特開 2020-189721 ロボット移載システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-189721(P2020-189721A)

(43)【公開日】2020年11月26日

(54)【発明の名称】ロボット移載システム

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/50 20060101AFI20201030BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20201030BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20201030BHJP

   B65G 47/90 20060101ALI20201030BHJP

   B65G 47/91 20060101ALI20201030BHJP

   B65G 47/68 20060101ALI20201030BHJP

【ＦＩ】

   B65G47/50

   B25J13/00 A

   B25J13/08 A

   B65G47/90 D

   B65G47/91 B

   B65G47/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-95227(P2019-95227)

(22)【出願日】2019年5月21日

(71)【出願人】

【識別番号】000006297

【氏名又は名称】村田機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(72)【発明者】

【氏名】大前 剛

【テーマコード（参考）】

3C707

3F015

3F070

3F072

【Ｆターム（参考）】

3C707AS02

3C707KS03

3C707KT01

3C707KT06

3C707NS02

3C707NS19

3F015AA06

3F015HA01

3F015JC12

3F015JC18

3F015JC23

3F070AA06

3F070BA07

3F070BA10

3F070BB03

3F070EA21

3F070EA24

3F070EB19

3F072AA06

3F072GA10

3F072GB04

3F072GC07

3F072KA01

3F072KA26

3F072KD03

(57)【要約】

【課題】ロボットを用いた荷物の荷物情報の読み取りを効率よく行うことができるロボット移載システムを提供する。
【解決手段】ロボット移載システム１は、荷物１１の保持部１１０を有し、荷物１１を移載するロボット１００と、ロボットの近傍の第１空間２１３の荷物１１から荷物情報を読み取る第１読取装置２１０と、第１搬送装置３１０と、第２空間２２３の荷物１１から荷物情報を読み取る第２読取装置２２０と、第２空間内の位置と、第１搬送装置の上流側の位置との間で荷物を移動させる第２搬送装置３２０と、コントローラ４００とを備え、コントローラは、保持させた荷物を第１空間に移動させた後で、（ｉ）荷物情報を読み取った場合、載置面へ第１の荷物を載置するようにロボットを制御し、（ｉｉ）読み取れなかった場合、荷物情報を第２読取装置に第２空間で読み取らせるための第１の場所へ載置するようにロボットを制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷物を保持する保持部を有し、前記保持部を用いて荷物を移載するロボットと、
前記ロボットの近傍に配置され、かつ、第１空間に配置された前記荷物から当該荷物の荷物情報を読み取り可能な第１読取装置と、
仕分け装置へ荷物を搬送するように前記仕分け装置に接続されている第１搬送装置と、
前記第１空間とは異なる第２空間に配置された前記荷物から当該荷物の荷物情報を読み取り可能な第２読取装置と、
前記第２空間内の位置と、前記第１搬送装置の上流側の位置との間で前記荷物を移動させることが可能な第２搬送装置と、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記保持部に保持させた第１の荷物を前記第１空間に移動させた後で、（ｉ）前記第１読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取った場合、前記第１搬送装置により搬送させるための載置面へ前記第１の荷物を載置するように前記ロボットを制御し、（ｉｉ）前記第１読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取れなかった場合、前記荷物情報を前記第２読取装置に前記第２空間で読み取らせるための第１の場所へ前記第１の荷物を載置するように前記ロボットを制御する
ロボット移載システム。

【請求項2】

前記コントローラは、前記第２読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取った場合、前記第１の荷物を前記第１搬送装置の上流側の位置に移動させるように前記第２搬送装置を制御し、前記第２読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取れなかった場合、前記第１の荷物を前記第１の場所とは異なる第２の場所へ移動させるように前記第２搬送装置を制御する
請求項１に記載のロボット移載システム。

【請求項3】

前記コントローラは、前記第２読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取っている間に、前記第１の荷物の次の第２の荷物を前記第１空間に移動させるように前記ロボットを制御する
請求項１または２に記載のロボット移載システム。

【請求項4】

前記コントローラは、前記第２搬送装置による前記第１の荷物を前記第１搬送装置の上流側の位置に移動させる動作が、前記ロボットによる前記第２の荷物を移載させる動作を妨げない所定のタイミングであるか否かを判定し、前記所定のタイミングでない場合に前記所定のタイミングとなるまで、前記第１の荷物を前記第１搬送装置の上流側の位置に移動させる動作を待機させるように前記第２搬送装置を制御する
請求項３に記載のロボット移載システム。

【請求項5】

前記コントローラは、前記ロボットが前記第１の荷物を前記第１空間に移動させた後で、前記第１読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取れなかった場合、前記第１の荷物を前記第１の場所に配置する前に、前記第１の荷物の向きを前記第１空間内で変更するように前記ロボットを制御することで、前記第１読取装置に再読取を行わせ、
前記第２読取装置は、前記ロボットに保持されていた前記第１の荷物の面である保持面に対して読取を行う
請求項１から４のいずれか１項に記載のロボット移載システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷物を保持するロボットを用いて荷物を移載するロボット移載システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、識別情報が取り付けられた物品から、ピッキングロボットに設けられたＩＤリーダを用いて識別情報を取得するピッキングシステムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１０／０２３７９５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、ピッキングロボットにＩＤリーダが設けられているため、物品が載置されている向きによっては、ピッキングロボットによって識別情報を取得することが難しい場合がある。例えば、識別情報が取り付けられている面が下になるように載置されている場合、ピッキングロボットは、物品の向きを変更しなければ、識別情報を取得することが難しい。また、ピッキングロボットは、識別情報が取り付けられている面が下になるように載置されていない場合であっても、当該面に向けてＩＤリーダをかざす必要があるため、当該面に向けてＩＤリーダをかざすまでに時間を要する場合がある。このように、ピッキングロボットを用いて物品から識別情報を取得する場合、識別情報を取得する効率が悪いという課題がある。

【0005】

また、一方で、ピッキングロボットに保持させた荷物の識別情報をピッキングロボットとは別に設けられた読取装置で読み取らせることも考えられる。しかしながら、ピッキングロボットが、識別情報が取り付けられている面を保持している場合、読取装置で識別情報を読み取ることが難しいという課題がある。

【0006】

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ロボットを用いた荷物の荷物情報の読み取りを効率よく行うことができるロボット移載システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る荷物を保持する保持部を有し、前記保持部を用いて荷物を移載するロボットと、前記ロボットの近傍に配置され、かつ、第１空間に配置された前記荷物から当該荷物の荷物情報を読み取り可能な第１読取装置と、仕分け装置へ荷物を搬送するように前記仕分け装置に接続されている第１搬送装置と、前記第１空間とは異なる第２空間に配置された前記荷物から当該荷物の荷物情報を読み取り可能な第２読取装置と、前記第２空間内の位置と、前記第１搬送装置の上流側の位置との間で前記荷物を移動させることが可能な第２搬送装置と、コントローラと、を備え、前記コントローラは、前記保持部に保持させた第１の荷物を前記第１空間に移動させた後で、（ｉ）前記第１読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取った場合、前記第１搬送装置により搬送させるための載置面へ前記第１の荷物を載置するように前記ロボットを制御し、（ｉｉ）前記第１読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取れなかった場合、前記荷物情報を前記第２読取装置に前記第２空間で読み取らせるための第１の場所へ前記第１の荷物を載置するように前記ロボットを制御する。

【0008】

これによれば、ロボットが保持部で保持していた状態で読み取れなかった第１の荷物を、第２読取装置に第２空間で読み取らせるための第１の場所に載置する。このため、ロボットが第１の荷物を第１の場所に載置した際に、第１の荷物の荷物情報を第２読取装置に読み取らせることができる。このように、第１の荷物の荷物情報の読み取りを２台の読取装置において異なる条件で読み取らせることができるため、第１の荷物の荷物情報の読み取りを効率よく行うことができる。

【0009】

また、前記コントローラは、前記第２読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取った場合、前記第１の荷物を前記第１搬送装置の上流側の位置に移動させるように前記第２搬送装置を制御し、前記第２読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取れなかった場合、前記第１の荷物を前記第１の場所とは異なる第２の場所へ移動させるように前記第２搬送装置を制御してもよい。

【0010】

これによれば、第２読取装置で読み取りが行われている間においても、ロボットによる次の第２の荷物を移動させる動作を継続させるため、第２読取装置による読み取りに時間を要してしまっても荷物を滞留させることを低減することができる。

【0011】

また、前記コントローラは、前記第２読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取っている間に、前記第１の荷物の次の第２の荷物を前記第１空間に移動させるように前記ロボットを制御してもよい。

【0012】

これによれば、第２読取装置による読み取りが失敗した場合、読み取りが失敗した荷物を第２の場所へ移動させるため、例えば、作業者は、第２の場所において、ロボット移載システムにより読み取りが失敗した荷物の処理を行うことができる。

【0013】

また、前記コントローラは、前記第２搬送装置による前記第１の荷物を前記第１搬送装置の上流側の位置に移動させる動作が、前記ロボットによる前記第２の荷物を移載させる動作を妨げない所定のタイミングであるか否かを判定し、前記所定のタイミングでない場合に前記所定のタイミングとなるまで、前記第１の荷物を前記第１搬送装置の上流側の位置に移動させる動作を待機させるように前記第２搬送装置を制御してもよい。

【0014】

これによれば、ロボットによる荷物を移動させる動作を妨げないように第２搬送装置を制御するため、ロボットにより移動される荷物と、第２搬送装置により移動される荷物とが衝突することを抑制することができる。よって、読み取りが完了した荷物を効率よく仕分け装置に送ることができる。

【0015】

また、前記コントローラは、前記ロボットが前記第１の荷物を前記第１空間に移動させた後で、前記第１読取装置が前記第１の荷物の荷物情報を読み取れなかった場合、前記第１の荷物を前記第１の場所に配置する前に、前記第１の荷物の向きを前記第１空間内で変更するように前記ロボットを制御することで、前記第１読取装置に再読取を行わせ、前記第２読取装置は、前記ロボットに保持されていた前記第１の荷物の面である保持面に対して読取を行ってもよい。

【0016】

これによれば、ロボットで第１の荷物の向きを第１空間において変更することで保持面以外の面から荷物の荷物情報を第１読取装置に読み取らせることができる。また、第２読取装置では、保持面に対して読み取りが行われるため、荷物の全ての面に対する読み取りを効率よく行うことができる。また、これにより第１読取装置で読み取りが失敗する荷物の数を減らすことができるため、第２読取装置の台数を減らすことができる。よって、ロボット移載システムの設置にかかるコストを低減することができる。

【0017】

なお、これらの全般的または具体的な態様は、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係るロボット移載システムによれば、ロボットを用いた荷物の荷物情報の読み取りを効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、実施の形態に係るロボット移載システムの構成概要を示す平面図である。

【図2】図２は、実施の形態に係るロボット移載システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る第１読取装置の概略構成を説明するためのである。

【図4】図４は、実施の形態に係る第２読取装置の概略構成を説明するためのである。

【図5】図５は、実施の形態に係るロボット移載システムの移載制御の一例を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の一態様に係るロボット移載システムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0021】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0022】

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

【0023】

（実施の形態）
［構成］
図１を用いて、実施の形態に係るロボット移載システムの構成を説明する。

【0024】

図１は、実施の形態に係るロボット移載システムの構成概要を示す平面図である。図２は、実施の形態に係るロボット移載システムの構成の一例を示すブロック図である。

【0025】

本実施の形態に係るロボット移載システム１は、荷物１１を保持する保持部１１０を有するロボット１００を用いて、荷物１１の荷物情報の読み取りを効率よく行うためのシステムである。ロボット移載システム１は、ロボット１００と、第１読取装置２１０と、第２読取装置２２０と、第１搬送装置３１０と、第２搬送装置３２０と、コントローラ４００とを備える。ロボット移載システム１は、さらに、搬入装置１３０、１４０と、仕分け装置５００とを備えていてもよい。

【0026】

搬入装置１３０、１４０は、他のエリアにおいてトータルピッキングによりピッキングされた複数の荷物１１が収容された容器１０をロボット１００によるピッキングエリア１５０まで搬送する装置である。搬入装置１３０、１４０は、例えば、ベルトコンベヤ、ローラコンベヤなどのコンベヤにより構成される。本実施の形態では、１本の搬送ラインを構成する搬入装置１４０から、２本の搬送ラインを構成する２つの搬入装置１３０に分岐されており、ピッキングエリア１５０には、２つの搬入装置１３０から容器１０が供給される。このため、ピッキングエリア１５０では、２つの容器１０に収容された複数の荷物１１からロボット１００によるピッキングが行われる。なお、ピッキングエリア１５０には、２つの搬入装置１３０から容器１０が供給されなくてもよく、１つの搬入装置１３０から容器１０が供給されてもよい。

【0027】

容器１０には、複数のオーダに応じてトータルピッキングによりピッキングされた複数の荷物１１が収容されているため、複数の荷物１１は、互いに異なる種類の荷物を含む。ここで、例えば１回のトータルピッキングは、１以上の容器１０と対応付けられているため、当該トータルピッキングにおける複数のオーダを参照することで、当該トータルピッキングに対応付けられている１以上の容器１０に収容されている複数の荷物の種類、および、種類毎の荷物の数を特定することができる。ロボット移載システム１では、トータルピッキングにより異なる種類の荷物が混載された容器１０の中から、ロボット１００が荷物１１を１つずつ取り出して、取り出した荷物１１の荷物情報の読み取りを第１読取装置２１０または第２読取装置２２０を用いて行う。これにより、容器１０に収容された複数の荷物１１それぞれの荷物情報を読み取ることができるため、複数の荷物１１をオーダ毎に振り分けることができる。例えば、読み取りにより荷物情報が特定された荷物１１は、特定された荷物情報に応じて、仕分け装置５００によりオーダ毎に振り分けられる。

【0028】

なお、荷物情報は、例えば、荷物１１の側面に設けられたバーコードにより示される情報である。荷物情報は、バーコードで示されることに限らずに、２次元コードで示されてもよいし、他の光学読み取り用コードで示されてもよい。このような光学読み取り用コードで示される荷物情報は、例えば、対応する荷物１１を識別する識別子である。また、荷物情報には、対応する荷物１１の種類を示す情報が含まれていてもよい。

【0029】

ピッキングエリア１５０では、各搬入装置１３０に載置されている容器１０の内部を上方から撮影する２つのカメラ１２０が各搬入装置１３０の上方に配置されている。２つのカメラ１２０により撮影された画像は、ロボット１００によりピッキング動作において、容器１０の内部の複数の荷物１１の位置を特定することに用いられる。２つのカメラ１２０は、各搬入装置１３０の上方に配置されていなくてもよい。例えば、１つのカメラがロボット１００の保持部１１０の先端に配置されていてもよい。

【0030】

ロボット１００は、荷物１１を保持する保持部１１０と、保持部１１０が先端に配置されており保持部１１０を移動させるためのアーム部１１１とを有する。保持部１１０は、荷物１１を真空による作用で吸着させる吸着パッドにより構成されていてもよいし、荷物１１を把持するクランプ爪により構成されていてもよい。アーム部１１１は、複数のリンクが接続されることにより構成される。アーム部１１１は、関節にアクチュエータが備えられており、アクチュエータを用いて、関節の角度、または、関節における一方のリンクの他方のリンクに対する向きを変更することで、保持部１１０の三次元空間上の位置を変更する、つまり、保持部１１０を移動させることができる。アーム部１１１は、複数のリンクが直列に接続されている構成であってもよいし、並列に接続されている構成であってもよい。

【0031】

ロボット１００は、搬入装置１３０によりピッキングエリア１５０に供給された容器１０に収容されている複数の荷物１１のうちの１つの荷物１１をピッキングして、ピッキングした荷物１１の荷物情報を第１読取装置２１０に読み取らせるための動作を行う。具体的には、ロボット１００は、２つのカメラ１２０により撮影された画像からの物体の認識結果を用いて、容器１０内に収容されている複数の荷物１１の位置を特定する。ロボット１００は、アーム部１１１を用いて、複数の荷物１１のうちの１つの荷物１１の位置に保持部１１０を移動させる。そして、ロボット１００は、保持部１１０を用いて荷物１１を保持し、アーム部１１１を用いて荷物１１を保持している保持部１１０を移動させることで、荷物１１を容器１０の中から他の場所に移載する。ロボット１００は、例えば、第１読取装置２１０における第１空間２１３（後述参照）に荷物１１を保持している保持部１１０を移動させ、第１読取装置２１０による読み取り結果に応じて、第１搬送装置３１０上、または、第１の場所３２１（後述参照）に移載する。

【0032】

なお、第１空間２１３は、ピッキングエリア１５０に供給された容器１０から、仕分け装置５００に接続された第１搬送装置３１０までの、ロボット１００が荷物１１を搬送する経路の途中にある空間である。第１空間２１３の近傍には、第１読取装置２１０が配置されている。

【0033】

第１の場所３２１は、第２搬送装置３２０上の場所であり、ロボット１００により荷物１１が載置可能である場所である。また、第１の場所３２１は、第２読取装置２２０に第２空間２２３で荷物１１の荷物情報を読み取らせるための場所である。

【0034】

第１読取装置２１０は、ロボット１００の近傍に配置され、第１空間２１３に配置された荷物１１から当該荷物１１の荷物情報を読み取る装置である。第１読取装置２１０は、例えば、荷物１１の少なくとも１つの面に設けられたバーコードの読み取りを行うバーコードリーダである。

【0035】

ここで、図３は、第１読取装置２１０の概略構成を説明するための図である。図３に示されるように、第１読取装置２１０は、第１空間２１３を三方から囲うように配置された支持台２１１と、支持台２１１に配置され第１空間２１３を三方から撮影する３つのカメラ２１２とを有する。

【0036】

支持台２１１は、例えば、第１空間２１３の上方に配置される上方部分２１１ａと、第１空間２１３の下方に配置される下方部分２１１ｂと、第１空間２１３の側方に配置され、かつ、上方部分２１１ａおよび下方部分２１１ｂを接続する側方部分２１１ｃとにより構成される、略Ｃ字形状の部材である。支持台２１１は、例えば、樹脂、金属などにより構成される。

【0037】

３つのカメラ２１２は、支持台２１１を構成する上方部分２１１ａ、下方部分２１１ｂ、および側方部分２１１ｃのそれぞれにおいて、第１空間２１３を撮影する向きに配置されている。なお、支持台２１１には、特定の波長を有する光を第１空間２１３に向けて照射する光源が設けられていてもよい。この場合、３つのカメラ２１２は、特定の波長を有する光が荷物１１の面により反射された反射光を受光する。

【0038】

なお、第１読取装置２１０は、３つのカメラ２１２により三方から第１空間２１３を撮影する構成としたが、三方から撮影する構成に限らずに、１つのカメラ２１２により一方から撮影する構成であってもよいし、２つのカメラ２１２により二方から撮影する構成であってもよい。

【0039】

第２読取装置２２０は、第１空間２１３とは異なる第２空間２２３に配置された荷物１１から荷物１１の荷物情報を読み取る装置である。第２読取装置２２０は、第１読取装置２１０と同様に、例えば、荷物１１の少なくとも１つの面に設けられたバーコードの読み取りを行うバーコードリーダである。

【0040】

ここで、図４は、第２読取装置２２０の概略構成を説明するための図である。図４に示されるように、第２読取装置２２０は、第２空間２２３を三方から囲うように配置された支持台２２１と、支持台２２１に配置され第２空間２２３を三方から撮影する３つのカメラ２２２とを有する。第２空間２２３は、第２搬送装置３２０上の空間である。

【0041】

支持台２２１は、例えば、第２搬送装置３２０の搬送方向から見た場合における、両側方に配置される第１側方部分２２１ａおよび第２側方部分２２１ｂと、第１側方部分２２１ａの上部および第２側方部分２２１ｂの上部を接続する上方部分２２１ｃとにより構成される、略Ｃ字形状の部材である。つまり、支持台２２１は、第２搬送装置３２０を、第２空間２２３を空けて跨ぐように配置されている。支持台２２１は、例えば、樹脂、金属などにより構成される。

【0042】

３つのカメラ２２２は、支持台２２１を構成する第１側方部分２２１ａ、第２側方部分１１２ｂ、および上方部分２２１ｃのそれぞれにおいて、第２空間２２３を撮影する向きに配置されている。なお、支持台２２１には、第１読取装置２１０と同様に、特定の波長を有する光を第２空間２２３に向けて照射する光源が設けられていてもよい。この場合、３つのカメラ２２２は、特定の波長を有する光が荷物１１の面により反射された反射光を受光する。

【0043】

なお、第２読取装置２２０は、３つのカメラ２２２により三方から第２空間２２３を撮影する構成としたが、三方から撮影する構成に限らずに、１つのカメラ２２２により一方から撮影する構成であってもよいし、２つのカメラ２２２により二方から撮影する構成であってもよい。

【0044】

第１搬送装置３１０は、仕分け装置５００へ荷物１１を搬送するように仕分け装置５００に接続されている装置である。第１搬送装置３１０は、下流側の端部が仕分け装置５００に接続されており、仕分け装置５００に向けて荷物１１を移動させる。第１搬送装置３１０は、ベルトコンベヤにより構成されてもよいし、ローラコンベヤにより構成されてもよい。

【0045】

第２搬送装置３２０は、第２空間２２３内の位置と、第１搬送装置３１０の上流側の位置との間で荷物１１を移動させる装置である。具体的には、第２搬送装置３２０は、第２空間２２３外の第１の場所３２１に配置された荷物１１を第２空間２２３に移動させる。また、第２搬送装置３２０は、第１搬送装置３１０の上流端に接続されており、第２読取装置２２０により荷物情報の読み取りが完了された荷物１１を第１搬送装置３１０の上流側の位置に移動させる。つまり、第２搬送装置３２０は、荷物１１を第２空間２２３から第１搬送装置３１０の上流側の位置に移動させることが可能である。このように、第２搬送装置３２０は、第１の場所３２１に配置された荷物を第２空間２２３に移動させたり、その反対方向に移動させたりすることが可能な装置である。第２搬送装置３２０は、ベルトコンベヤ、ローラコンベヤなどのコンベヤにより構成されてもよい。

【0046】

なお、第１搬送装置３１０および第２搬送装置３２０の一方は、載置面と載置面上の荷物１１を後方から押し出すことにより移動させる押し出し機構（プッシャー）により構成されてもよい。第１搬送装置３１０は、押し出し機構により構成される場合、載置面に載置された荷物１１を仕分け装置５００とは反対側から押し出すことで仕分け装置５００に移動させる。また、第２搬送装置３２０は、押し出し機構により構成される場合、第１の場所３２１に配置された荷物を第２空間２２３に移動させるための押し出し機構と、第１搬送装置３１０の上流側の位置に荷物１１を移動させるための押し出し機構との２つの押し出し機構により構成されていてもよい。このような押し出し機構は、例えば、ガスシリンダ、油圧シリンダ、電動シリンダなどにより構成される。

【0047】

なお、本実施の形態では、１台のロボット１００に対して、第１読取装置２１０、第２読取装置２２０、第１搬送装置３１０および第２搬送装置３２０は、それぞれ１台の１セットであるが、これに限らずに、複数セット設けられていてもよい。

【0048】

コントローラ４００は、ロボット移載システム１の動作の制御を行うコントローラである。コントローラ４００は、上位コンピュータであり、例えば、搬入装置１３０、１４０と情報のやり取りを行うことで、ピッキングエリア１５０に搬入される容器１０に収納されている複数の荷物１１の情報を取得する。ここで取得される複数の荷物１１の情報は、１回のトータルピッキングの基になった複数のオーダを含む。次に、コントローラ４００は、ロボット１００、第１読取装置２１０、第２読取装置２２０および第２搬送装置３２０の動作を制御することで、荷物１１の荷物情報の読み取り動作を行いつつ、荷物１１を仕分け装置５００に移載する移載制御を行う。移載制御の詳細については、図５を用いて後述する。

【0049】

仕分け装置５００は、第１読取装置２１０または第２読取装置２２０により荷物情報の読み取りが完了され、荷物情報が特定された荷物１１の仕分けを行う。仕分け装置５００は、オーダ毎に荷物１１の仕分けを行う。仕分け装置５００は、例えば、クロスベルトソータにより構成される。

【0050】

［動作］
以下、ロボット移載システム１の動作である移載制御について図５を用いて説明する。図５は、実施の形態に係るロボット移載システムの移載制御の一例を説明するためのフローチャートである。

【0051】

コントローラ４００は、ロボット１００を制御することで、ロボット１００の保持部１１０に保持させた荷物１１を第１読取装置２１０の第１空間２１３に移動させる（Ｓ１）。第１空間２１３に荷物１１が移動されることにより、荷物１１の荷物情報の読み取りを第１読取装置２１０に行わせる。第１読取装置２１０は、荷物１１の荷物情報の読み取りが成功した場合、読み取りが完了したことを示す完了情報をコントローラ４００に送信する。なお、完了情報には、荷物情報が含まれていてもよい。

【0052】

コントローラ４００は、第１空間２１３に荷物１１を移動させた後で、第１読取装置２１０により荷物１１の荷物情報の読み取りが完了したか否かを判定する（Ｓ２）。コントローラ４００は、完了情報を受信した場合、読み取りが完了したと判定し、第１空間２１３に荷物を移動させた後に所定時間が経過しても完了情報を受信しない場合、読み取りが完了していないと判定する。

【0053】

コントローラ４００は、第１読取装置２１０が荷物１１の荷物情報を読み取れなかった場合（Ｓ２でＮｏ）、図３に示されるように保持部１１０を回転させて荷物１１の向きを第１空間２１３内で変更する（Ｓ３）。例えば、保持部１１０を異なる２つの回転軸で回転させて荷物１１の向きを変更する。なお、第１読取装置２１０が有するカメラ２１２が１つの場合には、１つのカメラ２１２に保持面以外の面が向くように荷物１１の向きを第１空間２１３内で変更させる。これにより、第１読取装置２１０に荷物１１の荷物情報の再読み取りを行わせる。

【0054】

なお、保持面とは、ロボット１００の保持部１１０により保持されていた側の荷物１１の面である。保持面とは、具体的には、保持部１１０が吸着パッドの場合には、吸着パッドが吸着している面であり、保持部１１０がクランプ爪の場合には、クランプ爪が接触している面、および、クランプ爪が接続されているアーム部１１１に対向している面である。

【0055】

コントローラ４００は、例えば、保持面以外の面が、第１読取装置２１０が有する複数のカメラ２１２に向くように荷物１１の向きを第１空間２１３内で変更させた後で、第１読取装置２１０により荷物１１の荷物情報の読み取りが完了したか否かを判定する（Ｓ４）。コントローラ４００は、ステップＳ４においてもステップＳ２と同様に、完了情報を受信した場合、読み取りが完了したと判定し、第１空間２１３で荷物１１を回転させた後に所定時間が経過しても完了情報を受信しない場合、読み取りが完了していないと判定する。

【0056】

なお、コントローラ４００は、ステップＳ４の判定をステップＳ３の動作をロボット１００に行わせている間に行ってもよい。ロボット１００にステップＳ３の動作を行わせている間に、第１読取装置２１０により読み取りが完了した場合には、直ちに次のステップＳ５を実行することができるからである。これにより、ステップＳ３およびステップＳ４に要する時間を短縮することができる。

【0057】

コントローラ４００は、第１読取装置２１０が荷物１１の荷物情報を読み取った場合（Ｓ２でＹｅｓまたはＳ４でＹｅｓ）、荷物１１を第１搬送装置３１０へ載置するようにロボット１００を制御する（Ｓ５）。つまり、コントローラ４００は、ロボット１００のアーム部１１１を駆動することで、保持部１１０に保持されている、荷物情報の読み取りが完了された荷物１１を第１搬送装置３１０上に載置する。

【0058】

そして、コントローラ４００は、ロボット１００に荷物１１を第１搬送装置３１０上へ載置させた後で、第１搬送装置３１０を駆動することで第１搬送装置３１０上に載置された荷物１１を仕分け装置５００に送る（Ｓ６）。

【0059】

コントローラ４００は、第１読取装置２１０が荷物１１の荷物情報を読み取れなかった場合（Ｓ４でＮｏ）、第１の場所３２１へ荷物１１を載置するようにロボット１００を制御する（Ｓ７）。この場合、ロボット１００は、荷物１１の保持面を第２読取装置２２０が備えるカメラ２２２に向くように、荷物１１を第１の場所３２１に配置する。これにより、第２読取装置２２０は、荷物１１の保持面に対して読み取りを行うことができる。

【0060】

なお、ステップＳ２でＮｏと判定された後で、ステップＳ３およびステップＳ４を行うとしたが、ステップＳ３およびステップＳ４を行なわずに、ステップＳ７を行ってもよい。

【0061】

コントローラ４００は、第１の場所３２１に荷物１１が載置された後で、第２搬送装置３２０を駆動して荷物１１を第２空間２２３に移動させる（Ｓ８）。このとき、コントローラ４００は、荷物１１を第２空間２２３内で、第２搬送装置３２０の搬送方向の前後に移動させるように第２搬送装置３２０を制御してもよい。これにより、荷物１１の荷物情報の読み取りを第２読取装置２２０に行わせる。なお、コントローラ４００は、荷物１１が第２空間２２３内に入っているか否かの判定を、第２読取装置２２０のカメラ２２２により撮影された画像を用いて行ってもよいし、物体が第２空間２２３にあることを検出するセンサが設けられる場合には、当該センサの検出結果を用いて行ってもよい。

【0062】

なお、コントローラ４００は、ステップＳ５またはステップＳ７を完了することで、ロボット１００が荷物１１を第１搬送装置３１０または第１の場所３２１に載置した後で、容器１０に収容されている残りの荷物１１について、ロボット１００にステップＳ１の動作を行わせる。これにより、コントローラ４００は、次の荷物１１に対しても同様に、ステップＳ２以降の移載制御を行う。このように、コントローラ４００は、容器１０に収容されている複数の荷物１１のそれぞれについて、移載制御を繰り返す。

【0063】

また、コントローラ４００は、ステップＳ７が完了した後では、ロボット１００にステップＳ１の動作を行わせると同時に、第２搬送装置３２０にステップＳ８の動作を行わせる。言い換えると、コントローラ４００は、第２搬送装置３２０が荷物１１を第２空間２２３に移動させ、第２読取装置２２０が荷物１１の荷物情報を読み取っている間に、残りの荷物１１のうちの次の荷物１１を第１空間２１３に移動させるようにロボット１００を制御する。

【0064】

このように、第２読取装置２２０で読み取りが行われている間においても、ロボット１００による次の荷物１１を移動させる動作を継続させるため、第２読取装置２２０による読み取りに時間を要してしまっても荷物１１を滞留させることを低減することができる。

【0065】

なお、ロボット１００は、次の荷物１１を取り出す場合、ピッキングエリア１５０に載置されている２つの容器１０のうち、前の荷物１１が収容されていた容器１０とは異なる容器１０から荷物１１を取り出してもよい。

【0066】

コントローラ４００は、第２空間２２３に荷物１１を移動させた後で、第２読取装置２２０により荷物１１の荷物情報の読み取りが完了したか否かを判定する（Ｓ９）。コントローラ４００は、ステップＳ９においても、ステップＳ２およびステップＳ４と同様に、完了情報を受信した場合、読み取りが完了したと判定し、第１空間２１３で荷物１１を回転させた後に所定時間が経過しても完了情報を受信しない場合、読み取りが完了していないと判定する。

【0067】

コントローラ４００は、第２読取装置２２０が荷物１１の荷物情報を読み取った場合（Ｓ９でＹｅｓ）、ロボット１００による次の荷物１１を移載させる動作が所定のタイミングであるか否かを判定する（Ｓ１０）。所定のタイミングとは、第２搬送装置３２０による荷物１１を第１搬送装置３１０の上流側の位置に移動させる動作が、ロボット１００による次の荷物１１を第１搬送装置３１０上に移載させる動作を妨げないタイミングである。

【0068】

例えば、第２読取装置２２０が荷物１１の荷物情報を読み取った場合、コントローラ４００は、現時点から第２搬送装置３２０が荷物１１を第１搬送装置３１０上に載置してから第１搬送装置３１０が仕分け装置５００に当該荷物１１を引き渡すまでの期間の終了時点を推定する。コントローラ４００は、荷物１１を第２搬送装置３２０および第１搬送装置３１０により移動させる移動速度、および、仕分け装置５００の空き状況に応じて終了時点を算出する。そして、コントローラ４００は、算出された終了時点までの期間中にロボット１００が荷物１１を第１搬送装置３１０に載置する可能性があるか否かを判定する。コントローラ４００は、当該期間中にロボット１００が荷物１１を第１搬送装置３１０に載置する可能性がある場合、所定のタイミングではないと判定し、当該期間中にロボット１００が荷物を第１搬送装置３１０に載置する可能性がない場合、所定のタイミングであると判定する。

【0069】

そして、コントローラ４００は、ロボット１００が保持している荷物１１が仕分け装置５００に引き渡されるまで、第２搬送装置３２０を駆動する動作、つまり、第２読取装置２２０で荷物情報の読み取りが完了された荷物１１を第１搬送装置３１０に移動させる動作を待機させる。このとき、当該期間中にロボット１００が荷物１１を第１搬送装置３１０に載置する可能性があると判定された後においても、待機中にロボット１００が保持している荷物１１の第１読取装置２１０での読み取りができなかった場合、コントローラ４００は、所定のタイミングとなったと判定してもよい。

【0070】

コントローラ４００は、所定のタイミングであると判定された場合（Ｓ１０でＹｅｓ）、第２空間２２３の荷物１１を第１搬送装置３１０の上流側の位置に移動させるように第２搬送装置３２０を制御する（Ｓ１１）。一方で、コントローラ４００は、所定のタイミングでないと判定された場合（Ｓ１０でＮｏ）、ステップＳ１０に戻る。これにより、コントローラ４００は、所定のタイミングとなるまで、第２搬送装置３２０の動作を待機させる。このように、コントローラ４００は、ロボット１００による荷物１１を移動させる動作を妨げないように第２搬送装置３２０を制御するため、ロボット１００により移動される荷物１１と、第２搬送装置３２０により移動される荷物１１とが衝突することを抑制することができる。よって、読み取りが完了した荷物１１を効率よく仕分け装置５００に送ることができる。

【0071】

なお、ステップＳ９でＹｅｓと判定された後で、ステップＳ１０を行うとしたが、ステップＳ１０を行わずに、ステップＳ１１を行ってもよい。この場合、ロボット１００の荷物１１を第１搬送装置３１０に移載させる動作を、第２読取装置２２０で荷物情報の読み取りが完了された荷物１１が第２搬送装置３２０により第１搬送装置３１０に搬送されて第１搬送装置３１０から仕分け装置５００に引き渡されるまで待機させてもよい。

【0072】

このように、第２搬送装置３２０の動作を待機させるか、ロボット１００の動作を待機させるのは、第１搬送装置３１０に同時に載置される荷物１１の数を１つに限定するためである。これは、第１搬送装置３１０に載置された荷物１１は、荷物情報が特定された荷物であるため、特定された荷物情報を仕分け装置５００の一の空きトレーに引き渡すときに、当該一の空きトレーと、当該一の空きトレーに引き渡した荷物１１の荷物情報とを紐付ける制御を精度よく行うためである。これにより、仕分け装置５００は、荷物情報が紐付けられたトレーに載置された荷物１１を、当該荷物情報に応じてオーダ毎に定められた仕分け先に振り分けることができる。

【0073】

ステップＳ１１が終了するとステップＳ６に進む。

【0074】

コントローラ４００は、第２読取装置２２０が荷物１１の荷物情報を読み取れなかった場合（Ｓ９でＮｏ）、当該荷物１１を第１の場所３２１とは異なる第２の場所３３０へ移動させるように第２搬送装置３２０を制御する（Ｓ１２）。第２の場所３３０は、例えば、第２搬送装置３２０の第１搬送装置３１０が配置される側とは反対側の領域に配置され、第２搬送装置３２０の載置面の下方に配置される読み取り不可の荷物１１が収容されるための容器内の空間である。

【0075】

そして、コントローラ４００は、第１読取装置２１０および第２読取装置２２０において読み取りできなかった荷物１１が発生したことを示す情報を作業者に通知する（Ｓ１３）。このように、第２読取装置２２０による読み取りが失敗した場合、読み取りが失敗した荷物１１を第２の場所３３０へ移動させると共に、作業者に読み取りが失敗した荷物１１が発生したことを示す通知を行う。このため、作業者は、通知を受けた後で、第２の場所３３０に行くことで、第２の場所３３０において、ロボット移載システム１により荷物情報の読み取りが失敗した荷物１１の処理を行うことができる。具体的には、作業者は、読み取りが失敗した荷物１１の荷物情報の位置を目視で確認し、第２読取装置２２０で読み取り易い方向に荷物１１を置き直す作業を行うことで、第２読取装置２２０に再読取を行わせてもよい。また、作業者は、読み取りが失敗した荷物１１を目視することで、荷物情報を特定し、特定された荷物情報で荷物１１が仕分けられるように仕分け装置５００に認識させる入力を行うとともに、当該荷物１１を仕分け装置５００に引き渡す作業を行ってもよい。

【0076】

以上のように、ロボット移載システム１により荷物情報が特定された荷物１１は、仕分け装置５００に送られる。コントローラ４００は、仕分け装置５００を制御することで、例えば荷物情報が特定された荷物１１をオーダ毎に振り分ける。

【0077】

［効果など］
本実施の形態に係るロボット移載システム１によれば、第１読取装置２１０で読み取れなかった荷物１１を、第２読取装置２２０で読み取らせるための第１の場所３２１に載置することで、第２読取装置２２０に読み取りを行わせることができる。具体的には、ロボット１００が保持部１１０で保持していた状態で読み取れなかった荷物１１の荷物情報を、ロボット１００が保持部１１０から離した状態で第２読取装置２２０に読み取らせることができる。このように、荷物１１の荷物情報の読み取りを２台の読取装置２１０、２２０において異なる条件で読み取らせることができるため、荷物１１の荷物情報の読み取りを効率よく行うことができる。

【0078】

また、本実施の形態に係るロボット移載システム１において、コントローラ４００は、ロボット１００が荷物１１を第１空間２１３に移動させた後で、第１読取装置２１０が荷物１１の荷物情報を読み取れなかった場合、当該荷物１１を第１の場所３２１に配置する前に、荷物１１の向きを第１空間２１３内で変更するようにロボット１００を制御することで、第１読取装置２１０に再読み取りを行わせる。

【0079】

このように、コントローラ４００は、ロボット１００で荷物１１の向きを第１空間２１３において変更させることで保持面以外の面から荷物１１の荷物情報を第１読取装置２１０に読み取らせることができる。また、第２読取装置２２０では、保持面に対して読み取りが行われるため、第１読取装置２１０での読み取りと併せて荷物１１の全ての面に対する読み取りを効率よく行うことができる。また、これにより第１読取装置２１０で読み取りが失敗する荷物の数を減らすことができるため、第２読取装置２２０の台数を減らすことができる。つまり、例えば、１台のロボット１００に対して、第１読取装置２１０、第２読取装置２２０、第１搬送装置３１０および第２搬送装置３２０のセットが複数セット設けられている場合、第２読取装置２２０の台数を減らすことができる。よって、ロボット移載システム１の設置にかかるコストを低減することができる。

【0080】

［変形例］
上記実施の形態に係るロボット移載システム１では、第２読取装置２２０が荷物１１の荷物情報を読み取れなかった場合、当該荷物１１を第２搬送装置３２０の第１搬送装置３１０が配置される側とは反対側の第２の場所３３０へ移動させるように、第２搬送装置３２０を制御するとしたが、これに限らない。つまり、第２の場所は、第２搬送装置３２０の第１搬送装置３１０が配置される側とは反対側の領域に限らない。第２の場所は、仕分け装置５００が仕分ける先の領域、つまり、読み取りに失敗した荷物１１が仕分けられるＮＧシュートであってもよい。この場合、第２搬送装置３２０は、第２読取装置２２０により読み取りが失敗した荷物１１を第１搬送装置３１０に送り、第１搬送装置３１０は、読み取りが失敗した荷物として荷物１１を仕分け装置５００に送り、仕分け装置５００は、当該荷物１１をＮＧシュートまで搬送する。

【0081】

また、上記実施の形態に係るロボット移載システム１では、ステップＳ２でＮｏと判定された場合、ロボット１００の保持部１１０を回転させることで荷物１１の向きを変更するとしたが、これに限らない。例えば、ロボット１００のアーム部１１１を駆動させることで荷物１１の第１読取装置２１０に対する位置または向きを変更してもよい。これにより、保持部１１０と第１読取装置２１０との間の距離を変更してもよい。また、第１読取装置２１０を回転させることで、第１読取装置２１０に対する荷物１１の相対的な向きを変更してもよい。

【0082】

また、上記実施の形態に係るロボット移載システム１では、第２搬送装置３２０が第１の場所３２１に載置された荷物１１を第２空間２２３に移動させるとしたが、これに限らない。

【0083】

例えば、第２読取装置２２０の第２空間２２３が第１の場所３２１に重なる位置に第２読取装置２２０が移動できる構成としてもよい。この場合、コントローラ４００は、第２空間２２３が第１の場所３２１に重なる位置に第２読取装置２２０が移動するように第２読取装置２２０の位置を制御する。これにより、第２読取装置２２０は、第１の場所３２１に荷物１１が載置された後で、第２空間２２３が第１の場所３２１に重なる位置に第２読取装置２２０が移動した際に、第１の場所３２１に載置されている荷物１１の荷物情報を読み取ることができる。

【0084】

また、例えば、第２読取装置２２０の支持台２２１は、第２搬送装置３２０の搬送方向から見た場合に、第２搬送装置３２０だけでなくさらにロボット１００を三方から囲うように構成されていてもよい。つまり、この場合の支持台２２１は、第２搬送装置３２０の搬送方向から見た場合に、第２搬送装置３２０およびロボット１００が占有している一塊の空間の上方、右方および左方の三方を囲うように構成されている。なお、この場合、第１の場所３２１は、第２空間２２３内に配置される。また、第２空間２２３は、実施の形態と同様に第２搬送装置３２０上の空間である。これにより、ロボット１００が第２空間２２３内の第１の場所３２１に荷物１１を載置した際に、第２読取装置２２０は、荷物１１の荷物情報を読み取ることができる。つまり、第２読取装置２２０は、第１の場所３２１に載置された荷物１１の荷物情報の読み取りを行う位置に配置されている。

【0085】

上記実施の形態に係るロボット移載システム１では、第１読取装置２１０および第２読取装置２２０は、カメラにより撮影された画像中のバーコードなどの光学読み取り用コードを認識する画像認識処理を行うとしたが、これに限らずに、画像認識処理として画像中の文字列を認識するＯＣＲを行う構成としてもよいし、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）タグを読み取るＲＦＩＤリーダであってもよい。

【0086】

以上、本発明の一つまたは複数の態様に係るロボット移載システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0087】

本発明は、ロボットを用いた荷物の荷物情報の読み取りを効率よく行うことができるロボット移載システムなどとして有用である。

【符号の説明】

【0088】

１ ロボット移載システム
１０ 容器
１１ 荷物
１００ ロボット
１１０ 保持部
１１１ アーム部
１２０ カメラ
１３０、１４０ 搬入装置
１５０ ピッキングエリア
２１０ 第１読取装置
２１１、２２１ 支持台
２１２、２２２ カメラ
２１３ 第１空間
２２０ 第２読取装置
２２３ 第２空間
３１０ 第１搬送装置
３２０ 第２搬送装置
３２１ 第１の場所
３３０ 第２の場所
４００ コントローラ
５００ 仕分け装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】