特開 2023-135305 物品移載装置

(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】P2023135305

(43)【公開日】2023-09-28

(54)【発明の名称】物品移載装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20230921BHJP

   G01G 19/387 20060101ALI20230921BHJP

   G01G 19/18 20060101ALI20230921BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 A

G01G19/387 Z

G01G19/18 A

B25J13/08 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022040451

(22)【出願日】2022-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】000147833

【氏名又は名称】株式会社イシダ

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100180851

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼口 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】前田 修一

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707DS02

3C707DS06

3C707ES04

3C707ES19

3C707KS03

3C707KS09

3C707KS33

3C707KV11

3C707NS26

(57)【要約】

【課題】センサに対する外乱の影響を低減することができる物品移載装置を提供する。
【解決手段】物品移動システム１は、容器５０に載置された物品群Ｘに把持部３０の把持爪３０ａを差し込んで物品の一部を把持すると共に、把持した物品を移載先の位置に移載するロボットハンド１５と、容器５０の上方に設けられ、物品群Ｘに光を照射することにより、容器５０に載置された物品群Ｘにおける把持爪３０ａの差し込み方向の物品高さを検知するセンサ９と、センサ９により検知された物品高さに基づき、ロボットハンドの把持動作を制御する制御部７０と、センサ９の下方であってセンサ９と光が照射される物品群Ｘとの間の空間に対する送風又は排気を行うファン８０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を把持する少なくとも１つの把持部を有し、載置部に載置された物品群に前記把持部の把持部材を差し込んで前記物品の一部を把持すると共に、把持した物品を移載先の位置に移載するロボットハンドと、
前記載置部の上方に設けられ、前記物品群に光を照射することにより、前記載置部に載置された前記物品群における前記把持部材の差し込み方向の物品高さを検知するセンサと、
前記センサにより検知された前記物品高さに基づき、前記ロボットハンドの把持動作を制御する制御部と、
前記センサの下方であって前記センサと前記光が照射される前記物品群との間の空間に対する送風又は排気を行うファンと、
を備える、物品移載装置。

【請求項2】

前記少なくとも１つの把持部は、複数の把持部であり、
前記複数の把持部のそれぞれの前記把持部材に把持された前記物品の重量を算出する重量算出部を更に備え、
前記制御部は、前記把持部を制御し、前記重量算出部における算出結果に基づいて組合せ計算を行い、予め設定された目標重量値となる前記把持部の組合せを選択し、選択された前記把持部に前記物品を排出させる、請求項１に記載の物品移載装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記ファンにおける前記空間に対する送風又は排気、及び停止を制御し、前記重量算出部において前記物品の重量が算出されている重量算出期間以外のタイミングにて前記空間に対する送風又は排気を行う、請求項２に記載の物品移載装置。

【請求項4】

前記ファンによる送風又は排気が行われる前記空間は、前記ロボットハンドの位置を避けた空間である、請求項１～３の何れか一項に記載の物品移載装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に、物品を把持して移載する物品移載装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されるように、容器に格納される物品群から物品を把持し、計量して排出する物品把持システムが知られている。このシステムでは、制御部が、把持ユニットの下方に容器を位置させ、その後容器を上昇させる。あるタイミングで容器の上昇は停止する。停止した容器内の物品群に、把持ユニットの把持爪が入り込んでいる。制御部は、把持爪を閉状態へと切り替え、把持爪に物品を把持させる。その後容器は下降して水平に移動させられる。この間に、把持ユニットによって把持された物品の重量が計量される。所定の条件が満たされた場合に、制御部は、把持爪による物品の把持を解除し、物品を下方の排出シュートへ排出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１４８６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記したようなシステムでは、物品群は、容器等の載置部に載置される。把持ユニットに対して載置部が相対的に移動させられ、把持ユニットの把持爪が物品群に入り込む。この把持爪の挿入量は、把持ユニットによる物品の把持量に影響するため、システムの制御において重要である。載置部に載置された物品群の高さを検知するセンサが用いられ、センサの検知結果に基づいて挿入量を調整する方法が考えられる。しかし、載置部内の物品群に光等を照射して物品群の高さを検知する際、物品群から湯気等が発生したり（特に物品が加熱された食品である場合等）、物品群から物品の一部が舞い上がったりする可能性がある。湯気又は舞い上がった物品の一部は、センサに対して外乱となり得る。

【0005】

本発明は、センサに対する外乱の影響を低減することができる物品移載装置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】

【0006】

本発明の一態様に係る物品移載装置は、物品を把持する少なくとも１つの把持部を有し、載置部に載置された物品群に把持部の把持部材を差し込んで物品の一部を把持すると共に、把持した物品を移載先の位置に移載するロボットハンドと、載置部の上方に設けられ、物品群に光を照射することにより、載置部に載置された物品群における把持部材の差し込み方向の物品高さを検知するセンサと、センサにより検知された物品高さに基づき、ロボットハンドの把持動作を制御する制御部と、センサの下方であってセンサと光が照射される物品群との間の空間に対する送風又は排気を行うファンと、を備える。

【0007】

この物品移載装置によれば、ファンによって、センサの下方であってセンサと光が照射される物品群との間の空間に対して送風又は排気が行われる。物品群から、湯気又は物品の一部が生じている場合でも、送風又は排気により、湯気又は物品の一部を当該空間から除去するか又は減らすことができる。送風及び排気は、何れも、光の照射によるセンサの検知動作には影響しない（影響したとしても僅かであり無視し得る程度である）。よって、センサに対する外乱の影響を低減することができる。

【0008】

少なくとも１つの把持部は、複数の把持部であり、物品移載装置は、複数の把持部のそれぞれの把持部材に把持された物品の重量（質量）を算出する重量算出部を更に備え、制御部は、把持部を制御し、重量算出部における算出結果に基づいて組合せ計算を行い、予め設定された目標重量値となる把持部の組合せを選択し、選択された把持部に物品を排出させてもよい。この場合、センサによって物品高さが精度良く検知され、制御部は、組合せ計量を行う際における物品群に対する把持部材の挿入量等を正確に制御できる。よって、組合せ計量の計量精度及び効率が向上する。

【0009】

制御部は、ファンにおける空間に対する送風又は排気、及び停止を制御し、重量算出部において物品の重量が算出されている重量算出期間以外のタイミングにて空間に対する送風又は排気を行ってもよい。把持部材に把持された物品に空気の流れが当たると、物品の重量算出が影響を受け得る。上記構成によれば、送風又は排気が物品の重量算出に与える影響を低減できる。

【0010】

ファンによる送風又は排気が行われる空間は、ロボットハンドの位置を避けた空間であってもよい。ロボットハンドに把持された物品に空気の流れが当たると、移載される物品の品質又は重量に影響が及び得る。上記構成によれば、そのような影響を低減できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、センサに対する外乱の影響を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る物品移動システムの正面図である。

【図2】図２は、複数の把持部を示す概略斜視図である。

【図3】図３は、物品移動システムのブロック図である。

【図4】図４は、複数の把持部、載置部、及びセンサの配置を示す平断面図である。

【図5】図５は、図１中のファンの設置例を示す斜視図である。

【図6】図６は、図１中のファンの別の設置例を示す斜視図である。

【図7】図７は、本開示の他の実施形態に係る物品移動システムの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0014】

まず図１及び図２を参照して、本実施形態に係る物品移動システム（物品移載装置）１について説明する。図１に示される物品移動システム１は、容器５０に収容された物品群Ｘから一部の物品を取り出して移動させるシステムである。物品移動システム１は、一部の物品の重量（質量）が目標重量の範囲内となるように、一部の物品を容器５０から取り出し、当該物品を外部に排出する。すなわち物品移動システム１は、物品群Ｘから所定の目標重量の物品を移動させる計量システムである。物品移動システム１によって排出される物品は、例えば、物品移動システム１の後工程で袋に包装されたり、或いは、別の容器に収容されたりして、商品として出荷される。物品は、例えば、スパゲティ等の麺類、糖類を多く含む食品等である。物品は、高い粘着性を有する食品でもよい。物品は、加熱された状態で容器５０に収容され、湯気等を生じている食品でもよい。或いは、物品は、軽量で且つ細かく、舞い上がりやすい食品でもよい。

【0015】

物品移動システム１は、物品を計量するための計量装置１２０を備える。計量装置１２０は、それぞれ複数の把持部３０を有する２つのロボットハンド（把持ユニット）１５と、ロボットハンド１５を水平方向に移動させる２つのハンド駆動部１０と、物品群Ｘが載置される容器（載置部）５０と、容器５０を鉛直方向及び水平方向にそれぞれ移動させる容器駆動部５４とを備える。また物品移動システム１は、ロボットハンド１５の各部、ハンド駆動部１０、及び容器駆動部５４をそれぞれ制御する制御部７０を備える。ロボットハンド１５、ハンド駆動部１０、及び容器駆動部５４は、計量装置１２０の例えば直方体状の本体フレーム１２１に取り付けられている。

【0016】

物品移動システム１では、例えば同一の構成を備える一対のロボットハンド１５が、左右に並設されている。以下の説明において、図１の正面視左側に配置されたロボットハンド１５は第１ロボットハンド１５Ａと称されることがあり、正面視右側に配置されたロボットハンド１５は第２ロボットハンド１５Ｂと称されることがある。ただし、共通する構成及び機能を説明するときには、単にロボットハンド１５という名称が用いられる。

【0017】

ロボットハンド１５において、例えば、左右方向に並ぶ４つの把持部３０が、前後方向（図１の紙面垂直方向）に４列並べられている。このように、左右方向に並ぶ把持部３０の個数をＭ、前後方向に並ぶ把持部３０の個数をＮ（Ｍ，Ｎは何れも自然数）とすると、ロボットハンド１５は、（Ｍ×Ｎ）個の把持部３０が格子点の位置に配列された構成を有する。本実施形態では、各ロボットハンド１５は１６個の把持部３０を有する。容器５０の形状や物品の種類などに応じて、ロボットハンド１５における把持部３０の配列は適宜に変更されてよい。ＭとＮの両方又は何れか一方が４以外の自然数であってもよい。

【0018】

図２に示されるように、各把持部３０は、例えば複数の把持爪（把持部材）３０ａを有しており、把持爪３０ａを閉じることで物品を把持する。各把持部３０は、複数の把持爪３０ａを駆動する把持部材駆動機構３０ｂを含む。把持部材駆動機構３０ｂは、例えば、モータ又は流体圧を駆動源として、把持爪３０ａを駆動する。把持爪３０ａの開閉による物品の把持の仕組みについては後述する。

【0019】

ロボットハンド１５は、各把持部３０に把持された物品の重量値を計量する複数の計量器４０を有する。すなわち、１６個（（Ｍ×Ｎ）個）の把持部３０に対して、１６個（（Ｍ×Ｎ）個）の計量器４０が設けられている。ロボットハンド１５は、例えば１枚の板状の連結部材１６を有している。各把持部３０と、各計量器４０とは連結部４０ａを介して一体的に組み立てられている。各計量器４０の天面は、取付金具４００を介して連結部材１６に固定されている。各計量器４０の底面には、各把持部３０が固定されている。

【0020】

各計量器４０は、計量器４０の筐体内に収納されたセンサ部と、内部制御部とを含んでいる（何れも図示せず）。センサ部は、例えば、力センサと加速度センサとを含む。力センサとして、例えば、歪みゲージ式ロードセルが採用される。加速度センサは、例えば、歪みゲージ式ロードセルや、ＭＥＭＳ型の小型加速度センサが採用される。

【0021】

物品移動システム１では、例えば同一の構成を備える２つのハンド駆動部１０のそれぞれが、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂに対応して設けられている。以下の説明において、図１の正面視左側に配置されて第１ロボットハンド１５Ａを移動させるハンド駆動部１０は第１ハンド駆動部１０Ａと称されることがあり、正面視右側に配置されて第２ロボットハンド１５Ｂを移動させるハンド駆動部１０は第２ハンド駆動部１０Ｂと称されることがある。ただし、共通する構成及び機能を説明するときには、単にハンド駆動部１０という名称が用いられる。

【0022】

第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂを含めた全体において、左右方向に並ぶ８つの把持部３０が、前後方向に４列並べられている。すなわち、計量装置１２０は、４つ×２台（一対）×４列＝計３２個（一般化すると（Ｍ×２×Ｎ）個）の把持部３０を備える。

【0023】

ハンド駆動部１０は、２本の平行に延びるフレーム１２と、ロボットハンド１５をフレーム１２に沿って水平移動させる前後移動機構１１とを有している。ハンド駆動部１０は、前後移動機構１１によって、ロボットハンド１５を保持するブロック１１１を前方又は後方に移動させることができる。ハンド駆動部１０は、例えば、ブロック１１１を移動させるサーボモータ、エアシリンダ等を有する。上記した連結部材１６は、例えばネジ止めによってブロック１１１に連結されている。

【0024】

物品移動システム１では、第１ハンド駆動部１０Ａが、第１ロボットハンド１５Ａを前後方向に（水平方向に）移動させ、第２ハンド駆動部１０Ｂが、第２ロボットハンド１５Ｂを前後方向に（水平方向に）移動させる。これにより、容器５０内の物品群Ｘの位置と、各ロボットハンド１５において設定される物品把持位置とを合わせることができる。なお、計量装置１２０において、ハンド駆動部１０又は前後移動機構１１が省略されてもよい。

【0025】

計量器４０の内部制御部は、センサ部で計測される力に基づいて、把持部３０が把持している物品の重量を測定する。なお、計量器４０は、把持部３０の移動時に計測される力に基づいて物品の重量を計量する方式に限定されるものではない。計量器４０は、ロードセル等を用いて、静止状態の把持部３０が把持している物品の重量を計量するものであってもよい。計量器４０の内部制御部は、力センサで計測された力を、加速度センサで計測された加速度で除すことで物品の重量を測定してもよい。各計量器４０は、各把持部３０の把持爪３０ａに把持された物品の重量を算出する重量算出部である。

【0026】

容器５０は、物品群Ｘが載置される部材である。水平移動および鉛直移動する保持部５２に、容器５０が保持又は載置されている。容器５０は、例えば容器駆動部５４により、第１ロボットハンド１５Ａの下方に位置する第１位置Ｐ１と、第２ロボットハンド１５Ｂの下方に位置する第２位置Ｐ２との間を移動可能である。第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とは左右方向に離れており、第１位置Ｐ１に位置する容器５０が占有する領域と第２位置Ｐ２に位置する容器５０が占有する領域とはオーバーラップしない。容器５０は、上方に向けて開放された直方体状の容器である。容器５０は、平面視において、複数の把持部３０が配列された領域よりも少し大きい大きさを有する。容器５０は、平面視において、複数の把持部３０を包囲できるような形状及び大きさを有する。容器５０は、１つのロボットハンド１５にちょうど対応する形状及び大きさを有する。

【0027】

容器５０が第１位置Ｐ１に位置する場合、容器５０を上方に移動させて第１ロボットハンド１５Ａの把持部３０に近づけることで、当該把持部３０が容器５０内の物品群Ｘから物品を把持可能である。このとき、第２ロボットハンド１５Ｂの把持部３０は容器５０内の物品群Ｘから物品を把持することができない。また容器５０が第２位置Ｐ２に位置する場合、容器５０を上方に移動させて第２ロボットハンド１５Ｂの把持部３０に近づけることで、当該把持部３０が容器５０内の物品群Ｘから物品を把持可能である。このとき、第１ロボットハンド１５Ａの把持部３０は容器５０内の物品群Ｘから物品を把持することができない。

【0028】

容器５０の内部に収容される物品群Ｘの量が減少すると、人又は機械によって、内部の物品群Ｘの量が減少した容器５０が、新たな（物品群Ｘが多く収容されている）容器５０と交換される。なお、容器５０が交換される代わりに、物品移動システム１が、容器５０に物品を供給するための物品供給機構を備えていてもよい。

【0029】

容器駆動部５４は、モータ、流体圧を駆動源として、容器５０を上下方向（鉛直方向）及び左右方向（水平方向）に移動させる。容器駆動部５４は、計量装置１２０に隣接する図示しないフレームに固定された駆動ボックス５５と、駆動ボックス５５に設けられた平行な２本の第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２を中心にそれぞれ揺動可能な第１メインアーム部５６Ａ及び第２メインアーム部５６Ｂと、第１メインアーム部５６Ａの先端及び第２メインアーム部５６Ｂの先端にそれぞれ回動可能に連結された第１サブアーム部５７Ａ及び第２サブアーム部５７Ｂとを有する。駆動ボックス５５は、例えば、ロボットハンド１５が取り付けられたフレームの後方に隣接する別のフレーム２００（図５参照）に固定される。第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２は、前後方向（図１の紙面垂直方向且つ水平方向）に延びる。第１サブアーム部５７Ａの先端及び第２サブアーム部５７Ｂの先端はそれぞれ保持部５２の後端に回動可能に連結されている。これらのリンク機構により、保持部５２が支持されている。

【0030】

第１メインアーム部５６Ａ及び第２メインアーム部５６Ｂは、それぞれ、駆動ボックス５５に収容された別個のモータによって任意の方向を向くように揺動する。第１メインアーム部５６Ａ及び第２メインアーム部５６Ｂに対する第１サブアーム部５７Ａ及び第２サブアーム部５７Ｂの各回動軸は、第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２に平行である。例えば、第２メインアーム部５６Ｂに対する第２サブアーム部５７Ｂの回動角度は調整可能となっている。保持部５２に対する第１サブアーム部５７Ａ及び第２サブアーム部５７Ｂの各回動軸も、第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２に平行である。第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２の位置を固定点として、第１メインアーム部５６Ａ、第１サブアーム部５７Ａ、第２メインアーム部５６Ｂ、第２サブアーム部５７Ｂ、及び保持部５２が六角形のうちの五辺を構成している。容器駆動部５４は、これらの構成により２軸パラレルリンク機構を有している。容器駆動部５４は、制御部７０によって制御されて各アーム部を回動させることで、保持部５２を上下方向及び左右方向に移動させる。保持部５２の姿勢は、ロッド５８によって水平に維持される。

【0031】

制御部７０の制御により、保持部５２は水平な姿勢を維持しつつ、第１位置Ｐ１、第１位置Ｐ１よりも第１ロボットハンド１５Ａに近接した位置、第２位置Ｐ２、第２位置Ｐ２よりも第２ロボットハンド１５Ｂに近接した位置に移動自在である。これにより、第１ロボットハンド１５Ａに対する容器５０の相対位置、第２ロボットハンド１５Ｂに対する容器５０の相対位置が調整自在となっている。なお、上記構成に限られず、容器駆動部５４が、保持部５２を左右方向に移動させる左右移動機構と、保持部５２を鉛直方向に移動させる鉛直移動機構とを有してもよい。そのような２軸駆動機構によっても、容器５０の位置を調整自在である。

【0032】

容器駆動部５４は、保持部５２及び容器５０を上昇させることで、ロボットハンド１５に容器５０及び物品群Ｘを近接させる。保持部５２及び容器５０を下降させることで、ロボットハンド１５から容器５０及び物品群Ｘを離隔させる。容器駆動部５４は、容器５０に収容された（載置された）物品群Ｘに把持爪３０ａを挿入させ、物品を把持した把持爪３０ａを容器５０から離す。言い換えれば、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂは、容器５０内の物品群Ｘに各把持部３０の把持爪３０ａを差し込んで物品の一部を把持する。

【0033】

物品移動システム１は、２つの排出シュート６０を備えている。例えば同一の大きさ及び形状を有する２つの排出シュート６０が、左右に並設されている。以下の説明において、図１の正面視左側に配置された排出シュート６０は第１排出シュート６０Ａと称されることがあり、正面視右側に配置された排出シュート６０は第２排出シュート６０Ｂと称されることがある。ただし、共通する構成及び機能を説明するときには、単に、排出シュート６０という名称が用いられる。

【0034】

排出シュート６０は漏斗状の部材である。排出シュート６０は、ロボットハンド１５の下方に配置される。具体的には、第１ロボットハンド１５Ａの下方に第１排出シュート６０Ａが配置され、第２ロボットハンド１５Ｂの下方に第２排出シュート６０Ｂが配置される。第１ロボットハンド１５Ａと第１排出シュート６０Ａとの間に容器５０の第１位置Ｐ１が位置し、第２ロボットハンド１５Ｂと第２排出シュート６０Ｂとの間に容器５０の第２位置Ｐ２が位置する。

【0035】

第１排出シュート６０Ａは、容器５０が第２位置Ｐ２に位置する時に、第１ロボットハンド１５Ａの把持部３０が把持を解除して落下させる物品を受けて物品移動システム１の外部に排出する。同様に、第２排出シュート６０Ｂは、容器５０が第１位置Ｐ１に位置する時に、第２ロボットハンド１５Ｂの把持部３０が把持を解除して落下させる物品を受けて物品移動システム１の外部に排出する。このようにして、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂは、各把持部３０により把持した物品を移載先の位置に移載する。すなわち、本明細書において、各ロボットハンド１５による「把持の解除」とそれに伴う「物品の落下」は、排出シュート６０への物品の移載を意味する。

【0036】

なお本実施形態では、２つの排出シュートを用いているが、これに限定されるものではなく、第１ロボットハンド１５Ａおよび第２ロボットハンド１５Ｂが１つの排出シュートを共有してもよい。その場合、１つの排出シュートの上部開口は、平面視において第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２の全体を包含する大きさ及び位置に設定される。また、排出シュートを使用せず、ロボットハンド１５から落下した物品を直接外部に排出してもよい。

【0037】

図２は、物品移動システム１のブロック図である。図２において、制御部７０は、把持部材駆動機構３０ｂ、容器駆動部５４などの物品移動システム１の各種構成の動作の制御を実施する。制御部７０は、計量器４０が計量した物品の重量値を利用した組合せ計算等を実施する。制御部７０は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部７０は、ハンド駆動部１０、把持部材駆動機構３０ｂ、計量器４０、容器駆動部５４と電気的に（又は通信可能に）接続されている。制御部７０には、理想重量値等が操作パネル１００を介して入力される。

【0038】

制御部７０は、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを実行することで、ハンド駆動部１０、把持部材駆動機構３０ｂ、容器駆動部５４等の物品移動システム１の各種構成の動作の制御や、計量器４０が計量した物品の重量値を利用した組合せ計算等を行う。制御部７０の各種機能は、ソフトウェアで実現されなくてもよく、ハードウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアとが協働することで実現されてもよい。

【0039】

制御部７０は、ハンド駆動部１０および容器５０を移動させ、把持部３０と、容器５０とを近づける。制御部７０は、把持部材駆動機構３０ｂを制御して、容器５０に載置された物品群Ｘの物品の一部を、各把持部３０の把持爪３０ａに把持させる。

【0040】

各計量器４０は、その計量器４０に対応する把持部３０が把持する物品の重量値を計量する。各把持部３０によって把持された物品の重量値は、制御部７０によって取得される。制御部７０は、把持部３０の把持する物品の重量値に基づいて組合せ計算を行う。組合せ計算は、把持部３０のそれぞれが把持する物品の重量値を足し合わせた結果、その合計値が目標重量値となる重量値の組合せを見つける処理である。制御部７０は、まず、各重量値を取得する。続いて、制御部７０は、組合せ計算の結果に基づいて、目標重量値となる重量値の組合せに対応する把持部３０の把持爪３０ａを選択し、選択した把持部３０の把持を解除する制御を実施する。このとき、制御部７０は、排出シュート６０の上方で把持部３０による物品の把持を解除することによって、物品を排出シュート６０内に落下させる。そして目標重量値の物品が、排出シュート６０から排出させる。目標重量値となる重量値の組合せが不可能である場合であって、目標重量値の近傍となる重量値の組合せに対応する把持部３０の把持爪３０ａを見つけた場合、制御部７０は、当該組み合わせに対応する把持部３０を選択し、選択した把持部３０の把持を解除する制御を実施する。当該制御は、例えば、目標重量値となる重量値の組合せに対応する把持部３０以外の把持部３０の重量値を用いて実施される。

【0041】

目標重量値は、目標となる重量値（目標重量値、又は理想重量値）を含む一定の重量範囲であり、予め設定される。例えば、目標重量値の下限は目標重量値の９０％、もしくは９５％であり、目標重量値の上限は目標重量値の１１０％、もしくは１０５％である。また、目標重量値の近傍は、例えば、上記下限の９０％以上１００％未満、もしくは上記下限の９５％以上１００％未満でもよいし、上記上限の１００％より大きく１１０％以下、もしくは上記上限の１００％より大きく１０５％以下でもよい。

【0042】

以上のとおり、本実施形態の物品移動システム１において、制御部７０は、把持部材駆動機構３０ｂ（把持部３０）及び容器駆動部５４を制御し、計量器４０における算出結果に基づいて組合せ計算を行い、予め設定された目標重量値となる把持部３０の組合せを選択する。制御部７０は、選択された複数の把持部３０に物品を排出させる。

【0043】

図１、図３及び図４に示されるように、保持部５２の可動領域の上方には、前後方向（図１の紙面垂直方向）に並べられた複数のセンサ９が設けられている。本実施形態では、把持部３０の当該方向における列数（上記Ｎ。具体的には４列）に対応させて、４つのセンサ９が取り付けられている。４つのセンサ９は、例えば本体フレーム１２１に固定されており、鉛直下方に向けて光を照射すると共に物品群Ｘの表面で反射した反射光を検知する。これにより、各センサ９は、容器５０内の物品群Ｘにおける把持爪３０ａの差し込み方向（上下方向）の物品高さ（物品群Ｘの高さ）を検知する。

【0044】

図１及び図４に示されるように、各センサ９は、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂの間の中央位置において投受光を行う。各センサ９は、容器駆動部５４によって保持部５２及び容器５０が第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間を移動させられる途中において、左右方向における把持部３０の位置及び個数（上記Ｍ。具体的には４つ）に対応する回数、物品の高さを検知する。検知のタイミングは、容器駆動部５４の左右方向の移動速度を考慮して、（例えば容器駆動部５４の移動と同期するように）制御部７０によって調整されてもよい。これにより、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ、又は第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１へと容器５０が移動する（通過する）毎に、容器５０内の左右方向（移動方向）及び前後方向に格子状に分布する１６点（複数の把持部３０の平面的な配置に対応する複数点）についての高さ検知信号が出力される。すなわち、センサ９は、容器５０の上方に設けられ、物品群Ｘに光を照射することにより、物品群Ｘにおける把持爪３０ａの差し込み方向の物品高さを検知する。

【0045】

制御部７０は、複数のセンサ９と電気的に（又は通信可能に）接続されている。制御部７０は、各センサ９の検知結果に基づいて、各把持部３０における物品群Ｘに対する把持爪３０ａの挿入量及び開き角を算出する。容器５０内の各部において、物品の高さはまちまちである。一方で、容器５０（保持部５２）は水平な姿勢を維持してロボットハンド１５に近接させられる。したがって、ある高さに位置する容器５０に対し、各把持部３０における把持爪３０ａの挿入量は一定（均一）ではない。

【0046】

制御部７０は、例えば、所望の把持量の物品を把持させるための挿入量及び開き角の対応関係を記憶している。制御部７０は、各センサ９からの高さ検知信号を入力すると、容器５０及び物品群Ｘの上下方向の位置を設定し、それに応じた各把持部３０における挿入量を算出する。制御部７０は、更に、記憶している対応関係を参照し、各把持部３０における挿入量に対応した把持爪３０ａの開き角を算出する。制御部７０は、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂの何れか（物品を把持すべき何れか一方）に対し、算出した挿入量及び開き角が実現されるよう、把持動作を制御する。すなわち、制御部７０は、センサ９により検知された物品高さに基づき、ロボットハンド１５の把持動作を制御する。

【0047】

図１に戻り、物品移動システム１は、例えば湯気等を生じている物品への対策として、外乱としての湯気等の影響を低減するための機構を備えている。図１に示されるように、物品移動システム１は、計量装置１２０の内部へ向けて送風を行うファン８０を備えている。ファン８０は、例えば、センサ９の奥側に配置されている。ファン８０の構成は特に限定されず、公知の送風装置が用いられる。ファン８０は、例えば、ケーシングに内蔵されたモータと、ケーシングに取り付けられた羽根車とを有する。ファン８０には電源が供給されている。制御部７０は、ファン８０と電気的に（又は通信可能に）接続されている。

【0048】

なお、センサ９によるセンシングの外乱となり得る対象は、加熱された物品から生じる湯気以外にも、舞い上がりやすい食品（例えば、とろろ昆布、鰹節、海苔を含む食品等）から舞い上がった食品の一部等も考えられる。物品が食品以外である場合等には、他の外乱を対象としてもよい。

【0049】

ファン８０は、水平方向を基準として多少下方に傾くように設置されている。ファン８０は、センサ９の下方であってセンサ９と光が照射される容器５０内の物品群Ｘとの間の空間Ｓ（図４参照）に対する送風を行う。この空間Ｓは、センサ９によって光が照射される照射空間と重複する。すなわち、図４に示されるように、空間Ｓは、平面視において第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２の間に位置する。

【0050】

図５を参照して、ファン８０について別の観点で説明する。図５に示されるように、ファン８０は、例えば計量装置１２０に隣接する上記別のフレーム２００等に取り付けられている。ファン８０は、例えば斜め下方に向けられており、空間Ｓに向けて所定の強さ（量）の風（空気流）を供給する。ファン８０によって送風が行われる空間Ｓは、第１ロボットハンド１５Ａの領域を含む第１把持領域ＲＡと、第２ロボットハンド１５Ｂの領域を含む第２把持領域ＲＢとの間の空間である。すなわち、ファン８０による送風が行われる空間は、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂの位置を避けた空間である。

【0051】

制御部７０は、ファン８０における、空間Ｓに対する送風及び停止を制御する。特に、制御部７０は、計量器４０において物品の重量が算出されている重量算出期間以外のタイミングにて、空間Ｓに対する送風を行う。より詳細には、制御部７０は、センサ９によって物品高さが検知されている間、ファン８０をオン制御して、空間Ｓに対する送風を行う。より詳細には、制御部７０は、センサ９によって物品高さが検知されている期間を含むように、ファン８０を駆動してもよいし、センサ９によって物品高さが検知されている期間のみにおいて、ファン８０を駆動してもよい。あるいは、制御部７０は、少なくとも、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ、又は第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１へと容器５０が移動する（通過する）期間を含むように、又は当該期間のみにおいて、ファン８０を駆動してもよい。これは、ファン８０による送風（空気の流れ）が、把持爪３０ａに把持されて垂れ下がっている物品に当たって計量に影響が及ぶのを防止するためである。

【0052】

本実施形態の物品移動システム１によれば、ファン８０によって、センサ９の下方であってセンサ９と光が照射される物品群Ｘとの間の空間Ｓに対して送風が行われる。物品群Ｘから、湯気又は物品の一部が生じている場合でも、送風により、湯気又は物品の一部を当該空間Ｓから除去するか又は減らすことができる。送風は、光の照射によるセンサ９の検知動作には影響しない（影響したとしても僅かであり無視し得る程度である）。よって、センサ９に対する外乱の影響を低減することができる。

【0053】

従来、物品群Ｘ上に生じ得る外乱要素に対する対策が施されなかった場合には、例えば、センサ９が物品高さを誤検知する可能性があった。制御部７０は、例えば、上記した１６点（Ｍ×Ｎ個）の検知結果（検出値）の平均を求めることで、容器５０の高さを制御する。実際の物品高さよりも高い検知結果が出力された場合には、容器駆動部５４によって上昇した容器５０の位置が低すぎる結果を招き、把持爪３０ａの差し込みが不十分になり得る（又は空振りとなり得る）。実際の物品高さよりも低い検知結果が出力された場合には、容器駆動部５４によって上昇した容器５０の位置が高すぎる結果を招き、把持爪３０ａの差し込みが過剰になり得る。本実施形態によれば、そのような不具合が回避される。

【0054】

組合せ計量が行われる場合において、センサ９によって物品高さが精度良く検知される。制御部７０は、組合せ計量を行う際における物品群Ｘに対する把持爪３０ａの挿入量等を正確に制御できる。よって、組合せ計量の計量精度及び効率が向上する。

【0055】

把持爪３０ａに把持された物品に空気の流れが当たると、物品の重量算出が影響を受け得る。重量算出期間以外のタイミングにて空間に対する送風を行う構成によれば、送風が物品の重量算出に与える影響を低減できる。

【0056】

ロボットハンド１５に把持された物品に空気の流れが当たると、移載される物品の品質又は重量に影響が及び得る。ロボットハンド１５を避けた空間Ｓに対して送風を行うことにより、そのような影響を低減できる。

【0057】

ファン８０は、計量装置１２０の外部の別のフレーム２００に取り付けられている。空間Ｓからできるだけ離れた位置から送風を行うことにより、確実な外乱の影響排除が可能となる。この場合、把持動作及び計量動作への影響を低減するため、送風タイミングを限定すればよい。例えば、制御部７０は、容器５０がセンサ９の下方を通過している期間のみ、送風を行ってもよい。

【0058】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、容器５０（保持部５２）を移動させてロボットハンド１５に近接させることで、ロボットハンド１５が物品を把持する構成について例示した。しかしこの構成とは違って、ロボットハンド１５又は把持部３０を移動（例えば下降）させて容器５０に近接させることで、ロボットハンド１５又は把持部３０が物品を把持する構成を採ってもよい。その場合、ロボットハンド１５又は把持部３０に、適宜の公知の移動機構が設けられる。ロボットハンド１５又は把持部３０を移動（例えば上昇）させることで、物品を把持した把持爪３０ａを容器５０から離すことができる。

【0059】

ロボットハンドによる物品の移載は、「把持の解除」とそれに伴う「排出シュートへの物品の落下」に限られない。物品を把持したロボットハンドが、水平方向又は鉛直方向に移動して別の容器、別のホッパ、又はコンベア等の搬送装置に物品を移載してもよい。

【0060】

ロボットハンドが、１つのみの把持部を有してもよい。物品群Ｘの高さを検知するセンサは、省略されてもよい。

【0061】

物品移動システムが、組合せ計量を行わなくてもよい。物品移動システムにおいて、把持部により把持された物品の重量を算出する重量算出部が設けられず、物品が移載された後にその重量が算出されてもよい。

【0062】

ファンが、空間Ｓに対する送風を行うファン８０ではなく、空間Ｓに対する排気（又は吸気）を行うファンであってもよい。モータ及び羽根車を有する公知の排気ファン又は吸引ファンが用いられ得る。このようなファンが、センサ９と、センサ９からの光が照射される容器５０（物品群Ｘ）との間の空間Ｓから空気を排気することで、上述したのと同様の効果が得られる。また、ファンが、送風及び排気の両方を行い得るファンであってもよい。ファンが、送風と排気を例えば交互に組み合わせて行ってもよい。

【0063】

図６に示されるように、ファン８０は、計量装置１２０の本体フレーム１２１に取り付けられてもよい。この場合も、ファン８０は、センサ９の奥側に配置される。上記実施形態に比して、空間Ｓにより近い位置から送風又は排気を行うことにより、対象空間を絞り込むことができ、把持動作及び計量動作への影響を更に低減できる。

【0064】

ファンは、水平方向に向けて取り付けられ、水平方向に送風又は排気を行ってもよい。或いはファンは、斜め上方に向けて送風又は排気を行ってもよい。下の位置（左右に移動する容器５０と同程度の位置）に設置されたファンが、上方に向けて送風又は排気を行ってもよい。

【0065】

また、ファン８０がセンサ９の奥側に配置される態様に限られない。例えば、図７に示されるように、本体フレーム１２１の右側面及び左側面に、それぞれ、送風と排気とを切替え運転可能なファン８０Ａ及びファン８０Ｂが設けられた計量装置１２０Ａ（物品移動システム１Ａ）が採用されてもよい。これらのファン８０Ａ，８０Ｂは、例えば、本体フレーム１２１に取り付けられる左右の扉（図示せず）に固定されてもよい。少なくとも各１台のファン８０Ａ，８０Ｂが、各扉の内面側に固定される。ファン８０Ａ，８０Ｂは、例えば、水平方向に向けられており、互いに向かい合う。左のファン８０Ａは、第１把持領域ＲＡの左方（水平方向の外方）に設けられ、右のファン８０Ｂは、第２把持領域ＲＢの右方（水平方向の外方）に設けられる。すなわち、ファン８０Ａ，８０Ｂの位置は、第１把持領域ＲＡ及び第２把持領域ＲＢの外部である。ファン８０Ａ，８０Ｂは、前後方向において、第１把持領域ＲＡ及び第２把持領域ＲＢの中央位置に設けられる。

【0066】

制御部７０は、例えば、容器５０が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へと移動する間（右へと移動する間）、右のファン８０Ｂを制御して当該ファン８０Ｂに送風を行わせ、左のファン８０Ａを制御して当該ファン８０Ａに排気を行わせる。制御部７０は、例えば、容器５０が第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１へと移動する間（左へと移動する間）、左のファン８０Ａを制御して当該ファン８０Ａに送風を行わせ、右のファン８０Ｂを制御して当該ファン８０Ｂに排気を行わせる。すなわち、左右一対のファンを用いた制御では、移動する容器５０の前方に位置するファン（近づく容器５０に向かい合うファン）において送風が行われ、移動する容器５０の後方に位置するファンにおいて排気が行われる。

【0067】

この場合、ファン８０Ａ，８０Ｂによる送風及び排気が行われる空間は、第１把持領域ＲＡ及び第２把持領域ＲＢを含む空間である。ファン８０Ａ，８０Ｂは、第１把持領域ＲＡ及び第２把持領域ＲＢを横切るように送風及び排気を行う。しかしこの場合でも、制御部７０は、計量器４０において物品の重量が算出されている重量算出期間以外のタイミングにて送風及び排気を行う。なお、制御部７０は、センサ９によって物品高さが検知されている期間を含むようにファン８０Ａ，８０Ｂを駆動してもよいし、センサ９によって物品高さが検知されている期間のみにおいてファン８０Ａ，８０Ｂを駆動してもよい。ファン８０Ａ，８０Ｂの駆動タイミングは、上記実施形態におけるファン８０の駆動タイミングと同様に決定され得る。容器５０の移動方向に応じて送風及び排気を組み合わせた物品移動システム１Ａによれば、物品移動システム１と同様、センサ９に対する外乱の影響を好適に低減することができる。

【0068】

ファンによる送風又は排気のタイミングは、計量器４０（重量算出部）における重量算出期間に重なっていてもよい。ファンによる送風又は排気が行われる空間Ｓは、ロボットハンド１５の位置すなわち第１把持領域ＲＡ又は第２把持領域ＲＢの何れかに重なっていてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１，１Ａ…物品移動システム（物品移載装置）、９…センサ、１０…ハンド駆動部、１５…ロボットハンド、１５Ａ…第１ロボットハンド、１５Ｂ…第２ロボットハンド、３０…把持部、３０ａ…把持爪（把持部材）、４０…計量器（重量算出部）、５０…容器（載置部）、５２…保持部、５４…容器駆動部、６０…排出シュート、７０…制御部、８０…ファン、ＲＡ…第１把持領域、ＲＢ…第２把持領域、Ｓ…空間、Ｘ…物品群。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】