特許 6353625 物品取扱い装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6353625

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】物品取扱い装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/28 20060101AFI20180625BHJP

   B65G 47/90 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   B65G47/28 L

   B65G47/90 B

【請求項の数】7

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-204343(P2014-204343)

(22)【出願日】2014年10月2日

(65)【公開番号】特開2016-26966(P2016-26966A)

(43)【公開日】2016年2月18日

【審査請求日】2017年9月8日

(31)【優先権主張番号】特願2014-129259(P2014-129259)

(32)【優先日】2014年6月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000918

【氏名又は名称】花王株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081385

【弁理士】

【氏名又は名称】塩川 修治

(72)【発明者】

【氏名】秦野 耕一

【審査官】 井上 信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０１３６０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１１１６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第９１／１１８８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−１６５６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−６３１２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ ４７／２２ − ４７／３２

Ｂ６５Ｇ ４７／９０ − ４７／９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を供給してくる搬送装置の物品供給方向に沿って複数台のピックアンドプレイス装置を順に配置し、
各ピックアンドプレイス装置毎に搬送装置上に設定した各ピック設定範囲のそれぞれから、各ピックアンドプレイス装置により物品をピックする物品取扱い装置であって、
上流側のピックアンドプレイス装置によってピックされずに下流側のピックアンドプレイス装置に向けて搬送されてくる搬送装置上の物品のうち、下流側のピックアンドプレイス装置のピック設定範囲から外れる位置にある搬送経路上の物品に対し、上流側のピックアンドプレイス装置のピック設定範囲と下流側のピックアンドプレイス装置のピック設定範囲の間で、該物品が下流側のピックアンドプレイス装置のピック設定範囲に向かう搬送経路に入るように該物品を搬送装置の物品供給方向に直交する幅方向に変位させる幅寄せ装置を設けてなる物品取扱い装置。

【請求項2】

前記幅寄せ装置が搬送装置の幅方向に沿う一部に固定配置される固定式幅寄せ部を有してなる請求項１に記載の物品取扱い装置。

【請求項3】

前記幅寄せ装置が搬送装置の幅方向に沿って進退する可動式幅寄せ部を有してなる請求項１に記載の物品取扱い装置。

【請求項4】

前記幅寄せ装置が、上流側のピックアンドプレイス装置から下流側のピックアンドプレイス装置に向けて搬送されてくる物品の供給状況に応じて、幅寄せ部の前進位置と後退位置を制御可能にする請求項３に記載の物品取扱い装置。

【請求項5】

前記幅寄せ装置が搬送装置の幅方向に空気圧を吹出し可能にする空圧式幅寄せ部を有してなる請求項１に記載の物品取扱い装置。

【請求項6】

前記幅寄せ装置が、上流側のピックアンドプレイス装置から下流側のピックアンドプレイス装置に向けて搬送されてくる物品の供給状況に応じて、空圧式幅寄せ部の吹出しを制御可能にする請求項５に記載の物品取扱い装置。

【請求項7】

前記幅寄せ装置が搬送装置の幅方向に沿う一部に固定配置されるベルトコンベヤ式幅寄せ部を有してなる請求項１又は４に記載の物品取扱い装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は物品取扱い装置に関する。

【背景技術】

【0002】

物品供給ラインで、物品を供給してくる搬送装置の物品供給方向に沿って複数台のピックアンドプレイス装置を配置し、各ピックアンドプレイス装置に供給されてきた物品を当該ピックアンドプレイス装置によりピックして排出先へプレイスするものがある。

【0003】

特許文献１に記載の物品取扱い装置では、複数台のピッカー（ピックアンドプレイス装置）が搬送コンベヤ（搬送装置）による個別製品（物品）の搬送方向に沿って順に配置され、各ピッカーに供給されてきた個別製品を当該ピッカーによりピックし、排出先である容器にプレイスすることとしている。この物品取扱い装置では、個別製品の搬送コンベヤの搬送方向と容器の搬送コンベヤの搬送方向を逆方向、かつ互いに平行をなす方向に設定し、これによって各ピッカーによるピック作業とプレイス作業の処理量（ピックアンドプレイス能力）の均等化を図るものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平10-218104

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般に、物品を供給してくる搬送装置の物品供給方向に沿って配置されるピックアンドプレイス装置への搬送装置による物品の供給は、ピックアンドプレイス装置のピックアンドプレイス能力の低下を防ぐために、物品を不足することなく適切な量でピックアンドプレイス装置へ向けて供給する必要がある。また、ピックアンドプレイス装置によりピックされる物品の搬送装置上での位置、姿勢を画像処理装置で正しく認識したり、画像処理後のぶつかり合い等による不測の位置ずれを防ぐために、物品が絡み合うことなく分散して供給する必要がある。

【0006】

従って、例えば上流側の１台のピックアンドプレイス装置が搬送装置上に設定したピック設定範囲（ピックすることを決定した範囲）Ｒ1への物品１（例えばディップチューブ付トリガーキャップ）の適正な供給は、図１４（Ａ）に示す如くになされることにより、当該ピックアンドプレイス装置のピック時における当該ピックアンドプレイス装置への物品の供給が不足することなく、かつ絡み合うことなく分散供給されるものになる。即ち、図１４では、搬送装置が１秒間に距離ｘ移動するものとし、ピック設定範囲Ｒ1の長さｘ、ピック設定範囲Ｒ1の区間ａとその上流の区間ｂ、ｃ、ｄの長さをｘとし、ピックアンドプレイス装置のピックアンドプレイス能力は１個／秒とする。図１４（Ａ）によれば、ピックアンドプレイス装置に物品を供給する長区間ａ〜ｂ〜ｃ〜ｄにおける供給量の変動が小さく、各短区間ａ、ｂ、ｃ、ｄにおける供給量の変動も小さいから、ピックアンドプレイス装置への物品の供給が長時間的にも瞬間的にも不足しない。また、各区間ａ、ｂ、ｃ、ｄにおいて物品同士が接触せず、分散供給されている。

【0007】

しかるに、特許文献１に記載の如くの複数台のピックアンドプレイス装置への物品１の供給では、上流側のピックアンドプレイス装置が図１４（Ａ）に示した状態で供給されてくる物品１をピックしたとき、下流側のピックアンドプレイス装置への物品１の供給状態は図１４（Ｂ）の如くになって、一見、下流側のピックアンドプレイス装置も最大のピックアンドプレイス能力を発揮できると考えがちである。

【0008】

しかしながら、図１４（Ｂ）においては、下流側のピックアンドプレイス装置が搬送装置上に設定したピック設定範囲Ｒ2の区間ａの物品１ａと、区間ｂの物品１ｂの距離（両物品のピックされる位置の搬送方向間距離、本例では両ディップチューブ付トリガーキャップの本体の搬送方向間距離）ｙは、距離ｘを越えている。本例では、この距離ｙは、下流側のピックアンドプレイス装置の１個処理時間（１秒）に対応する移動距離（搬送装置は１秒間に距離ｘ移動）を越えている。即ち、距離の差（ｙ−ｘ）に対応する時間は、下流側のピックアンドプレイス装置の待ち時間となり、下流側のピックアンドプレイス装置は最大のピックアンドプレイス能力を発揮できない。

【0009】

他方、下流側のピックアンドプレイス装置も最大のピックアンドプレイス能力を発揮できるように、上流側のピックアンドプレイス装置に図１４（Ｃ）に示す如くの多量の物品１を供給すると、搬送装置上の各区間ａ、ｂ、ｃ、ｄで物品が確実に分散されず、物品が互いに接触し易くなり、画像処理装置の認識率の低下、物品の位置ずれによるピックの失敗、物品の絡み合いによるつまりトラブル等を生じ易い。即ち、物品を下流側のピックアンドプレイス装置に適した量で供給すると、上流側のピックアンドプレイス装置には供給過多になってしまう。従って、上流側から下流側までの複数台のピックアンドプレイス装置のそれぞれが共に最大のピックアンドプレイス能力を発揮できない。

【0010】

本発明の課題は、上流側から下流側までの複数台のピックアンドプレイス装置の全てにおいて、各ピックアンドプレイス装置のピック時における当該ピックアンドプレイス装置への物品の供給を不足させることなく、かつ分散供給することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

請求項１に係る発明は、物品を供給してくる搬送装置の物品供給方向に沿って複数台のピックアンドプレイス装置を順に配置し、各ピックアンドプレイス装置毎に搬送装置上に設定した各ピック設定範囲のそれぞれから、各ピックアンドプレイス装置により物品をピックする物品取扱い装置であって、上流側のピックアンドプレイス装置によってピックされずに下流側のピックアンドプレイス装置に向けて搬送されてくる搬送装置上の物品のうち、下流側のピックアンドプレイス装置のピック設定範囲から外れる位置にある搬送経路上の物品に対し、上流側のピックアンドプレイス装置のピック設定範囲と下流側のピックアンドプレイス装置のピック設定範囲の間で、該物品が下流側のピックアンドプレイス装置のピック設定範囲に向かう搬送経路に入るように該物品を搬送装置の物品供給方向に直交する幅方向に変位させる幅寄せ装置を設けてなるようにしたものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、上流側から下流側まで数台のピックアンドプレイス装置の全てにおいて、各ピックアンドプレイス装置のピック時における当該ピックアンドプレイス装置への物品の供給を不足させることなく、かつ分散供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は実施例１の物品取扱い装置を示す平面図である。

【図2】図２は実施例１の物品取扱い装置を示す正面図である。

【図3】図３は図１の要部拡大図である。

【図4】図４は幅寄せ装置を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

【図5】図５は物品取扱い装置を示す平面図である。

【図6】図６は物品取扱い装置を示す平面図である。

【図7】図７は実施例２の物品取扱い装置を示す平面図である。

【図8】図８は実施例２の物品取扱い装置を示す正面図である。

【図9】図９は実施例３の物品取扱い装置を示す平面図である。

【図10】図１０はピックアンドプレイス装置の動作を示す側面図である。

【図11】図１１はピックアンドプレイス装置の取扱い対象物品例を示す模式図である。

【図12】図１２は物品取扱い装置の取扱い対象物品例を示す模式図である。

【図13】図１３は物品取扱い装置の取扱い対象物品例を示す模式図である。

【図14】図１４はピックアンドプレイス装置に対する物品の供給状態を示す模式図である。

【図15】図１５は物品取扱い装置を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（実施例１）(図１〜図６、図１５)
図１、図２に示す実施例１の物品取扱い装置１００は、多数の物品１を供給してくる供給用搬送装置１０の物品供給方向に沿う上流側から下流側までの各位置のそれぞれに、複数台のピックアンドプレイス装置３０（本実施例では第１〜第３の３台のピックアンドプレイス装置３１〜３３）を順に配置している。各ピックアンドプレイス装置の上流には、画像処理装置５０へ画像情報を伝えるカメラ５１が設置されている。各ピックアンドプレイス装置３０は、ピックした物品１を排出用搬送装置２０にプレイスする。従って、各ピックアンドプレイス装置３０は、各ピックアンドプレイス装置３０毎に供給用搬送装置１０上に設定した各ピック設定範囲Ｒのそれぞれから物品１をピックし、この物品１を排出用搬送装置２０にプレイスする。

【0015】

このとき、図１において、Ｔは搬送装置１０に沿って配置されたピックアンドプレイス装置３０が物品１をピックし得るピック可能範囲、Ｓはピックアンドプレイス装置３０がシリアルタイプスカラーロボットであるときの第１軸の回転中心、Ｒはピックアンドプレイス装置３０が物品１をピックすることの決定をしたピック設定範囲である。Ｖは、スカラーロボットの第１軸の回転中心に近く、各軸の急激な角度変化を伴ってピック困難となる範囲Ｖ１と、Ｔの範囲においてＶ１を搬送方向に延長した、ピックアンドプレイス装置３０が物品１をピックしないことの決定をした範囲である。Ｔの範囲において、Ｗはスカラーロボットの第１軸の回転中心から遠く、物品１の排出用搬送装置２０へのプレイスまでの距離が長く、わずかでも移動時間が長くなるから、ピックアンドプレイス装置３０が物品１をピックしないことの決定をした範囲である。そして、搬送装置１０の物品供給方向に直交する幅方向において、Ａは搬送装置１０上でピック設定範囲Ｒに向けて物品１を搬送する搬送経路、Ｂは搬送装置１０上で範囲Ｖに対応し、搬送経路Ａに隣接して搬送装置２０の側に位置する搬送経路、Ｃは搬送装置１０上で範囲Ｗに対応し、搬送経路Ａに隣接して搬送装置２０の反対側に位置する搬送経路を示す。

【0016】

物品取扱い装置１００にあっては、上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕ（本実施例では第１と第２のピックアンドプレイス装置３１、３２）によってピックされずに下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄ（本実施例では第３ピックアンドプレイス装置３３）に向けて搬送されてくる搬送装置１０上の、上流側のピックアンドプレイス装置と下流側のピックアンドプレイス装置の間にある物品１のうち、搬送装置１０の物品供給方向に直交する幅方向において下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄのピック設定範囲Ｒに向かう幅に入っておらず、そのまま搬送されればピック設定範囲Ｒから外れることとなる搬送経路Ｂ、Ｃ上の物品１に対し、上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕのピック設定範囲Ｒと下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄのピック設定範囲Ｒの間で、物品１が下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄのピック設定範囲Ｒに向かう搬送経路Ａに入るように物品１を搬送装置１０の上記幅方向に変位させる幅寄せ装置４０を設けている。

【0017】

幅寄せ装置４０を有さない場合、搬送装置１０の物品供給方向に沿って、直列に複数台のピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲Ｒが配置されている物品取扱い装置１００においては、各ピックアンドプレイス装置３０への物品１の供給のバランスを最適化することが困難である。

【0018】

上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕに供給される物品１が個数不足にならず、かつ適度に分散された供給状態では、当然のことながら上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕは最大のピックアンドプレイス能力を発揮する。このとき、上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕが多くの物品１をピックすると、通常は下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄは物品の不足を生じて能力低下となってしまう。これに対し、幅寄せ装置４０によれば、上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕを通過した物品１を搬送装置１０の幅方向に変移させ、下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄのピック設定範囲Ｒに物品を送り込み補充するため、下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄが物品不足になって能力が低下してしまうことを防止できる。幅寄せ装置４０で物品１の供給状態が変化するため、幅寄せ構装置４０の下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄの上流には、画像処理装置５０へ画像情報を伝えるカメラ５１の設置が必要である。

【0019】

一方、下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄが物品不足にならないように、上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕに多量の物品１を供給すると、上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕでは、物品１同士が近接したり重なったりする。

【0020】

物品１同士が近接したり重なったりすると、画像処理装置５０の認識率が当然に低下する。また、ピック時に物品１同士が接触して位置ずれしてしまうことで、物品１の位置が画像処理装置５０による位置情報と異なるものとなってピックが失敗したり、ピックされた物品１が他の物品１を突き飛ばし、物品１の詰まりトラブル等を引き起こしてしまう。

【0021】

幅寄せ装置４０によれば、上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕ及び下流側のピックアンドブレイス装置３０Ｄの全てに、最適な供給状態で物品１を供給でき、これらのトラブルを防止できる。即ち、幅寄せ装置４０によって、搬送装置１０の物品供給方向に沿って、直列に複数台のピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲が配置されている物品取扱い装置１００において、全てのピックアンドプレイス装置３０が最大能力を発揮することができる。

【0022】

物品取扱い装置１００が取扱う物品１は特に限定されないが、例えばディップチューブ付ポンプキャップ、ディップチューブ付トリガーキャップ、キャップ（ねじ込み式、打ち込み式）、ボトル、中空成形品、樹脂成形品等が挙げられる。特に、ピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲Ｒに対してサイズが大きい物品や軽い物品の取扱いに適している。サイズが大きい物品は、搬送装置１０上のピック設定範囲を一定の時間に通過する物品１の個数が、サイズが小さい物品と比較して少なくなるため、通常の方法では各ピックアンドプレイス装置３０への供給のバランスを最適化することが不可能となる場合が多く、全てのピックアンドプレイス装置３０が最大能力を発揮することが困難なためである。また、軽い物品１の方が搬送装置１０上にて移動させ易く、幅寄せ装置４０による幅寄せが容易である。図１、図２ではディップチューブ付ポンプキャップを例示している。

【0023】

供給用搬送装置１０は、特に限定されないが、幅寄せ装置４０による物品１の幅寄せが容易なベルトコンベヤが最適である。搬送面の表面が樹脂であるトップチェーンコンベヤも好適である。特にベルトコンベヤのベルト表面等搬送面の材質は物品１の幅寄せが容易となるように、やや滑り性の良いものが適している。あまりに滑りが良すぎると幅寄せのときに、物品１の移動が大きくなり過ぎることがあるから、物品１の形状や材質、物品１とベルト等の搬送面の摩擦状態によって適宜選定される。物品１が、断面が円形の容器等の転がり易い物品１である場合には、転がりを防止するために、ベルト等の搬送面はやや滑り性の悪いものを選定することが良い場合もある。この場合には、例えば表面の凹凸がある形状や、高分子ゲル材料、粘着性の高い合成及び天然ゴム材料等が採用される。

【0024】

供給用搬送装置１０の搬送速度は、物品１のサイズや後述する画像処理装置５０の性能に応じて適宜設定される。ピックアンドプレイス装置３０がピックできる能力に対して供給速度が大き過ぎると、ピックできない物品の比率が増える。その物品は再度供給部に戻されることが一般的であるため、搬送装置１０を何度も循環する物品の比率が増加し、物品１の表面が傷付いたり、物品１が変形してしまう危険性がある。逆に供給速度が小さ過ぎると、ピックアンドプレイス装置３０への物品１の供給が不足し、能力が低下してしまう。搬送装置１０の搬送速度は、一般には、5〜40ｍ/min程度である。ピックアンドプレイス装置３０が物品１をピックできる領域に対して物品１の大きさが小さいときには、ピックできない物品の比率を増やさないように、即ち循環する物品の比率を低減させるため、また画像処理精度を高めピック位置精度の向上のため、5〜15ｍ/min程度と低速にすると良い。ピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲Ｒに対して物品１のサイズが大きいときには、ピックアンドプレイス装置３０への物品１の供給が不足しないように、10〜40ｍ/minと高速にする。ここでいうピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲Ｒに対して物品１のサイズが小さいときとは、ピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲Ｒに物品１が存在できる個数が、5〜10個程度以上のものを指す。また、ピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲Ｒに対して物品１のサイズが大きいときとは、ピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲Ｒに物品１が存在できる個数が5〜10個程度以下のものを指す。尚、将来的に、ピックアンドプレイス装置３０である例えばロボットの動作速度向上や位置精度向上、画像処理装置５０の処理速度向上や位置精度向上が進むと、物品１の供給速度は、上述の速度範囲の速い領域が一般的になると予測され、更には、上述の速度範囲を超えるところでもピックアンド処理可能になることが考えられる。搬送装置１０は、連続走行運転に限らず、例えばピック時は一時停止する等の間欠走行運転でも良い。

【0025】

ピックアンドプレイス装置３０としては、カムやリンク機構、エアー式や電動式の直線シリンダーを組合わせる等の同一の動作を繰り返す機械式のピックアンドプレイス装置、毎回同じ動作を繰り返すロボット、又は、与えられた情報に基づいて毎回のピックアンドプレイス動作を変化させることが可能なロボット等が使用される。ピックアンドプレイス装置３０は、搬送装置１０の物品供給方向に沿って、複数台配置される。複数台のピックアンドプレイス装置３０は、一般には搬送装置１０の物品供給方向に直交する方向に沿う左右の設置位置を概ね同一位置とするが、若干ずらしても良い。複数台のピックアンドプレイス装置３０は、一般には概ね同一方式の装置が用いられるが、異なる方式のものを混在して用いても良い。

【0026】

機械式のピックアンドプレイス装置３０の場合、その動作は、機械式のピックアンドプレイス装置の上流に設けられた物品１の有無を検知する物品検知装置の検知結果に基づいて行なわれる。物品検知装置の検知方式は限定されないが、例えば、光学式、磁気式、渦電流式、超音波式等の物品１の有無や物品１までの距離を検出するセンサが使用される。

【0027】

ピックアンドプレイス装置３０がロボットの場合、特に限定されないが、シリアルタイプの垂直多関節ロボット及びスカラーロボット等、パラレルリンクタイプのロボット等が選定される。ロボットの据付けは特に限定されないが、物品１の供給や排出を妨げないように、壁掛けや天井に設けた支持フレームＦからの吊下げ（壁掛け式、天吊り式とも言う）が好ましい。ロボットの自由度は、空間の位置決め３軸と所望の方向にするための１軸を有する、最低でも４自由度が必要であり、通常は４〜７軸の自由度を有すものが選定される。

【0028】

ピックアンドプレイス装置３０の先端には、エンドエフェクタｅと呼ばれる物品把持装置を備えている。物品把持方法は特に限定されないが、一例として、バキュームパッド、エア式開閉チャック、電動式開閉チャック、磁石等が挙げられる。この中でも特に、バキュームパッドはピックの際に物品１を把持する時間が短く、ピックアンドプレイス処理時間が短縮できて高能力のピックアンド処理が可能となる。エア式開閉チャック、電動式開閉チャックは、物品１にバキュームパッドで吸着可能な平面が無かったり狭かったりするときに使用する。特に、電動式開閉チャックは物品１の形状に応じた開閉距離の設定が容易であるため、形状や大きさの異なる物品１を扱うときに適している。

【0029】

ピックアンドプレイス装置３０は、物品１を把持し、その方向を所望する方向に整列する。所望する方向は、水平、垂直、斜め等の任意の方向とされる。ピックアンドプレイス装置３０は、搬送装置１０上の物品１の高さ（図２のｈ）を超える高さまで物品１を上昇させ、水平移動しながら物品１の方向を整えて排出用搬送装置２０の上空まで移動し、物品１を下降させて搬送装置２０上に該物品１をプレイスする。排出用搬送装置２０は連続走行運転に限らず、間欠走行運転でも良い。従って、物品１をプレイスするとき、排出用搬送装置２０は動いていても良いし、一時停止しても良い。物品１をプレイスするとき、搬送装置２０は動いている方が、処理能力を高くすることができて好ましい。ピック＆プレイス装置のプレイス精度が高くない際には、物品１をプレイスするとき、排出用搬送装置２０は一時停止している方が、プレイスミスの防止となって好ましい。

【0030】

ピックアンドプレイス装置３０の１サイクル時間は、0.2〜3.0sec程度である。例えばパラレルリンクロボットやスカラーロボットの４自由度タイプでは、0.2〜1.5sec程度と短時間で処理が行なわれるが、自由度が少ないので物品１の整列方向は限定される。シリアルリンクタイプの垂直多関節ロボットの６自由度タイプでは、1.5〜3.0sec程度と時間は長くなるが、自由度が大きいため、任意の方向に物品１を整列できる。

【0031】

本実施例では、前述した如く、第１〜第３の３台のシリアルタイプのスカラーロボット（垂直多関節ロボットでも可）からなるピックアンドプレイス装置３０（３１〜３３）が用いられる。

【0032】

ピックアンドプレイス装置３０を構成するロボットの動作は、ロボットの上流に設置された物品１の位置や方向の情報を検知可能な装置の検知結果に基づいて行なわれる。検知可能な装置は特に限定されないが、例えば、画像処理装置５０と、搬送装置１０の移動状態を検知するセンサ６０の組合せ使用、又は画像処理装置５０の単独使用等が挙げられる。

【0033】

画像処理装置５０と、搬送装置１０の移動状態を検知するセンサ６０の組合せにおいて用いられるセンサ６０の例としては、ロータリーエンコーダ６１が挙げられる。ロータリーエンコーダ６１は搬送装置１０の駆動軸や従動軸に連結設置され、或いは、搬送装置１０がベルトコンベヤの場合にはそのベルト表面に接触して回転するローラに連結設置される。連結設置されることで、搬送装置１０の駆動軸や従動軸、或いはローラからエンコーダー６１の回転軸へと、軸回転の加速伝達、等速伝達、減速伝達等が行なわれる。ロボットの上流に設置されたカメラ５１は搬送中の動いている物品１を撮影し、その画像検知範囲Ｐ1内から得られる情報を処理する画像処理装置５０により、搬送装置１０による搬送中の物品１の位置や方向を認識し、更に、ロータリーエンコーダ６１によって搬送装置１０の移動状態を把握することで、ロボットがピックするときの物品１の位置と方向が演算装置７０にて計算され、ロボットはその計算結果に基づいて、搬送装置１０上の動き、或いは停止している物品１のピックを行なう。

【0034】

画像処理装置５０を単独で使用する代表例の第１は、ロボットのエンドエフェクタｅと呼ばれる物品把持装置近傍にカメラ５１を設けるものである。撮影時、搬送装置１０は動いていても一時停止していても良い。カメラ５１から得られる情報を処理する画像処理装置５０で物品１の位置や方向を認識し、更にロボットの姿勢情報と併せて、ロボットがピックするときの物品１の位置と方向が演算装置７０にて計算され、その計算結果に基づいて、ロボットは搬送装置１０上の動き、或いは停止している物品１のピックを行なう。

【0035】

画像処理装置５０を単独で使用する代表例の第２は、ロボットが物品１をピックする付近を撮影できるようにカメラ５１を設けるものである。撮影及びピック時に搬送装置１０は一時停止する。カメラ５１から得られる情報を処理する画像処理装置５０で物品１の位置や方向を認識し、ロボットはその情報に基づいて停止中の物品１のピックを行なう。ロボットのピック終了後に搬送装置１０は一定距離、物品１を搬送した後に一時停止し、繰り返し処理を行なう。

【0036】

この中でも特に、ロボットの上流に設置されたカメラ５１が物品を撮影し、画像検知範囲Ｐ1内から得られる情報を処理する画像処理装置５０で搬送中の物品１の位置や方向を認識し、ロータリーエンコーダ６１によって搬送装置１０の移動状態を把握することで、ロボットがピックするときの物品の位置と方向の情報が演算装置７０にて計算され、その計算結果に基づいてロボットが動いている物品１のピックを行なう方法は、搬送装置１０を停止させないため処理能力が高く、近年ではロボットメーカーから基本ソフトウェアが提供されているためロボットの制御も容易で、最も好ましい。

【0037】

排出用搬送装置２０は、特に限定されないが、ベルトコンベヤ、桟付コンベヤ、トップチェーンコンベヤ、ローラーコンベヤ等の搬送装置、物品１を一定位置に保持できる搬送袴や搬送パレット等が挙げられる。搬送装置２０は単数でも複数であっても良い。また搬送装置２０の搬送方向についても、特に限定されない。例えば、搬送装置１０と同方向、逆方向、直角方向等があり、高さ方向についても、水平、上昇、下降方向のいずれでも良い。前述した如く、物品１をプレイスするとき、搬送装置２０は動いていても、停止していても良い。搬送装置２０が動いていると該搬送装置２０を停止させる必要がないため、ピックアンドプレイス装置３０が高速のときに、ピックアンドプレイス装置３０を待たせることなくプレイスでき、高能力となる。搬送装置２０が停止していると、物品１をプレイスするときに物品１を安定的に搬送装置２０上に移載できるため、物品１の転倒を防止したり、その位置ずれも最小に抑えることができる。

【0038】

幅寄せ装置４０は、搬送装置１０による搬送中の物品１の流れを幅寄せ部４１によって変えるものであり、搬送装置１０における物品１の流れ幅（物品１が搬送装置１０による搬送中に占めるその幅方向長さ範囲）を狭くするように物品１を幅寄せする。幅寄せ部４１は板状、棒状等、任意形状の幅寄せ部材から構成でき、特に限定されるものではないが、搬送装置１０の幅方向の片側から所望する幅寄せ位置までの長さ以上を有するものとされる。尚、図１、図５、図６、図７において、搬送装置１０上でＪは幅寄せ装置４０による幅寄せ前の物品流れ幅を示し、Ｋは幅寄せ装置４０による幅寄せ後の物品流れ幅を示す。

【0039】

幅寄せ部４１の物品１と接する面が、搬送装置１０のコンベヤ面に対する角度γ（図４（Ｂ））は、90度以下とする。90度にすると幅寄せ部４１の製作が容易で好ましい。90度未満にすると極端に物品の供給量が増えたときに、物品１が幅寄せ部４１を乗り越えて詰まりを防止できるので最も好ましい。しかし、γは小さ過ぎて物品１が過度に幅寄せ部４１を乗り越えてしまわないように一定以上の大きさとするほうが良い。好ましいγの角度は、60〜85度である。

【0040】

幅寄せ部４１の搬送面からの最大高さＨ（図４（Ａ）、（Ｂ））は、搬送装置１０上の物品１の高さｈと同等以上とされる。搬送装置１０上の物品１の高さｈ以上にすると、物品１を確実に幅寄せでき、詰まりも生じないことから好ましい。通常は、搬送装置１０上の物品高さｈの1.2〜4倍程度とされる。例えば図１１のキャップの場合には、物品１の平面部が通常上向きとなるため、図に示すｈが搬送装置１０上の物品１の高さとなり、図１２のポンプキャップの場合も物品１は通常寝ている状態となるため、図に示すｈが搬送装置上の物品１の高さとなる。

【0041】

幅寄せ部４１の表面は、物品１の流れを妨げて詰まりの発生が生じないように、滑りの良い表面状態であることが好ましい。材質は特に限定されないが、滑りの良い表面である材質が選定される。例えば、磨き加工された金属板、フッ素等の滑り性を良くするコーティングやメッキ処理がなされた金属板、超高分子ポリエチレン等の滑りの良い樹脂材料、滑り性向上のためナノレベルで微細加工された金属板等が採用される。超高分子ポリエチレン等の滑り性の良いテープを貼っても良い。幅寄せ部４１の物品１と接する側の上方から見た形状は、図１の如くの直線でも、又は曲線をなすものでも良く、物品１の流れ方に応じて、適宜最適化すると良い。

【0042】

幅寄せ部４１が物品１と接触するときの角度（図３のα）は、小さい方が物品を詰まらせることなく幅寄せが可能であるが、小さ過ぎると搬送方向に沿う長さが長くなって幅寄せ部４１の設置スペースが大きくなるため、αは20〜60度、好ましくは30〜45度とされる。

【0043】

幅寄せ部４１と搬送装置１０の搬送面（ベルト表面）との隙間は、物品１が挟まって詰まることがないように最小の間隔とされている。幅寄せ部４１が搬送装置１０の搬送面と接触すると搬送面を傷めるため、例えばその隙間は1〜3mm程度とされる。物品１の詰まりの心配がなければ、隙間は更に大きくしても良い。

【0044】

幅寄せ装置４０は、図３に示す固定式幅寄せ装置４０Ａの如く、搬送装置１０の幅方向に沿う一部に固定配置される固定式幅寄せ部４１Ａを有するものでも良いし、図３、図５に示す可動式幅寄せ装置４０Ｂ、４０Ｃの如く、搬送装置１０の幅方向に沿って進退する可動式幅寄せ部４１Ｂ、４１Ｃを有するものでも良い。

【0045】

可動式幅寄せ装置４０Ｂは、図３に示す如く、駆動部４２により回転駆動される幅寄せ部４１Ｂを前進位置（図３の実線）と後退位置（図３の破線）の間でスイングされる。駆動部４２による回転動作は、例えば電気式やエアー式駆動装置により行なわれる。

【0046】

可動式幅寄せ装置４０Ｃは、図５に示す如く、搬送装置１０の物品供給方向に対して角度βをなす前後動作方向において、駆動部４３により幅寄せ部４１Ｃを前進位置（図５の実線）と後退位置（図５の破線）の間で直線移動される。βは90度又は90度より小さくされる。βは90度以下とする方が、物品１の流れを妨げにくいのでより好ましい。βは小さ過ぎても、幅寄せ部４１Ｃの移動スペースが大きくなってしまうから、60〜85度程度が特に好ましい。幅寄せ部４１Ｃが搬送装置１０の物品供給方向と直交する方向に移動する距離をストロークＳtとすると、ストロークＳtは特に限定されないが、例えば物品１の最大長さ程度又はそれ以下とすると物品１の詰まりを確実に防止することができる。好ましくは、物品１の最大長さの50〜110％程度である。物品１が詰まりにくい形状の場合には、例えば物品１の最大長さの1.1〜10倍程度に設定しても良い。幅寄せ部４１Ｃの可動の動作タイミングは特に限定されないが、例えば、ピックアンドプレイス装置３０が低能力である際は「2秒間前進位置と2秒間後退位置を繰り返す」と前進位置を短くする。また、ピックアンドプレイス装置３０が高能力である際は「10秒間前進位置、2秒間後退位置」と前進位置を長くするといったタイミングで動作する。前後動作は、例えば電気式やエアー式の駆動装置にて行なわれる。

【0047】

尚、図５に示した物品取扱い装置１００では、ピックアンドプレイス装置３０のピック可能範囲Ｔが搬送装置１０の搬送面上に占める範囲を、ピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲Ｒとする。また、搬送装置１０上における排出用搬送装置２０寄り部分を物品１がピックアンドプレイス装置３０のピック設定範囲Ｒに向けて搬送される搬送経路Ａとし、搬送装置１０上で搬送経路Ａに隣接するとともに、排出用搬送装置２０と反対側に位置する部分をピックアンドプレイス装置３０が物品１をピックできない範囲に対応する搬送経路Ｄとする。

【0048】

可動式幅寄せ装置４０Ｂ、４０Ｃでは、上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕから下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄに向けて搬送されてくる物品１の供給量等の供給状況に応じて、幅寄せ部４１Ｂ、４１Ｃの前進位置と後退位置を制御する。図３、図５に示す如く、幅寄せ装置４０Ｂ、４０Ｃより上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕが物品１をピックする搬送経路Ａ内の幅方向に並置される複数のスポットセンサ８０（検出部に幅があり、検知対象がその幅のなかに存在すれば検知可能なセンサ等でも可）を設置する。このスポットセンサ８０が物品１を検知したときには、幅寄せ部材４１Ｂ、４１Ｃを後退位置として、下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄへ向かう物品１の流れを変化させず、この物品１よりも先行する物品１が幅寄せ部４１Ｂ、４１Ｃによって流れを変化されてこの物品１に接触したり絡まったりすることを防止する。逆に、このスポットセンサ８０が物品１を検知していないときは、幅寄せ部４１Ｂ、４１Ｃを前進位置として上流側のピックアンドプレイス装置と下流側のピックアンドプレイス装置の間にある物品１の流れを変化させ、幅寄せ部４１Ｂ、４１Ｃによって流れを変化された物品１が後続する他の物品１に接触したり絡まったりすることなく、下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄがピックできるような物品供給とする。幅寄せ部４１Ｂ、４１Ｃの前進と後退の動作のタイミングは、「スポットセンサ８０の検出位置から幅寄せ部４１Ｂ、４１Ｃまでの搬送方向の距離」と「搬送装置１０の移動速度」に応じて、微調整される。

【0049】

幅寄せ装置４０として、図６に示す如く、エアーノズルからなる空圧式幅寄せ部４１Ｄを備えた空圧式幅寄せ装置４０Ｄを用いることもできる。幅寄せ部４１Ｄを構成するエアーノズルの配置、本数、エアーによる打撃力は、適度に物品１の幅寄せを行なえるように適宜調整される。例えば図６に示す複数のノズルｎ1、ｎ2、ｎ3のエアー吹出口を徐々に搬送装置１０の幅方向中央部に寄せる配置とすると、少ないエアーで、しかも確実に物品１を目標の流れ位置まで変化させることができる。また、エアーによる幅寄せを行なうときには、搬送装置１０の搬送面を滑り易い素材にする方が、物品１の幅寄せを容易に行なうことができて好ましい。幅寄せ装置４０Ｄのエアーによる幅寄せも上述のスポットセンサ８０と同様のセンサを用いて、幅寄せ部４１Ｄ（エアーノズルｎ1、ｎ2、ｎ3）のエアー吹き出し動作を物品１の供給量に応じて制御することができる。尚、図６において、Ｔ、Ｒ、Ａ、Ｄは図５におけると同様である。

【0050】

幅寄せ装置４０として、図１５に示す如く、ベルトコンベヤ４１１による幅寄せ部４１Ｅを備えたベルトコンベヤ式の幅寄せ装置４０Ｅを用いることもできる。ベルトコンベヤ式とし、物品１の搬送方向の下流側に向けて、即ち矢印で示す押出し方向にベルトコンベヤ４１１の搬送側面４１Ｆが動くように構成することで、物品１を幅寄せしながら同時に、確実に搬送方向に押し出すことができるので、幅寄せ装置４０における詰まり発生トラブルを防止することができる。ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅは、そのベルト面４１Ｆが、供給用搬送装置１０のベルト面に対して、概ね垂直になるように設置される。

【0051】

ベルトコンベヤ４１１の搬送側面４１Ｆの高さ、即ち、ベルトコンベヤ４１１が物品１に接触する面である搬送側面４１Ｆの幅は、物品１が確実にベルトコンベヤ４１１の搬送側面４１Ｆに触れるように、また、ベルトコンベヤ式の幅寄せ装置４０Ｅが高くなってピックアンドプレイス装置の動作の妨げとならないように、好ましくは、供給用搬送装置１０上にある物品１の最大高さの１．２〜２．０倍とされる。

【0052】

ベルトコンベヤ４１１の搬送側面４１Ｆが物品１と接触するときの角度（図１５のα１）は、小さい方が物品１を詰まらせることなく幅寄せが可能であるが、小さ過ぎると搬送方向に沿う長さが長くなってベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅの設置スペースが大きくなるため、α１は20〜60度、好ましくは30〜45度とされる。

【0053】

ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅの搬送側面４１Ｆと供給用搬送装置１０のベルト面の隙間は、物品１の最小サイズよりも小さくすることで、物品１が隙間に挟まれることを防止できる。更に、ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅの搬送側面４１Ｆと供給用搬送装置１０のベルト面の隙間は、1〜5ｍｍ程度と小さくすることで、ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅの搬送側面４１Ｆが確実に物品１に作用して、物品１を幅寄せすることができる。また、ベルトコンベヤ４１１の搬送側面４１Ｆは、ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅの図示しないフレームの下側位置と概ね一致することが、物品１がフレームと擦れて傷が付いたり、フレームと搬送側面４１Ｆとの間に物品１が挟まるようなトラブルを防止できて好ましい。

【0054】

ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅに用いるベルトの物品１に接触する面、即ちベルト表面の材質は特に限定されないが、物品１との摩擦係数が大きく、グリップ力の高い材質のほうが、大量に物品１が搬送された場合でも、物品１を確実に幅寄せして搬送方向に押し出せるので、詰まりの発生を更に防止できて好ましい。

【0055】

ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅの供給用搬送装置１０の搬送方向への速度成分は、供給用搬送装置１０の搬送速度と概ね一致するようにすると、物品１が供給用搬送装置１０の上で供給用搬送装置１０の搬送方向において滑らず、供給用搬送装置１０との間で搬送方向への無用な力が加わることがないので、物品１が転がることを防止する等できて、より安定的に物品１を幅寄せすることができる。即ち、ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅの供給用搬送装置の搬送速度をｖ１、供給用搬送装置１０の搬送速度をｖとすると、概ねｖ１＝ｖ/ｃｏｓ（α１）に調整され、ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅの供給用搬送装置の搬送送度ｖ１は、供給用搬送装置１０の搬送速度ｖよりも（１／ｃｏｓ（α１））倍程度速くなる。

【0056】

ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅは、前述の図３に示す如く、駆動部４２により回転駆動される幅寄せ部４１Ｂを前進位置（図３の実線）と後退位置（図３の破線）の間でスイングしても良い。また、前述の図５の如く、駆動部４３により幅寄せ部４１Ｃを前進位置（図５の実線）と後退位置（図５の破線）の間で直線移動されるように設置されても良い。前進位置と後退位置の制御については、前述と同様に、上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕから下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄに向けて搬送されてくる物品１の供給量等の供給状況に応じて、ベルトコンベヤ式幅寄せ装置４０Ｅの前進位置と後退位置が制御される。

【0057】

以下、図１〜図３に示した物品取扱い装置１００の具体例について説明する。
物品取扱い装置１００は、供給用搬送装置１０において第１、第２のピックアンドプレイス装置３１、３２が物品１のピックを行なうと設定したピック設定範囲Ｒに対応する搬送経路Ａと、搬送経路Ａ以外の搬送経路Ｂ、Ｃに物品を供給し、搬送経路Ｂ、Ｃ上の物品１を、第２ピックアンドプレイス装置３２（上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕ）とその下流の第３ピックアンドプレイス装置３３（下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄ）の間に設けた幅寄せ装置４０（４０Ａ、４０Ｂ）によって、第３のピックアンドプレイス装置３３（下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄ）のピック設定範囲Ｒに物品１の流れを変える。上流側のピックアンドプレイス装置３０Ｕと下流側のピックアンドプレイス装置３０Ｄの間で、搬送経路Ｃには固定式幅寄せ装置４０Ａが設置され、搬送経路Ｂには可動式幅寄せ装置４０Ｂが設置される。また、ピックアンドプレイス装置３０を構成する本例のスカラーロボットは４自由度を有している。３自由度で平面位置と垂直位置を定め、残りの１自由度で物品１を回転させて方向を定めることが可能である。ピックアンドプレイス装置３０の先端にあるエンドエフェクタｅには開閉式チャックが備えられており、搬送装置１０上のピック位置にて物品１をチャックが把持し、上昇、平行移動、下降して、チャックが解放する物品１を排出用搬送装置２０にプレイスする。

【0058】

(1)第１、第２のピックアンドプレイス装置３１、３２は、その上流に設置されたカメラ５１が、搬送装置１０による搬送によって動いている物品１を撮影し、この画像検知範囲Ｔから得られる情報を処理する画像処理装置５０が、その物品１の位置や方向を認識し、更に、ロータリーエンコーダ６１によって搬送装置１０の移動状態を把握することで、ピックアンドプレイス装置３１、３２のロボットがピックする物品１の位置と方向が演算装置７０にて計算され、ピックアンドプレイス装置３１、３２のロボットはその計算結果に基づいて、搬送装置１０上のピック設定範囲Ｒにおいて動き、或いは停止している物品１のピックを行なう。

【0059】

ピックアンドプレイス装置３１、３２は、搬送装置１０上の各ピックアンドプレイス装置３１、３２に対応するピック設定範囲Ｒ内において、下流側に設けた幅寄せ装置４０（４０Ａ、４０Ｂ）に近い側の物品１を優先的にピックする。こうすることで、このピック設定範囲Ｒを通過する物品１が下流に設けた幅寄せ装置４０にて幅寄せされる先行物品に接触したり、物品形状によっては絡み合ったりすることを防止できる。物品１が接触してしまったり絡み合ったりすると、第２のピックアンドプレイス装置３２の下流に設置したカメラ５１に撮影される物品１の認識率が低下する。また、幅寄せ装置４０により幅寄せされた物品１を第３のピックアンドプレイス装置３３がピックするときに、それらの接触したり絡み合った物品１が飛ばされて、思いもかけないところで詰まり等のトラブルを引き起こすことがある。

【0060】

(2)第１、第２のピックアンドプレイス装置３１、３２は、ピックした物品１の方向を整列し、排出用搬送装置２０上にプレイスする。本例ではポンプキャップのノズル部が先行する方向に整列している。このとき、下流のピックアンドプレイス装置３３が後続する物品１を容易にプレイスできるように、搬送装置２０上での先後の物品間隔は、物品１の長さ以上になるようにプレイスされることが好ましい。間隔をある程度以上にすることで、広い領域にプレイスできるので下流のピックアンドプレイス装置３３のプレイスは容易になるし、ある程度以下にすることで、搬送装置２０に物品１を高密度に並べることができて高能力となる。例えば３台のピックアンドプレイス装置３１からなる場合は、第１のピックアンドプレイス装置３１によってなされる物品間隔は、その物品間に下流の２台のピックアンドプレイス装置３２、３３が後続の物品１をプレイスできるように、物品長さの205〜250％程度とすることが好ましい。第２のピックアンドプレイス装置３２によってなされる物品間隔は、その物品間に下流の１台のピックアンドプレイス装置３３がプレイスできるように、物品長さの105〜150％程度とすることが好ましい。

【0061】

(3)第１、第２のピックアンドプレイス装置３１、３２がピックしない範囲Ｖ、Ｗを通過した物品１について、幅寄せ装置４０（４０Ａ、４０Ｂ）によって、それらの下流の第３のピックアンドプレイス装置３３のピック設定範囲Ｒに向かう搬送経路Ａに入れるようにその流れを変え、物品１の流れ幅を狭くする。固定式幅寄せ装置４０Ａは常に上流側のピックアンドプレイス装置と下流側のピックアンドプレイス装置の間にある物品１の幅寄せを行ない、可動式幅寄せ装置４０Ｂは、スポットセンサ８０からの情報に基づき動作する。スポットセンサ８０が物品１を検知した場合には、幅寄せ部４１Ｂを後退位置として物品１の流れを変化させず、幅寄せ部４１Ｂによって流れの変化した先行物品がスポットセンサ８０によって検知された後続物品に接触したり絡まったりすることを防止する。このスポットセンサ８０が物品１を検知していない場合には、幅寄せ部４１Ｂを前進位置として物品１の流れを変化させ、下流のピックアンドプレイス装置３３がピックできるような物品供給とする。

【0062】

(4)第３のピックアンドプレイス装置３３は、その上流に設置されたカメラ５１が搬送装置１０による搬送によって動いている物品１を撮影し、その画像検知範囲Ｐ内から得られる情報を処理する画像処理装置５０によって搬送中の物品１の位置や方向を認識し、更に、ロータリーエンコーダ６１によって搬送装置１０の移動状態を把握することで、ピックアンドプレイス装置３３のロボットがピックするときの物品１の位置と方向が演算装置にて計算され、ピックアンドプレイス装置３３のロボットはその計算結果に基づいて、動き、或いは停止している物品１のピックを行なう。カメラ５１が撮影する位置は、幅寄せによって撮影中の物品１の位置が変化することを防止するため、幅寄せ装置４０（４０Ａ、４０Ｂ）よりも下流側に定める。

【0063】

(5)第３のピックアンドプレイス装置３３は、ピックした物品１の方向を整列し、排出用搬送装置２０上にプレイスする。本例ではポンプキャップのノズル部が先行する方向に整列している。このとき、第１、第２のピックアンドプレイス装置３１、３２によってプレイス済の物品１の間に、物品１をプレイスする。このようにして、搬送装置２０に物品１を高密度も並べることができる。搬送装置２０上で物品１の間にプレイスする方法は特に限定されないが、例えば、不図示のセンサやカメラで搬送装置２０上の物品１の有無を確認してプレイスする方法、搬送装置２０のコンベヤベルトを仮想的に一定距離間隔に区切ったエリアを想定し、その空き位置にプレイスする方法等が挙げられる。

【0064】

（実施例２）（図７、図８）
図７、図８に示す実施例２の物品取扱い装置１００Ａが実施例１の物品取扱い装置１００と実質的に異なる点は、ピックアンドプレイス装置３０に代わるピックアンドプレイス装置１３０（第１、第２の２台のピックアンドプレイス装置１３１、１３２）としてパラレルリンクタイプのロボットを用いたことにある。物品取扱い装置１００Ａが物品取扱い装置１００と実質的に同様な部材には、同一の符号を付すものとする。

【0065】

尚、物品取扱い装置１００Ａでは、図７に示す如く、ピックアンドプレイス装置１３０のピック可能範囲Ｔのうちで、供給用搬送装置１０の搬送面上に対応する範囲を、ピックアンドプレイス装置１３０のピック設定範囲Ｒとする。また、供給用搬送装置１０上の排出用搬送装置２０寄り部分を、ピックアンドプレイス装置１３０のピック設定範囲Ｒに向けて物品１が搬送される搬送経路Ａとし、搬送装置１０上で搬送経路Ａに隣接するとともに、搬送装置２０と反対側に位置する部分をピックアンドプレイス装置１３０が物品1をピックできない範囲に対応する搬送経路Ｄとする。

【0066】

物品取扱い装置１００Ａは、具体的には、多数の物品１を供給してくる搬送装置１０の物品供給方向に沿う上流側及び下流側の２位置のそれぞれに、２台のピックアンドプレイス装置１３１、１３２を順に配置している。そして、搬送装置１０により供給される多数の物品１を、２台のピックアンドプレイス装置１３１、１３２でピックし、物品１の方向整列を行ない、排出用搬送装置２０にプレイスを行なう。物品１は、上（口部側）及び下（底側）から見ると楕円形状のボトルである。第１のピックアンドプレイス装置１３１のピック設定範囲Ｒと、ピックできない範囲のそれぞれに対応する搬送経路Ａ、Ｄのそれぞれに物品を供給し、搬送経路Ｄに供給された物品１について、第１のピックアンドプレイス装置１３１（上流側のピックアンドプレイス装置１３０Ｕ）と下流に設けた第２ピックアンドプレイス装置１３２（下流側のピックアンドプレイス装置１３０Ｄ）の間に設けた幅寄せ装置４０によって、第２のピックアンドプレイス装置１３２のピック設定範囲Ｒに向けてその流れを変えている。

【0067】

幅寄せ装置４０は、第１のピックアンドプレイス装置１３１と、その下流に設けた第２のピックアンドプレイス装置１３２の間の、排出用搬送装置２０（プレイス側）から遠い側に１式設置されている。幅寄せ装置４０は、固定式幅寄せ装置４０Ａで、幅寄せ部４１Ａは板状としている。幅寄せ部４１Ａの物品と接する側の上方から見た形状は、直線である。

【0068】

供給用搬送装置１０は、ベルトコンベヤであり、多数の物品１が任意の姿勢で搬送され、ピックアンドプレイス装置１３１、１３２に供給される。

【0069】

ピックアンドプレイス装置１３０は、パラレルリンクタイプのロボットであり、天井からの吊下げ設置である。 本実施例のパラレルリンクタイプのロボットは４自由度を有している。３自由度で平面位置と垂直位置を定め、残りの１自由度で、物品１を回転させて方向を定めることが可能である。ピックアンドプレイス装置１３０の先端にあるエンドエフェクタｅにはバキュームパッドｖが備えられており、ピック位置にて物品を吸着し、上昇、水平移動、下降して真空破壊によって物品１をプレイスする。

【0070】

第１のピックアンドプレイス装置１３１は、その上流に設置されたカメラ５１が搬送中の動いている物品１を撮影し、得られる情報を処理する画像処理装置５０によって搬送中の物品１の位置や方向を認識し、更にロータリーエンコーダ６１によって搬送装置１０の移動状態を把握することで、ロボットがピックするときの物品１の位置と方向が演算装置７０にて計算され、ロボットはその計算結果に基づいて、動き、或いは停止している物品１のピックを行なう。

【0071】

このとき、第１のピックアンドプレイス装置１３１は、第１のピックアンドプレイス装置１３１の下流に設けた幅寄せ装置４０に近い側の物品１を優先的にピックする。こうすることで、下流に設けた幅寄せ装置４０にて搬送経路Ａに幅寄せされる先行物品が、搬送経路Ａを搬送されてくる後続物品に接触したり、物品形状によっては絡み合ったりすることを防止できる。物品１が接触してしまったり絡み合ったりすると、第１のピックアンドプレイス装置１３１の下流に設置したカメラ５１に撮影された物品１の認識率が低下する。また、物品１をピックするときに接触したり絡み合った物品１が飛ばされ、思いもかけないところで詰まり等のトラブルを引き起こすことがある。

【0072】

第１のピックアンドプレイス装置１３１は、ピックした物品１の方向を整列し、排出用搬送装置２０のベルトコンベヤにプレイスする。本実施例ではボトルの底部が先行する方向に整列している。このとき、第２のピックアンドプレイス装置１３２がプレイスを容易にできるように、搬送装置２０上での物品間隔は、物品の長さＬ以上になるようにプレイスされる。間隔をある程度以上にすることで、第２のピックアンドプレイス装置１３２のプレイスが容易になるし、ある程度以下にすることで、搬送装置２０上に物品１を高密度で並べることができる。この間隔はプレイス後の物品長さの120〜180％程度とすることが好ましい。

【0073】

幅寄せ装置４０によって、第１のピックアンドプレイス装置１３１がピックできない範囲に供給された物品１を、その下流に設けた第２のピックアンドプレイス装置１３２がピックできるピック設定範囲Ｒに向けるように物品１の流れを変え、物品１の流れ幅を狭くしている。

【0074】

第２のピックアンドプレイス装置１３２は、その上流に設置されたカメラ５１が搬送中の動いている物品を撮影し、画像検知範囲Ｐ内から得られる情報を処理する画像処理装置５０によって搬送中の物品の位置や方向を認識し、更に、ロータリーエンコーダ６１によって搬送装置１０の移動状態を把握することで、ロボットがピックするときの物品１の位置と方向が演算装置にて計算され、ロボットはその計算結果による情報に基づいて、動き、或いは停止している物品１のピックを行なう。カメラ５１が撮影する位置は、幅寄せ装置４０による幅寄せによって撮影中の物品の位置が変化することを防止するため、幅寄せ装置４０よりも下流位置としている。

【0075】

第２のピックアンドプレイス装置１３２は、ピックした物品の方向を整列し、排出用搬送装置２０のベルトコンベヤにプレイスする。本実施例ではボトルの底部が先行する方向に整列している。このとき、第１のピックアンドプレイス装置１３１によってプレイスされた物品の間に、物品１をプレイスする。このようにして搬送装置２０に物品を高密度で並べることができる。物品の間にプレイスする方法は特に限定されないが、例えば、不図示のセンサやカメラで物品の有無を確認してプレイスする方法、コンベヤベルトを仮想的に一定距離間隔に区切ったエリアを想定し、その空き位置にプレイスする方法等が挙げられる。

【0076】

（実施例３）（図９、図１０）
図９、図１０に示す実施例３の物品取扱い装置１００Ｂが実施例１の物品取扱い装置１００と異なる点は、ピックアンドプレイス装置３０に代わる機械式のピックアンドプレイス装置１４０（第１〜第３の３台のピックアンドプレイス装置１４１〜１４３）を用いたことにある。物品１は平たい円盤状物品である。物品取扱い装置１００Ｂが物品取扱い装置１００と実質的に同様な部材には、同一の符号を付すものとする。

【0077】

尚、物品取扱い装置１００Ｂでは、図９に示す如く、搬送装置１０の搬送経路のうち、搬送装置１０の幅方向中央の搬送経路Ａをピックアンドプレイス装置１４０によって物品１がピック可能とされる経路とし、搬送装置１０の幅方向両側の搬送経路Ａ1、Ａ2をピックアンドプレイス装置１４１によって物品１がピックできない経路としている。

【0078】

ピックアンドプレイス装置１４０は、先端にあるエンドエフェクタｅにバキュームパッドｖを備えており、図１０に示す如く、ピック位置にて物品１を吸着し、上昇、水平移動、下降して真空破壊によって物品１をプレイスする。機械式ピックアンドプレイス装置１４０によるピックは、物品の全体が搬送経路Ａを通過する物品１に対して行なわれる。ピックできる物品１の数を多くするため、搬送経路Ａはピックアンドプレイス装置１４０がピック可能なできるだけ大きな範囲に設定される。

【0079】

第１の機械式ピックアンドプレイス装置１４１は、その上流に設置されたカメラや光学式等のセンサ（不図示）によって搬送経路Ａを通過する物品を検出し、そのセンサの検出時からの搬送装置１０による物品１の搬送タイミングに合わせて該物品１をピックアンドプレイスする。

【0080】

第１のピックアンドプレイス装置１４１（上流側のピックアンドプレイス装置１４０Ｕ）と第２のピックアンドプレイス装置１４２（下流側のピックアンドプレイス装置１４０Ｄ）の間には、第１の幅寄せ装置１５１が設けられる。第１のピックアンドプレイス装置１４１の下流側の搬送装置１０上で、第２のピックアンドプレイス装置１４２がピック不能な搬送経路Ａ1に跨った物品１を、この第１の幅寄せ装置１５１により、第２のピックアンドプレイス装置１４２によってピック可能な搬送経路Ａまで幅寄せしている。

【0081】

第２の機械式ピックアンドプレイス装置１４２は、その上流に設置されたカメラや光学式等のセンサ（不図示）によって搬送経路Ａを通過する物品を検出し、その検出時からの搬送装置１０による物品１の搬送タイミングに合わせて該物品１をピックアンドプレイスする。

【0082】

第２のピックアンドプレイス装置１４２（上流側のピックアンドプレイス装置１４０Ｕ）と第３のピックアンドプレイス装置１４３（下流側のピックアンドプレイス装置１４０Ｄ）の間には、第２の幅寄せ装置１５２が設けられる。第２のピックアンドプレイス装置１４２の下流側の搬送装置１０上で、第３のピックアンドプレイス装置１４３がピック不能な搬送経路Ａ2に跨った物品を、この幅寄せ装置１５２により、第３のピックアンドプレイス装置１４３によってピック可能な搬送経路Ａまで幅寄せしている。

【0083】

第３のピックアンドプレイス装置１４３は、センサ（不図示）の検出時からの搬送タイミングに合わせて、物品１をピックアンドプレイスする。

【0084】

第２、第３のピックアンドプレイス装置１４２、１４３は、それらに対する上流側のピックアンドプレイス装置によるピック作業によりそれらのピックアンドプレイス装置１４２、１４３に向かってくる搬送経路Ａ上の物品が減少しそうになる場合にも、幅寄せ装置１５１、１５２によって当該搬送経路Ａに物品が幅寄せされて補充される結果、物品が供給不足になることなく、ピックアンドプレイス作業を効率良く行なうことができる。

【0085】

図１１は、本発明の物品取扱い装置（１００、１００Ａ、１００Ｂ）が取扱い対象とするボトル、キャップの例示である。図１２は、本発明の物品取扱い装置（１００、１００Ａ、１００Ｂ）が取扱い対象とするディップチューブ付ポンプキャップの例示である。図１３は、本発明の物品取扱い装置（１００、１００Ａ、１００Ｂ）が取扱い対象とするディップチューブ付トリガーキャップの例示である。搬送装置により搬送中の物品は、ピックアンドプレイス装置に供給されるため、その最大長さを有する部分が搬送装置上に接触するように寝転がったものが大部分となる。更に物品は搬送装置との接触面が最大となるような向きで安定した搬送姿勢となる。そのときの高さが搬送装置上における物品高さｈとなる。

【産業上の利用可能性】

【0086】

本発明によれば、上流側から下流側までの複数台のピックアンドプレイス装置の全てにおいて、各ピックアンドプレイス装置のピック時における当該ピックアンドプレイス装置への物品の供給を不足させることなく、かつ分散供給することができる。

【符号の説明】

【0087】

１ 物品
１０ 搬送装置
３０、３１、３２、３３、１３０、１３１、１３２、１４０、１４１、１４２、１４３ ピックアンドプレイス装置
３０Ｕ、１３０Ｕ、１４０Ｕ 上流側のピックアンドプレイス装置
３０Ｄ、１３０Ｄ、１４０Ｄ 下流側のピックアンドプレイス装置
４０、１５１、１５２ 幅寄せ装置
４０Ａ 固定式幅寄せ装置
４０Ｂ、４０Ｃ 可動式幅寄せ装置
４０Ｄ 空圧式幅寄せ装置
４０Ｅ ベルトコンベヤ式幅寄せ装置
４１Ａ 固定式幅寄せ部
４１Ｂ、４１Ｃ 可動式幅寄せ部
４１Ｄ 空圧式幅寄せ部
４１Ｅ ベルトコンベヤ式幅寄せ装置
Ｒ ピック設定範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】