the robot 2, but this is not limited to this, and it may also be a six-degree-of-freedom robot, a cartesian coordinate robot, a polar coordinate robot, a horizontal articulated (SCARA) robot, or a parallel link robot. In other words, any type is acceptable as long as it is possible to transfer one or more workpieces W transported on the conveyor C to the material handling device M.

ところで、吸着ハンド20は、コンプレッサ8から送られる圧縮エアを吸着ハンド20内に内蔵している真空発生装置を用いて、真空を発生させ、コンベアCにて搬送されてきた1個以上のワークWを吸着するものである。なお、本実施形態においては、吸着することにより、コンベアCにて搬送されてきた1個以上のワークWを移載する例を示したが、それに限らず、コンベアCにて搬送されてきた1個以上のワークWをグリッパーで挟み込むようなハンドであっても良く、コンベアCにて搬送されてきた1個以上のワークWを移載可能であれば、どのような形式のハンドでも良い。 The suction hand 20 generates a vacuum using a vacuum generator built into the suction hand 20 that uses compressed air sent from the compressor 8 to suction one or more workpieces W transported on the conveyor C. Note that in this embodiment, an example has been shown in which one or more workpieces W transported on the conveyor C are transferred by suction, but this is not limited to this, and a hand that clamps one or more workpieces W transported on the conveyor C with a gripper may also be used, and any type of hand may be used as long as it is capable of transferring one or more workpieces W transported on the conveyor C.

撮像部3は、図1に示すように、コンベアCにて搬送されてきたワークWを撮像するものであって、三次元点群情報を出力可能な三次元画像センサである。この撮像部3は、カメラとプロジェクタを備えており、カメラとプロジェクタによるアクティブステレオ法により被写体の三次元点群情報を算出するものである。なお、カメラとプロジェクタを用いたアクティブステレオ法は、一般的な技術であるため、詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 1, the imaging unit 3 is a three-dimensional image sensor that captures images of the workpiece W transported by the conveyor C and is capable of outputting three-dimensional point cloud information. The imaging unit 3 is equipped with a camera and a projector, and calculates three-dimensional point cloud information of the subject by an active stereo method using the camera and projector. Note that the active stereo method using a camera and projector is a common technology, so a detailed explanation will be omitted.

撮像部4は、図1に示すパレットPa上に1個以上のワークWが積み付けられているマテハンMにおけるワークWの積み付け状態を撮像するものであって、三次元点群情報を出力可能な三次元画像センサである。この撮像部4は、カメラとプロジェクタを備えており、カメラとプロジェクタによるアクティブステレオ法により被写体の三次元点群情報を算出するものである。なお、カメラとプロジェクタを用いたアクティブステレオ法は、一般的な技術であるため、詳細な説明は省略する。 The imaging unit 4 is a three-dimensional image sensor that captures an image of the stacked state of the workpieces W in the material handling machine M, in which one or more workpieces W are stacked on the pallet Pa shown in FIG. 1, and is capable of outputting three-dimensional point cloud information. The imaging unit 4 is equipped with a camera and a projector, and calculates three-dimensional point cloud information of the subject by an active stereo method using the camera and projector. Note that the active stereo method using a camera and projector is a common technology, so a detailed description will be omitted.

情報処理装置5は、図1に示すように、CPU50と、RAM51と、ROM52と、補助記憶装置53と、入出力インタフェース54と、通信インタフェース55と、表示装置56と、バス57と、入力コントローラ58と、入力装置59と、を有している。CPU50は、情報処理装置5が備える各機能を実行、制御するもので、RAM51は、外部装置などから供給されるプログラムやデータを一時記憶するものである。 As shown in FIG. 1, the information processing device 5 has a CPU 50, a RAM 51, a ROM 52, an auxiliary storage device 53, an input/output interface 54, a communication interface 55, a display device 56, a bus 57, an input controller 58, and an input device 59. The CPU 50 executes and controls each function of the information processing device 5, and the RAM 51 temporarily stores programs and data supplied from an external device, etc.

一方、ROM52は、変更を必要としないプログラムや各種パラメータを格納し、補助記憶装置53は、各種情報を記憶するものである。そして、入出力インタフェース54は、外部の機器とデータの送受信を行い、通信インタフェース55は、ネットワークに接続するための装置であり、ネットワークを介して外部の機器とデータの送受信を行うものである。 On the other hand, ROM 52 stores programs and various parameters that do not require modification, and auxiliary storage device 53 stores various information. The input/output interface 54 transmits and receives data to and from external devices, and the communication interface 55 is a device for connecting to a network and transmits and receives data to and from external devices via the network.

一方、表示装置56は、CPU50で描画されたグラフィックスを表示し、バス57は、システムバスであり、CPU50、RAM51、ROM52、補助記憶装置53、入出力インタフェース54、通信インタフェース55、表示装置56、入力コントローラ58を接続するものである。そして、入力コントローラ58は、入力装置59からの入力信号を制御するコントローラであり、入力装置59は、ユーザからの操作指示を受け付けるための外部入力装置であり、例えば、キーボード、マウスなどである。なお、後述する情報処理装置5の機能や処理は、CPU50がROM52等に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現することとなる。 On the other hand, the display device 56 displays graphics drawn by the CPU 50, and the bus 57 is a system bus that connects the CPU 50, RAM 51, ROM 52, auxiliary storage device 53, input/output interface 54, communication interface 55, display device 56, and input controller 58. The input controller 58 is a controller that controls input signals from the input device 59, which is an external input device for receiving operation instructions from a user, such as a keyboard or mouse. The functions and processes of the information processing device 5, which will be described later, are realized by the CPU 50 reading out programs stored in the ROM 52, etc., and executing these programs.

PLC6は、情報処理装置5とロボットコントローラ7との間の命令を受け渡すものである。そしてさらにPLC6は、コンベアCを制御し、コンベアC上に載せた複数のワークWを搬送するものである。具体的には、コンベアCの下部には、図1に示すように光電センサ等のセンサSEが所定間隔置きに設けられており、PLC6は、このセンサSEを利用し、ロボット2がピッキング可能な範囲にワークWが搬送されてくると、コンベアCの駆動を止めるよう制御する。 The PLC 6 transfers commands between the information processing device 5 and the robot controller 7. Furthermore, the PLC 6 controls the conveyor C to transport multiple workpieces W placed on the conveyor C. Specifically, sensors SE such as photoelectric sensors are provided at predetermined intervals below the conveyor C as shown in FIG. 1, and the PLC 6 uses these sensors SE to control the conveyor C to stop driving when a workpiece W is transported within a range where the robot 2 can pick it up.

ロボットコントローラ7は、サーボアンプや基板などが収納された制御装置であり、ロボット2の動きを総合的にコントロールする装置である。また、ロボットコントローラ7は、あらかじめ作成したロボット2を制御するプログラムを記憶し、実行することができるものである。 The robot controller 7 is a control device that houses a servo amplifier, a circuit board, etc., and is a device that comprehensively controls the movement of the robot 2. The robot controller 7 can also store and execute a program that has been created in advance to control the robot 2.

コンプレッサ8は、空気を圧縮し供給する空気圧縮機であり、吸着ハンド20へ圧縮エアを供給するものである。 The compressor 8 is an air compressor that compresses and supplies air, and supplies compressed air to the suction hand 20.

ワークWは、所定の商品が収納された段ボールであって、様々な種類(サイズや重さ等)があり、マテハンMに積み付けられるものである。なお、本実施形態においては、段ボールを例に説明するが、パレットPa上に積層可能であれば、材質は段ボール以外でも良く、例えば、プラスチックや木製であっても良く、箱形状に近似できれば袋状の物であっても良い。 The workpieces W are cardboard boxes containing specific products, and come in various types (sizes, weights, etc.) that are loaded onto the material handling equipment M. Note that in this embodiment, cardboard boxes are used as an example, but the materials can be other than cardboard as long as they can be stacked on the pallet Pa. For example, they can be made of plastic or wood, and they can also be bag-shaped objects as long as they can approximate the shape of a box.

パレットPaは、物流に用いる荷物を載せるための荷役台であり、パレットPaの脚と脚の間にフォークリフトやハンドリフトの爪を差し込んで持ち上げることができるものである。なお、本実施形態においては、パレットPa上に複数のワークWを積載しているが、もちろんパレットではなくカゴ台車であってもよい。 Pallet Pa is a loading platform for carrying cargo used in logistics, and can be lifted by inserting the claws of a forklift or hand lift between the legs of pallet Pa. In this embodiment, multiple workpieces W are loaded onto pallet Pa, but of course a cart may be used instead of a pallet.

コンベアCは、ローラーコンベアであり、ロボット2がピッキング可能な範囲まで、ワークWを搬送するものである。そして、このコンベアCに搬送されるワークWの順番は指定されておらず、ワークW間には、隙間ができるように設計されている。この隙間は、ロボット2が備える吸着ハンド20のサイズ以上空くように、図1に示すPLC6にてコンベアCが制御されている。すなわち、ワークWを吸着する吸着ハンド20は、ワークWのサイズよりも大きい場合がある。その際、ワークWが隙間なく並んでいると、ワークWを吸着ハンド20にて吸着できなくなる。そのため、隙間は、ロボット2が備える吸着ハンド20のサイズ以上空くように、図1に示すPLC6にてコンベアCが制御されている。なお、コンベアCは必ずしもローラ―コンベアである必要はなく、ベルトコンベアでも良い。 The conveyor C is a roller conveyor that transports the workpieces W to a range where the robot 2 can pick them up. The order in which the workpieces W are transported on the conveyor C is not specified, and the conveyor C is designed to leave gaps between the workpieces W. The conveyor C is controlled by the PLC 6 shown in FIG. 1 so that the gaps are equal to or larger than the size of the suction hand 20 equipped to the robot 2. In other words, the suction hand 20 that picks up the workpieces W may be larger than the size of the workpieces W. In that case, if the workpieces W are lined up without any gaps, the suction hand 20 will not be able to pick up the workpieces W. For this reason, the conveyor C is controlled by the PLC 6 shown in FIG. 1 so that the gaps are equal to or larger than the size of the suction hand 20 equipped to the robot 2. Note that the conveyor C does not necessarily have to be a roller conveyor, and may be a belt conveyor.

<情報処理装置の説明>
次に、図2を用いて、本実施形態に係る情報処理装置5の機能構成について説明する。図2に示すように、情報処理装置5の機能構成としては、情報処理装置5は、判断部500と、設定保持部501と、ワークサイズ認識部502と、ワーク大きさ算出部503と、ワーク重量推定部504と、ワーク重量比較部505と、積み付け状態認識部506と、積み付け順序算出部507と、ピッキング位置算出部508と、ロボットコントローラ指示部509と、で構成されている。以下、各構成について説明することとする。
<Description of Information Processing Device>
Next, the functional configuration of the information processing device 5 according to this embodiment will be described with reference to Fig. 2. As shown in Fig. 2, the functional configuration of the information processing device 5 includes a determination unit 500, a setting storage unit 501, a work size recognition unit 502, a work size calculation unit 503, a work weight estimation unit 504, a work weight comparison unit 505, a stacking state recognition unit 506, a stacking sequence calculation unit 507, a picking position calculation unit 508, and a robot controller instruction unit 509. Each component will be described below.

判断部500は、判断部500が保持する状態または、各機能ブロックが保持する状態に基づいて、各機能ブロック間との情報をやり取りし、さらに、外部機器とのやり取りも行い、撮像部3、撮像部4、PLC6経由で、ロボット2、コンベアCを制御するものである。 The judgment unit 500 exchanges information between the functional blocks based on the state held by the judgment unit 500 or the state held by each functional block, and also exchanges information with external devices, and controls the robot 2 and conveyor C via the imaging unit 3, imaging unit 4, and PLC 6.

設定保持部501は、処理に必要な設定値を保持するものである。 The setting storage unit 501 stores the setting values required for processing.

ワークサイズ認識部502は、図1に示す撮像部3にて撮像されたコンベアCにて搬送されてきたワークWの三次元画像に基づいて、ワークWの縦、横、高さのサイズを認識するものである。 The work size recognition unit 502 recognizes the length, width, and height of the work W based on a three-dimensional image of the work W transported by the conveyor C captured by the imaging unit 3 shown in FIG. 1.

ワーク大きさ算出部503は、ワークサイズ認識部502にて認識したワークWの縦、横、高さのサイズを乗算して、ワークWの大きさ(体積)を算出するものである。 The work size calculation unit 503 calculates the size (volume) of the work W by multiplying the length, width, and height of the work W recognized by the work size recognition unit 502.

ワーク重量推定部504は、ユーザが入力装置59(図1参照)を用いて、予め設定しておいたワークWの最大密度と、ワーク大きさ算出部503にて算出したワークWの大きさ(体積)とを掛け合わせて、ワークWの重量を推定するものである。 The work weight estimation unit 504 estimates the weight of the work W by multiplying the maximum density of the work W, which is preset by the user using the input device 59 (see Figure 1), by the size (volume) of the work W calculated by the work size calculation unit 503.

ワーク重量比較部505は、ユーザが入力装置59(図1参照)を用いて、予め設定しておいたワークWの最大重量と、ワーク重量推定部504にて推定したワークWの重量とを比較するものである。 The work weight comparison unit 505 compares the maximum weight of the work W that is preset by the user using the input device 59 (see FIG. 1) with the weight of the work W estimated by the work weight estimation unit 504.

積み付け状態認識部506は、図1に示す撮像部4にて撮像されたマテハンMにおけるワークWの積み付け状態を三次元画像に基づいて認識するものである。 The loading state recognition unit 506 recognizes the loading state of the workpieces W in the material handling device M based on a three-dimensional image captured by the imaging unit 4 shown in FIG. 1.

積み付け順序算出部507は、ワークサイズ認識部502にて認識したワークWのサイズと、ワーク重量推定部504にて推定したワークWの重量と、積み付け状態認識部506にて認識したマテハンMにおけるワークWの積み付け状態とによって、ワークWの積み付け順序を算出するものである。 The stacking order calculation unit 507 calculates the stacking order of the workpieces W based on the size of the workpieces W recognized by the workpiece size recognition unit 502, the weight of the workpieces W estimated by the workpiece weight estimation unit 504, and the stacking state of the workpieces W in the material handling device M recognized by the stacking state recognition unit 506.

ピッキング位置算出部508は、積み付け順序算出部507にて算出したワークWをロボット2でピッキングするにあたり、そのワークWをロボット2がピッキングする位置を算出するものである。 The picking position calculation unit 508 calculates the position at which the robot 2 picks up the work W calculated by the stacking sequence calculation unit 507.

ロボットコントローラ指示部509は、積み付け順序算出部507にて算出した積み付け順序に従って、ピッキング位置算出部508にて算出したピッキング位置にてワークWをピッキングし、マテハンMに積み付けるようPLC6を介して図1に示すロボットコントローラ7に指示を出すものである。この際、ロボットコントローラ指示部509は、ワーク重量比較部505にて比較した比較結果に基づき、ワークWをマテハンMに移載する速度もPLC6を介して図1に示すロボットコントローラ7に指示を出すようにしている。具体的には、比較した結果、予め設定しておいたワークWの最大重量より、ワーク重量推定部504にて推定したワークWの重量の方が小さければ、ロボットコントローラ7にワークWの最大重量をもとに設定される移載速度よりも速い速度でワークWをマテハンMに移載するよう、PLC6を介して図1に示すロボットコントローラ7に指示を出す。これにより、ワークWをマテハンMに移載する時間を短縮することができるため、作業時間を短縮することができる。 The robot controller instruction unit 509 instructs the robot controller 7 shown in FIG. 1 via the PLC 6 to pick the workpiece W at the picking position calculated by the picking position calculation unit 508 according to the stacking order calculated by the stacking order calculation unit 507 and stack it on the material handling machine M. At this time, the robot controller instruction unit 509 also instructs the robot controller 7 shown in FIG. 1 via the PLC 6 as to the speed at which the workpiece W is transferred to the material handling machine M based on the comparison result made by the workpiece weight comparison unit 505. Specifically, if the weight of the workpiece W estimated by the workpiece weight estimation unit 504 is smaller than the maximum weight of the workpiece W set in advance as a result of the comparison, the robot controller instruction unit 509 instructs the robot controller 7 shown in FIG. 1 via the PLC 6 to transfer the workpiece W to the material handling machine M at a speed faster than the transfer speed set based on the maximum weight of the workpiece W. This makes it possible to shorten the time required to transfer the workpiece W to the material handling machine M, thereby shortening the operation time.

一方、比較した結果、予め設定しておいたワークWの最大重量より、ワーク重量推定部504にて推定したワークWの重量の方が大きければ、ロボットコントローラ7にワークWの最大重量をもとに設定される移載速度よりも遅い速度でワークWをマテハンMに移載するよう、PLC6を介して図1に示すロボットコントローラ7に指示を出す。これにより、想定していた重量よりも重いワークWを移載する場合であっても、そのようなワークWを、ロボット2を用いて移載中に落下させることがないよう、ワークWをマテハンMに移載することが可能となる。 On the other hand, if the comparison shows that the weight of the workpiece W estimated by the workpiece weight estimation unit 504 is greater than the maximum weight of the workpiece W that has been set in advance, an instruction is sent to the robot controller 7 shown in FIG. 1 via the PLC 6 to transfer the workpiece W to the material handling unit M at a speed slower than the transfer speed set based on the maximum weight of the workpiece W. This makes it possible to transfer the workpiece W to the material handling unit M using the robot 2 without dropping it during transfer, even when transferring a workpiece W that is heavier than expected.

ところで、ロボットコントローラ指示部509によって、PLC6を介して指示を出されたロボットコントローラ7は、積み付け順序算出部507にて算出した積み付け順序に従って、ピッキング位置算出部508にて算出したピッキング位置にてワークWをピッキングするようロボット2を制御し、ピッキングしたワークWを、ロボットコントローラ指示部509にて指示された速度にてマテハンMに移載し、積み付けるようロボット2を制御することとなる。なお、本実施形態においては、PLC6を介してロボットコントローラ7へ指示を出すようにしたが、PLC6を介さず、ロボットコントローラ7へ指示を出すようにしても良い。 The robot controller 7, to which an instruction is issued by the robot controller instruction unit 509 via the PLC 6, controls the robot 2 to pick the workpiece W at the picking position calculated by the picking position calculation unit 508 according to the stacking sequence calculated by the stacking sequence calculation unit 507, and controls the robot 2 to transfer the picked workpiece W to the material handling device M at the speed instructed by the robot controller instruction unit 509 and stack it. Note that, in this embodiment, the instruction is issued to the robot controller 7 via the PLC 6, but it is also possible to issue the instruction to the robot controller 7 without via the PLC 6.

<情報処理装置の処理内容の説明>
次に、図3に示すフローチャートも参照し、本実施形態に示す情報処理装置5の処理内容について説明する。
<Description of Processing Contents of Information Processing Device>
Next, the process contents of the information processing device 5 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、ユーザは、入力装置59(図1参照)を用いて、ワークWの最大重量と、最大密度を設定する。より具体的に説明すると、マテハンMに積み付けられる予定のワークWは複数存在し、重量も密度も様々である。その中から、ユーザは、ワークWの最大重量と、最大密度を決定し、決定したワークWの最大重量と、最大密度を、入力装置59(図1参照)を用いて設定する(ステップS1)。なお、設定された情報は、設定保持部501に保持されることとなる。 First, the user sets the maximum weight and maximum density of the workpieces W using the input device 59 (see FIG. 1). More specifically, there are multiple workpieces W to be loaded onto the material handling machine M, and they have various weights and densities. From among these, the user determines the maximum weight and maximum density of the workpieces W, and sets the determined maximum weight and maximum density of the workpieces W using the input device 59 (see FIG. 1) (step S1). The set information is stored in the setting storage unit 501.

ところで、この最大重量、最大密度は、1個1個ワークWをサンプリングして決定しても良いし、複数のワークWの中から、何個かピックアップし、サンプリングした上で決定しても良い。或いは、物流倉庫側に事前に情報があれば、その情報を最大重量、最大密度として決定しても良いし、余裕を見てその情報にプラスアルファした値を最大重量、最大密度として決定しても良い。すなわち、最大重量、最大密度は、どのような方法で決定しても良い。 The maximum weight and maximum density may be determined by sampling each workpiece W, or by picking out several workpieces W from among a number of workpieces W and sampling them. Alternatively, if the logistics warehouse has information in advance, that information may be used to determine the maximum weight and maximum density, or a value that is a little more than that information may be used to determine the maximum weight and maximum density. In other words, the maximum weight and maximum density may be determined by any method.

次いで、上記のような設定を終えた後、図2に示す判断部500は、PLC6に、コンベアCを制御するように指令を行う。これにより、PLC6は、ロボット2がピッキング可能な範囲にワークWが搬送されるようにコンベアCを制御する。そして、PLC6は、図1に示すセンサSEを利用し、ロボット2がピッキング可能な範囲にワークWが搬送されてくると、コンベアCの駆動を止めるよう制御する(ステップS2)。 Next, after completing the above settings, the judgment unit 500 shown in FIG. 2 commands the PLC 6 to control the conveyor C. As a result, the PLC 6 controls the conveyor C so that the workpiece W is transported to a range where the robot 2 can pick it up. Then, using the sensor SE shown in FIG. 1, the PLC 6 controls the conveyor C to stop driving when the workpiece W is transported to a range where the robot 2 can pick it up (step S2).

次いで、判断部500は、撮像部3を制御し、図1に示すように、ワークWを撮像する。そしてその撮像された三次元画像は、判断部500にてワークサイズ認識部502(図2参照)へ出力される。これを受けて、ワークサイズ認識部502は、撮像された三次元画像に基づいて、ワークWの縦、横、高さのサイズを認識する(ステップS3)。 Next, the determination unit 500 controls the imaging unit 3 to image the workpiece W as shown in FIG. 1. The captured three-dimensional image is then output by the determination unit 500 to the workpiece size recognition unit 502 (see FIG. 2). In response to this, the workpiece size recognition unit 502 recognizes the length, width, and height of the workpiece W based on the captured three-dimensional image (step S3).

次いで、ワーク大きさ算出部503は、ワークサイズ認識部502にて認識したワークWの縦、横、高さのサイズを乗算して、ワークWの大きさ(体積)を算出する(ステップS4)。 Next, the work size calculation unit 503 multiplies the length, width, and height of the work W recognized by the work size recognition unit 502 to calculate the size (volume) of the work W (step S4).

次いで、ワーク重量推定部504は、判断部500を介して設定保持部501にて保持されているワークWの最大密度を読み出し、読み出した最大密度と、ワーク大きさ算出部503にて算出したワークWの大きさ(体積)とを掛け合わせて、ワークWの重量を推定する(ステップS5)。 Next, the work weight estimation unit 504 reads out the maximum density of the work W stored in the setting storage unit 501 via the judgment unit 500, and estimates the weight of the work W by multiplying the read out maximum density by the size (volume) of the work W calculated by the work size calculation unit 503 (step S5).

次いで、ワーク重量比較部505は、判断部500を介して設定保持部501にて保持されているワークWの最大重量を読み出し、読み出した最大重量と、ワーク重量推定部504にて推定したワークWの重量とを比較する(ステップS6)。 Next, the work weight comparison unit 505 reads the maximum weight of the work W stored in the setting storage unit 501 via the judgment unit 500, and compares the read maximum weight with the weight of the work W estimated by the work weight estimation unit 504 (step S6).

次いで、判断部500は、撮像部4を制御し、図1に示すパレットPa上に複数のワークWが積み付けられているマテハンMにおけるワークWの積み付け状態を撮像する。そしてその撮像された三次元画像は、判断部500にて積み付け状態認識部506(図2参照)へ出力される。これを受けて、積み付け状態認識部506は、撮像された三次元画像に基づいて、マテハンMにおけるワークWの積み付け状態を認識する(ステップS7)。 Next, the judgment unit 500 controls the imaging unit 4 to image the stacking state of the workpieces W in the material handling device M, in which multiple workpieces W are stacked on the pallet Pa shown in FIG. 1. The captured three-dimensional image is then output by the judgment unit 500 to the stacking state recognition unit 506 (see FIG. 2). In response to this, the stacking state recognition unit 506 recognizes the stacking state of the workpieces W in the material handling device M based on the captured three-dimensional image (step S7).

次いで、積み付け順序算出部507は、ワークサイズ認識部502にて認識したワークWのサイズと、ワーク重量推定部504にて推定したワークWの重量と、積み付け状態認識部506にて認識したマテハンMにおけるワークWの積み付け状態とによって、ワークWの積み付け順序を算出する(ステップS8)。 Next, the stacking order calculation unit 507 calculates the stacking order of the workpieces W based on the size of the workpieces W recognized by the workpiece size recognition unit 502, the weight of the workpieces W estimated by the workpiece weight estimation unit 504, and the stacking state of the workpieces W in the material handling device M recognized by the stacking state recognition unit 506 (step S8).

次いで、ピッキング位置算出部505は、積み付け順序算出部507にて算出したワークWをロボット2でピッキングするにあたり、そのワークWをロボット2がピッキングする位置を算出する(ステップS9)。 Next, the picking position calculation unit 505 calculates the position where the robot 2 will pick up the work W calculated by the stacking sequence calculation unit 507 (step S9).

次いで、ロボットコントローラ指示部509は、積み付け順序算出部507にて算出した積み付け順序に従って、ピッキング位置算出部508にて算出したピッキング位置にてワークWをピッキングし、マテハンMに積み付けるようPLC6を介して図1に示すロボットコントローラ7に指示を出す。さらに、ロボットコントローラ指示部509は、ワーク重量比較部505にて比較した比較結果に基づき、ワークWをマテハンMに移載する速度を決定し、PLC6を介して図1に示すロボットコントローラ7に指示を出す。これにより、ロボットコントローラ7は、積み付け順序算出部507にて算出した積み付け順序に従って、ピッキング位置算出部508にて算出したピッキング位置にてワークWをピッキングするようロボット2を制御し、ピッキングしたワークWを、ロボットコントローラ指示部509にて指示された速度にてマテハンMに移載し、積み付けるようロボット2を制御することとなる(ステップS10)。 Next, the robot controller instruction unit 509 issues an instruction to the robot controller 7 shown in FIG. 1 via the PLC 6 to pick the workpiece W at the picking position calculated by the picking position calculation unit 508 according to the stacking order calculated by the stacking order calculation unit 507 and stack it on the material handling machine M. Furthermore, the robot controller instruction unit 509 determines the speed at which the workpiece W is transferred to the material handling machine M based on the comparison result of the workpiece weight comparison unit 505, and issues an instruction to the robot controller 7 shown in FIG. 1 via the PLC 6. As a result, the robot controller 7 controls the robot 2 to pick the workpiece W at the picking position calculated by the picking position calculation unit 508 according to the stacking order calculated by the stacking order calculation unit 507, and controls the robot 2 to transfer the picked workpiece W to the material handling machine M at the speed instructed by the robot controller instruction unit 509 and stack it (step S10).

次いで、判断部500は、ロボットコントローラ7にて制御終了の処理通知が送信されてくると、PLC6に、コンベアCを制御し、ロボット2がピッキング可能な範囲に新たに1個のワークWを搬入するよう指令を行う。これにより、PLC6は、ロボット2がピッキング可能な範囲に新たに1個のワークWを搬入するようコンベアCを制御する(ステップS11)。 Next, when the robot controller 7 sends a processing notification of the end of control, the judgment unit 500 instructs the PLC 6 to control the conveyor C to deliver one new workpiece W to the range where the robot 2 can pick it up. As a result, the PLC 6 controls the conveyor C to deliver one new workpiece W to the range where the robot 2 can pick it up (step S11).

次いで、判断部500は、上記ステップS11の処理後、ステップS3の処理に戻り、積み付けるワークWが無くなるまで、ステップS3~ステップS11の処理を繰り返し行うこととなる。 Then, after processing step S11, the judgment unit 500 returns to processing step S3, and repeats the processing of steps S3 to S11 until there are no more workpieces W to be loaded.

しかして、以上説明した本実施形態によれば、ワーク大きさ算出部503にて算出されたワークWの大きさ(体積)と、設定保持部501にて保持されているワークWの最大密度と、を用いて、当該ワークWの重量を推定するようにしている。そしてさらに、推定されたワークWの重量と、設定保持部501にて保持されているワークWの最大重量を比較するようにしている。これにより、ロボット2にてワークWを、マテハンMに移載する速度を決定することができる。 According to the present embodiment described above, the weight of the workpiece W is estimated using the size (volume) of the workpiece W calculated by the workpiece size calculation unit 503 and the maximum density of the workpiece W held in the setting holding unit 501. Furthermore, the estimated weight of the workpiece W is compared with the maximum weight of the workpiece W held in the setting holding unit 501. This makes it possible to determine the speed at which the robot 2 transfers the workpiece W to the material handling device M.

しかして、本実施形態によれば、従来のような重量センサが不要となるから、コストを低減することができる。さらに、吸着ハンド20に重量センサを必要としないことから、ロボット2によるワークWの把持後、重量計測の時間を設ける必要がなくなり、もって、作業時間を短縮することができる。 According to this embodiment, the weight sensor used in the past is no longer necessary, which reduces costs. Furthermore, since the suction hand 20 does not require a weight sensor, there is no need to wait for a period of time to measure the weight after the robot 2 grasps the workpiece W, thereby shortening the operation time.

しかして、本実施形態によれば、コストを低減することができるばかりか、作業時間を短縮することができる。 Therefore, this embodiment not only reduces costs but also shortens work time.

さらに、本実施形態によれば、最大密度と最大重量を用いて、2種類の計算を行っていることから、ワークWの重量の過大評価を抑えることができる。しかして、このようにワークWの重量の過大評価が抑えられることによって、ロボットモーションの速度・加速度設定が適正なものに近づくこととなる。さらに、ワークWの重量の過大評価が抑えられることによって、圧縮計算での過大評価が抑えられ、ワークWの積み付け量が増加することとなる。 Furthermore, according to this embodiment, two types of calculations are performed using the maximum density and maximum weight, so that overestimation of the weight of the workpiece W can be suppressed. Thus, by suppressing overestimation of the weight of the workpiece W in this manner, the speed and acceleration settings of the robot motion become closer to the appropriate ones. Furthermore, by suppressing overestimation of the weight of the workpiece W, overestimation in the compression calculation is suppressed, and the amount of workpiece W that can be stacked increases.

そしてさらに、本実施形態によれば、倉庫管理システムとの間で重量データのやり取りを行う通信が不要となるため、重量管理を目的としたシステムが不要となる。 Furthermore, according to this embodiment, there is no need for communication to exchange weight data with the warehouse management system, so there is no need for a system for weight management.

ところで、本実施形態においては、実際にワークWを搬送させて、マテハンMに積み付けるという実際の作業中に、ワークWの重量を推定する例を示したが、図4に示すような領域R1を提示することも可能である。 In this embodiment, an example is shown in which the weight of the workpiece W is estimated during the actual work of transporting the workpiece W and loading it onto the material handling device M, but it is also possible to present an area R1 as shown in FIG. 4.

すなわち、ユーザは、入力装置59(図1参照)を用いて、ワークWの最大重量と、最大密度を設定する。さらに、ユーザは、入力装置59(図1参照)を用いて、マテハンMに積み付ける様々なワークWの縦、横、高さのサイズを設定する。これを受けて、図2に示すワーク大きさ算出部503は、入力された様々なワークWの縦、横、高さのサイズに基づいて、各ワークWの大きさ(体積)を算出する。 That is, the user sets the maximum weight and maximum density of the workpieces W using the input device 59 (see FIG. 1). Furthermore, the user sets the length, width, and height of the various workpieces W to be loaded onto the material handling device M using the input device 59 (see FIG. 1). In response to this, the workpiece size calculation unit 503 shown in FIG. 2 calculates the size (volume) of each workpiece W based on the length, width, and height of the various workpieces W that have been input.

次いで、ワーク重量推定部504は、設定したワークWの最大密度と、ワーク大きさ算出部503にて算出した各ワークWの大きさ(体積)とを掛け合わせて、各ワークWの重量を推定する。 Next, the work weight estimation unit 504 multiplies the set maximum density of the work W by the size (volume) of each work W calculated by the work size calculation unit 503 to estimate the weight of each work W.

次いで、ワーク重量比較部505は、設定したワークWの最大重量と、ワーク重量推定部504にて推定した各ワークWの重量とを比較する。これを受けて、判断部500は、最大重量>推定したワークWの重量が満たされる領域R1(図4参照)が、作業時間が改善される可能性のある領域として、図4に示すものを、図1に示す表示装置56に表示させることとなる。 Next, the work weight comparison unit 505 compares the set maximum weight of the work W with the weight of each work W estimated by the work weight estimation unit 504. In response to this, the judgment unit 500 displays the region R1 (see FIG. 4) where the maximum weight > the estimated weight of the work W is satisfied as a region where the work time may be improved, as shown in FIG. 4, on the display device 56 shown in FIG. 1.

しかして、このようにすれば、ユーザは、ワークの大きさ(体積)がどの程度あれば、作業時間が改善できるのか事前に把握することができる。 In this way, the user can know in advance how much work size (volume) is required to improve the work time.

ところで、図4に示す領域R1を満たすワークWとしては、例えば、ペットボトルの水が1箱6本、1箱12本など、同じものが個数違いでパッケージされている場合や、布団や衣料品等同じようなものが体積違いで荷物になっている場合が考えられる。一方、図4に示す領域R1を満たさないワークWとしては、例えば、金属の塊と布団の荷物が混在している等、極端に密度の違うものを一緒に扱う場合が考えられる。 Examples of work W that meets the region R1 shown in FIG. 4 include cases where the same item is packaged in different quantities, such as six bottles in a box or 12 bottles in a box, or similar items such as futons and clothing that are packaged in different volumes. On the other hand, examples of work W that do not meet the region R1 shown in FIG. 4 include cases where items with extremely different densities are handled together, such as a mixture of metal lumps and futons.

なお、本実施形態において例示した内容は、あくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形・変更が可能である。例えば、ワークWのサイズを認識する手法として、撮像部3を例に示したが、それに限らず、2次元画像センサを用いても良い。 The contents illustrated in this embodiment are merely examples, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. For example, the imaging unit 3 is shown as an example of a method for recognizing the size of the workpiece W, but this is not limiting, and a two-dimensional image sensor may also be used.

1 ワーク重量推定システム
2 ロボット
3 撮像部
4 撮像部
5 情報処理装置
56 表示装置(提示手段)
59 入力装置(設定手段)
500 判断部
501 設定保持部
502 ワークサイズ認識部(算定手段)
503 ワーク大きさ算出部(算定手段)
504 ワーク重量推定部(重量推定手段)
505 ワーク重量比較部(比較手段)
509 ロボットコントローラ指示部(ロボット指示手段)
W ワーク
M マテハン(荷役台)
C コンベア(搬送装置)
1 Workpiece weight estimation system 2 Robot 3 Imaging unit 4 Imaging unit 5 Information processing device 56 Display device (presentation means)
59 Input device (setting means)
500: Determination unit 501: Setting storage unit 502: Work size recognition unit (calculation means)
503 Work size calculation unit (calculation means)
504 Work weight estimation unit (weight estimation means)
505 Work weight comparison unit (comparison means)
509 Robot controller instruction unit (robot instruction means)
W Work M Material Handling (Loading Platform)
C Conveyor (transport device)

Claims (3)

物流に用いる荷役台に積み付ける予定の複数のワークの最大重量と、最大密度を事前に設定する設定手段と、
前記複数のワークのうち搬送装置によって搬送されてきたワークの大きさを算定する算定手段と、
前記算定手段にて算定された前記ワークの大きさと、前記設定手段にて設定されている最大密度とを用いて、当該ワークの重量を推定する重量推定手段と、
前記重量推定手段にて推定された前記ワークの重量と、前記設定手段にて設定されている前記最大重量とを比較する比較手段と、を有してなるワーク重量推定システムであって、
前記複数のワークには、密度が異なるワークが含まれるのに対し、前記設定手段にて設定されている最大密度は、前記複数のワークに対して1つである、ワーク重量推定システム。
A setting means for setting in advance a maximum weight and a maximum density of a plurality of workpieces to be loaded onto a loading platform used for logistics;
A calculation means for calculating a size of a workpiece transported by a transport device among the plurality of workpieces;
a weight estimation means for estimating a weight of the workpiece by using the size of the workpiece calculated by the calculation means and the maximum density set by the setting means;
A workpiece weight estimation system comprising: a comparison means for comparing the weight of the workpiece estimated by the weight estimation means with the maximum weight set by the setting means,
A workpiece weight estimation system, wherein the plurality of workpieces include workpieces having different densities, whereas the maximum density set by the setting means is one for the plurality of workpieces.
前記搬送されてきたワークを前記荷役台に移載可能なロボットと、
前記比較手段にて比較した結果、前記重量推定手段にて推定された前記ワークの重量の方が、前記最大重量より小さければ、前記ロボットに前記最大重量をもとに設定される速度よりも速い速度で当該ワークを前記荷役台に移載するよう前記ロボットに指示を出すロボット指示手段と、をさらに有してなる請求項1に記載のワーク重量推定システム。
A robot capable of transferring the transported workpiece to the loading platform;
The workpiece weight estimation system of claim 1, further comprising a robot instruction means for instructing the robot to transfer the workpiece to the loading platform at a speed faster than a speed set based on the maximum weight if the weight of the workpiece estimated by the weight estimation means is smaller than the maximum weight as a result of the comparison by the comparison means.
前記搬送されてきたワークを前記荷役台に移載可能なロボットと、
前記比較手段にて比較した結果、前記重量推定手段にて推定された前記ワークの重量の方が、前記最大重量より大きければ、前記ロボットに前記最大重量をもとに設定される速度よりも遅い速度で当該ワークを前記荷役台に移載するよう前記ロボットに指示を出すロボット指示手段と、をさらに有してなる請求項1に記載のワーク重量推定システム。
A robot capable of transferring the transported workpiece to the loading platform;
The work weight estimation system as described in claim 1, further comprising a robot instruction means for instructing the robot to transfer the work to the loading platform at a speed slower than a speed set based on the maximum weight if the weight of the work estimated by the weight estimation means is greater than the maximum weight as a result of the comparison by the comparison means.
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