特開 2023-182016 物品搬送装置及び物品搬送方法

(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】P2023182016

(43)【公開日】2023-12-26

(54)【発明の名称】物品搬送装置及び物品搬送方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20231219BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022095368

(22)【出願日】2022-06-14

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003166

【氏名又は名称】弁理士法人山王内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 義博

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 聡

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707BS10

3C707EV05

3C707EV23

3C707HS27

3C707KS03

3C707KS07

3C707KS09

3C707KS36

3C707KT01

3C707KT05

3C707NS02

(57)【要約】

【課題】搬送する物品に個体差がある場合であっても物品を搬送することができる物品搬送装置を提供する。
【解決手段】物品搬送装置は、搬送する物品Ｗを載置する載置面３１１を有する載置部３１０と、載置面に載置された物品の移動を制限する制限位置と、載置面に載置された物品の移動を許容する許容位置と、の間で移動する制限部３３０と、制限部を移動させる駆動部３２０と、搬送する物品の画像情報に基づいて駆動部を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送する物品を載置する載置面を有する載置部と、
前記載置面に載置された物品の移動を制限する制限位置と、前記載置面に載置された物品の移動を許容する許容位置と、の間で移動する制限部と、
前記制限部を移動させる駆動部と、
搬送する物品の画像情報に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、を備えた
ことを特徴とする物品搬送装置。

【請求項2】

第１リンクと、
前記第１リンクに対して移動可能に支持されて、前記載置部を支持する第２リンクと、
前記第１リンクに対して前記第２リンクを移動させるリンク駆動部と、を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の物品搬送装置。

【請求項3】

前記載置部に対して移動して、搬送する物品が前記載置面に載置されている状態から前記載置面に載置されていない状態へ、搬送する物品を移動させる移動部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の物品搬送装置。

【請求項4】

前記制御部は、搬送する物品の画像情報に基づいて、前記載置部に対する前記制限部の移動量及び移動速度の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の物品搬送装置。

【請求項5】

前記リンク駆動部は、前記第１リンクに対して前記第２リンクを回動させて、水平方向に対する前記載置面の角度を変更可能である
ことを特徴とする請求項２記載の物品搬送装置。

【請求項6】

前記制御部は、搬送する物品の画像情報に基づいて、前記リンク駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項５記載の物品搬送装置。

【請求項7】

前記制御部は、搬送する物品の画像情報に基づいて、前記載置部に対する前記移動部の移動量及び移動速度の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項３記載の物品搬送装置。

【請求項8】

搬送する物品の画像情報を取得する画像センサを備え、
前記画像センサは、前記載置面に載置されている状態の物品の画像情報を取得する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の物品搬送装置。

【請求項9】

搬送する物品を載置する載置面を有する載置部と、前記載置面に載置された物品の移動を制限する制限位置と前記載置面に載置された物品の移動を許容する許容位置との間で前記載置部に対して移動する制限部と、前記制限部を移動させる駆動部と、制御部と、を備えた装置が行う物品搬送方法であって、
前記制御部が、搬送される物品の画像情報を取得するステップと、
前記制御部が、搬送される物品の画像情報に基づいて、前記制限部が前記制限位置と前記許容位置との間で移動するように前記駆動部を制御するステップと、を備えた
ことを特徴とする物品搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、物品搬送装置及び物品搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、サンドイッチの袋詰めを行うため、サンドイッチを搬送することができるロボットが開示されている（特許文献１参照）。このロボットは、略四角形状の食パンの対角線上で切断され、切断面が対向するように配置されている略直角三角形状の一組のサンドイッチを、１対のトング部材によって持ち上げて搬送する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１８７４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、サンドイッチ等の食品は、大きさ及び形に個体差がある。例えば、サンドイッチでは、食パンの切断位置のばらつき、並びに挟まれている具材の量及び位置のばらつき等に起因する、大きさ及び形に個体差がある。しかしながら、特許文献１に記載のロボットは、サンドイッチ等の搬送する物品の大きさ及び形状が互いに異なる場合であっても同じ動作で搬送するため、搬送する物品の個体差によっては物品を搬送できない場合が考えられる。

【0005】

本開示は、上記課題を解決するものであって、搬送する物品に個体差がある場合であっても物品を搬送することができる物品搬送装置及び物品搬送方法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】

本開示に係る物品搬送装置は、搬送する物品を載置する載置面を有する載置部と、載置面に載置された物品の移動を制限する制限位置と、載置面に載置された物品の移動を許容する許容位置と、の間で移動する制限部と、制限部を移動させる駆動部と、搬送する物品の画像情報に基づいて駆動部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、搬送する物品の画像情報に基づいて、載置面に載置された物品の移動を制限する制限部の移動を制御するので、搬送する物品に個体差がある場合であっても物品を搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る物品搬送システムの概略構成を示す側面図。

【図2】実施の形態１に係るエンドツールを示す側面から視た模式図。

【図3】実施の形態１に係る物品搬送システムにおいて、載置面に物品を搭載する直前の状態を示す側面から視た模式図。

【図4】実施の形態１に係る物品搬送システムにおいて、載置面に物品を載置した状態を示す側面から視た模式図。

【図5】実施の形態１に係る物品搬送システムにおいて、物品を搬送先へ搬送した状態を示す側面から視た模式図。

【図6】実施の形態１に係る物品搬送システムにおいて、物品を搬送先で搬出した状態を示す側面から視た模式図。

【図7】実施の形態１に係る演算部の構成を示すブロック図。

【図8】実施の形態１に係る演算部のハードウェア構成の例を示す図。

【図9】実施の形態１に係る演算部のハードウェア構成の例を示す図。

【図10】実施の形態１に係る演算部が行う処理を示すフローチャート。

【図11】実施の形態１に係る物品搬送システムにおいて、ワークを載置した状態のエンドツールを示す側面から視た模式図。

【図12】実施の形態１に係る物品搬送システムにおいて、ワークを把持した状態のエンドツールを示す側面から視た模式図。

【図13】実施の形態１に係る物品搬送システムにおいて、ワークを搬出した際のエンドツールを示す側面から視た模式図。

【図14】実施の形態２に係るエンドツールを示す正面から視た模式図。

【図15】実施の形態３に係るエンドツールを示す正面から視た模式図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
まず、図１を参照して、実施の形態１に係る物品搬送システム１の概略構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る物品搬送システム１の概略構成を示す側面図である。図１に示すように、物品搬送システム１は、物品としてのワークＷを搬送するロボットアーム１００と、ワークＷを搬送する搬送コンベア２００と、を備えている。なお、以下の記載において、搬送コンベア２００によるワークＷの搬送方向であるＡ方向から視た側を物品搬送システム１の正面、水平方向のうちＡ方向と直交する方向である側方から視た側を物品搬送システム１の側面ともいう。

【0010】

搬送コンベア２００は、駆動部２０１と、駆動ローラ２０２と、従動ローラ２０３と、無端状のコンベアベルト２０４と、ガイド部２０５と、を有している。駆動部２０１は、駆動ローラ２０２を回転駆動する。例えば、駆動部２０１は、電力の供給を受けて作動するサーボモータ又はステッピングモータ等のモータによって構成されている。コンベアベルト２０４は、駆動ローラ２０２と従動ローラ２０３とに亘って巻き回されており、ガイド部２０５によって位置を案内されながら、駆動ローラ２０２の回転に伴って回転する。ガイド部２０５は、回転するコンベアベルト２０４と摺動しながらコンベアベルト２０４を案内してもよいし、不図示の従動ローラを備えて、当該従動ローラを回転させながらコンベアベルト２０４を案内してもよい。コンベアベルト２０４が回転すると、コンベアベルト２０４に載置されたワークＷが搬送される。

【0011】

ロボットアーム１００は、搬送コンベア２００によって搬送されたワークＷを搬送する。例えば、ロボットアーム１００は、搬送コンベア２００によって搬送されたワークＷを、搬送コンベア２００から他の搬送先へ搬送する、多関節ロボットである。ロボットアーム１００は、ロボットアーム本体１０１と、第１リンクＬ１と、第２リンクＬ２と、エンドツール３００と、第１リンク駆動部Ｍ１と、第２リンク駆動部Ｍ２と、演算部１５０と、を有している。なお、ロボットアーム１００は、実施の形態１において、物品搬送装置を構成する。

【0012】

ロボットアーム本体１０１は、第１リンクＬ１を移動可能に支持している。例えば、ロボットアーム本体１０１は、第１リンクＬ１との間に形成された関節Ｊ１を中心に、ロボットアーム本体１０１に対して第１リンクＬ１が回動可能となるように第１リンクＬ１を支持している。第１リンク駆動部Ｍ１は、ロボットアーム本体１０１に対して第１リンクＬ１を移動させる。例えば、第１リンク駆動部Ｍ１は、電力の供給を受けて作動するサーボモータ又はステッピングモータ等のモータによって構成されている。

【0013】

第１リンクＬ１は、第２リンクＬ２を移動可能に支持している。例えば、第１リンクＬ１は、第２リンクＬ２との間に形成された関節Ｊ２を中心に、第１リンクＬ１に対して第２リンクＬ２が回動可能となるように第２リンクＬ２を支持している。第２リンク駆動部Ｍ２は、第１リンクＬ１に対して第２リンクＬ２を移動させる。例えば、第２リンク駆動部Ｍ２は、電力の供給を受けて作動するサーボモータ又はステッピングモータ等のモータによって構成されている。

【0014】

エンドツール３００は、ロボットアーム１００の先端部に配置されており、第２リンクＬ２に支持されて、第２リンクＬ２と一体的に移動する。例えば、エンドツール３００は、搬送コンベア２００に載置されているワークＷを掬い上げて、搬送コンベア２００上から他の場所へワークＷを移動する。エンドツール３００の詳細については、後述する。演算部１５０は、ロボットアーム１００の各部の動作を制御する。例えば、演算部１５０は、第１リンク駆動部Ｍ１、第２リンク駆動部Ｍ２及びエンドツール３００の動作を制御する。演算部１５０の詳細については、後述する。

【0015】

次に、図２を参照して、実施の形態１に係るエンドツール３００の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係るエンドツール３００の構成を示す側面から視た模式図である。図２に示すように、エンドツール３００は、搬送するワークＷを載置する載置部３１０と、ツール駆動部３２０と、ワークＷの移動を制限する制限部３３０と、連結部３４０と、物品を押出す押出部３５０と、画像センサ３６０と、を有している。

【0016】

載置部３１０は、第２リンクＬ２に保持されており、搬送するワークＷを載置する載置面３１１を有している。載置部３１０は、載置面３１１にワークＷを載置している状態で第２リンクＬ２と共に移動し、ワークＷを搬送する。載置面３１１は、第２リンクＬ２の姿勢に応じて、水平方向に対する角度が変化する。例えば、載置面３１１は、載置面３１１に載置されているワークＷを搬送する際、水平方向に沿う向きとなるように、水平方向に対する角度が維持される。

【0017】

なお、載置部３１０の先端とは、載置面３１１が水平方向に沿う向きとなるように位置している状態で、搬送コンベア２００（図１参照）の上流に向かう方向における載置面３１１を形成する部分の端部をいう。載置部３１０は、先端を搬送コンベア２００と搬送コンベア２００によって移動しているワークＷとの間に位置させることで、当該ワークＷが移動する力を利用して、当該ワークＷを搬送コンベア２００から載置面３１１に移動させ、ワークＷを載置面３１１に載置させる。このようにワークＷを載置面３１１に載置させることにより、簡易なロボットアーム１００の動作によって搬送コンベア２００からワークＷを掬い上げることが可能になる。

【0018】

また、載置部３１０は、先端が徐々に薄くなるように形成されている。また、載置部３１０は、図２の奥行き方向において互いに異なる位置に配置された複数のスリットを有する鋤状に形成されていてもよい。このように形成されることで、載置部３１０は、ワークＷと搬送コンベア２００との間に先端を挿入しやすくすると共に、ワークＷ及び搬送コンベア２００との間の摩擦力を低下させ、ワークＷを載置面３１１に載置させやすくしている。

【0019】

制限部３３０は、載置面３１１に載置されたワークＷの移動を制限する制限位置と、載置面３１１に載置されたワークＷの移動を許容する許容位置と、の間で載置部３１０に対して移動する。例えば、制限部３３０は、回転しながら進退可能な電動シリンダによって構成されている。また、例えば、制限部３３０は、載置面３１１と交差する方向に進退可能となっており、制限部３３０の端面３３１と載置面３１１との距離が小さい制限位置と、端面３３１と載置面３１１との距離が制限位置よりも大きい許容位置と、の間で載置部３１０に対して移動する。制限部３３０は、制限位置に位置している状態で、端面３３１と載置面３１１との間でワークＷを挟むことによってワークＷを把持して、ワークＷの移動を制限する。また、制限部３３０は、許容位置に位置している状態で、端面３３１と載置面３１１との間の距離をワークＷよりも大きくすることによってワークＷの移動を許容する。

【0020】

押出部３５０は、載置部３１０に対して移動して、搬送するワークＷが載置面３１１に載置されている状態から載置面３１１に載置されていない状態へ移動させる。例えば、押出部３５０は、載置面３１１に載置されたワークＷに当接可能な当接面３５１を有しており、載置部３１０に対して載置面３１１に沿う方向に往復移動可能となっている。このような押出部３５０は、載置面３１１に沿った方向における当接面３５１と載置面３１１との距離が大きい第１位置と、載置面３１１に沿った方向における当接面３５１と載置面３１１との距離が第１位置よりも小さい第２位置と、の間で移動する。押出部３５０は、載置面３１１にワークＷを載置させる状態で第１位置に位置し、載置面３１１にワークＷを載置している状態で第１位置から第２位置へ移動する際に、当接面３５１でワークＷを押して移動させ、載置面３１１からワークＷを搬出する。なお、押出部３５０は、実施の形態１において、搬送する物品を移動させる移動部を構成する。

【0021】

ツール駆動部３２０は、エンドツール３００の各部を駆動する。例えば、ツール駆動部３２０は、制限部３３０を駆動して、制限位置と許容位置との間で移動させる。また、例えば、ツール駆動部３２０は、押出部３５０を駆動して、第１位置と第２位置との間で移動させる。例えば、ツール駆動部３２０は、押出部３５０と連結部３４０によって連結されており、連結部３４０を介して押出部３５０を移動させる。具体的には、連結部３４０は、回転しながら進退可能な電動シリンダによって構成されている。また、例えば、ツール駆動部３２０は、電力の供給を受けて作動するサーボモータ又はステッピングモータ等のモータによって構成されている。なお、ツール駆動部は、モータに限らず、空圧又は油圧によって作動するように構成されていてもよい。また、ツール駆動部３２０は、実施の形態１において、制限部及び押出部を移動させる駆動部を構成する。

【0022】

画像センサ３６０は、搬送するワークＷを撮像し、ワークＷの画像情報を取得する。例えば、画像センサ３６０は、所定のフレームレート所定の範囲を撮像して画像情報を取得し、取得した画像情報を出力する。例えば、画像センサ３６０は、不図示の撮像素子（イメージセンサ）及びレンズを有するカメラであり、レンズから取り込んだ可視光を撮像素子で信号へ変換する。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の固体撮像素子である。

【0023】

また、例えば、画像センサ３６０は、載置面３１１を含む範囲を撮影可能な位置に配置されており、載置面３１１に載置されているワークＷの画像情報を取得する。また、例えば、載置面３１１、制限部３３０及び押出部３５０を含む範囲を撮影可能な位置に配置されており、載置面３１１に載置されているワークＷの画像情報、制限部３３０の位置を示す画像情報、及び押出部３５０の位置を示す画像情報を取得する。これら画像情報に基づいた処理の詳細については、後述する。

【0024】

次に、図３乃至図６を参照して、実施の形態１に係る演算部１５０の構成について説明する。図３は、実施の形態１に係る物品搬送システム１において、載置面３１１にワークＷを搭載する直前の状態を示す側面から視た模式図である。図３に示すように、駆動ローラ２０２の回転に伴ってコンベアベルト２０４が回転すると、搬送コンベア２００に搭載されているワークＷは、Ａ方向に搬送される。ガイド部２０５は、ワークＷが載置されるコンベアベルト２０４の上面２０４ａの一部を上方へ突出させ、コンベアベルト２０４が撓むように案内する突出部２０５ａを有している。これにより、搬送コンベア２００に搭載されているワークＷは、突出部２０５ａを通過する際に、Ａ方向へ移動しながら上方へ移動し、その後Ａ方向へ移動しながら下方へ移動するように搬送される。例えば、ロボットアーム１００は、載置面３１１にワークＷを載置する際、突出部２０５ａによって下方へ移動している途中のワークＷとコンベアベルト２０４との間に載置部３１０の先端が位置するように、エンドツール３００を移動させる。このように載置部３１０の先端が位置している状態で、更にワークＷが搬送コンベア２００によって搬送されることによって、ワークＷは、載置部３１０によって掬い上げられて載置面３１１に載置される。

【0025】

図４は、実施の形態１に係る物品搬送システム１において、載置面３１１にワークＷを載置した状態を示す側面から視た模式図である。例えば、図４に示すように、載置面３１１に載置されたワークＷは、ロボットアーム１００によって搬送コンベア２００から持ち上げられて、他の搬送先に向けて搬送される。

【0026】

図５は、実施の形態１に係る物品搬送システム１において、ワークＷを搬送先へ搬送した状態を示す側面から視た模式図である。例えば、ロボットアーム１００は、搬送コンベア２００によって搬送されたワークＷを、搬送先であるトレイＴ１へ搬送する。図５に示すように、例えば、ロボットアーム１００は、載置面３１１に載置されたワークＷをトレイＴ１の上まで移動させて、載置部３１０の下面をトレイＴ１に当接又は近接させる。

【0027】

図６は、実施の形態１に係る物品搬送システム１において、ワークＷを搬送先で搬出した状態を示す側面から視た模式図である。図６に示すように、例えば、ロボットアーム１００は、載置面３１１に載置されたワークＷをトレイＴ１へ搬送した状態で、押出部３５０（図２参照）を第１位置から第２位置へＥ方向に移動させてワークＷを載置面３１１から搬出して、ワークＷを整列させる。

【0028】

次に、図７を参照して、実施の形態１に係る演算部１５０の構成について説明する。図７は、実施の形態１に係る演算部１５０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、演算部１５０は、制御部１５１と、補正量計算部１５２と、記憶部１５３と、通信部１５４と、を有しており、入力された各種情報に基づいて、ロボットアーム１００を制御する。例えば、通信部１５４は、ロボットアーム１００を制御するための情報の入出力に係る処理を行う。記憶部１５３は、ロボットアーム１００を制御するための情報及びプログラムを記憶する。制御部１５１は、通信部１５４を介して取得した情報、記憶部１５３に記憶されている情報、補正量計算部１５２による計算結果等に基づいて、ロボットアーム１００を制御するための制御信号を各機構に向けて出力することで、ロボットアーム１００の各機構を制御する。例えば、制御部１５１は、通信部１５４を介して取得したワークＷの画像情報、記憶部１５３に記憶されている情報、補正量計算部１５２による計算結果等に基づいて、制限部３３０、押出部３５０、第１リンク駆動部Ｍ１及び第２リンク駆動部Ｍ２を制御するための制御信号をこれら各機構に向けて出力することで、ロボットアーム１００を制御する。補正量計算部１５２については、後述する。

【0029】

次に、図８及び図９を参照して、演算部１５０のハードウェア構成について説明する。図８は、実施の形態１における演算部１５０のハードウェア構成の一例を示す図であり、図９は、実施の形態１における演算部１５０のハードウェア構成の他の例を示す図である。例えば、図８に示すように、演算部１５０は、プロセッサ１５０ａ、メモリ１５０ｂ及びＩ／Ｏポート１５０ｃを有しており、メモリ１５０ｂに格納されているプログラムをプロセッサ１５０ａが読み出して実行するように構成されている。

【0030】

また、例えば、図９に示すように、演算部１５０は、専用のハードウェアである処理回路１５０ｄ及びＩ／Ｏポート１５０ｃを有している。処理回路１５０ｄは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はこれらの組み合わせによって構成される。演算部１５０の各機能は、これらプロセッサ１５０ａ又は専用のハードウェアである処理回路１５０ｄがソフトウェアであるプログラムを実行することによって実現される。

【0031】

次に、図１０乃至図１３を参照して、ワークＷをロボットアーム１００で搬送する際に演算部１５０が行う処理について説明する。図１０は、実施の形態１に係る演算部１５０が行う処理を示すフローチャートである。まず、演算部１５０は、制限部３３０を許容位置へ移動させ、押出部３５０を第１位置へ移動させて、載置部３１０にワークＷを載置可能な状態にする。演算部１５０は、このような状態で処理を開始して、図１０に示すように、載置面３１１にワークＷが載置された状態でワークＷを検出する（ステップＳＴ１）。この処理において、演算部１５０は、画像センサ３６０からワークＷの画像情報を取得し、取得した画像情報に基づいて、載置面３１１に載置されたワークＷを検出すると共にワークＷの外観に関する情報を取得している。

【0032】

図１１は、実施の形態１に係る物品搬送システムにおいて、ワークＷを載置した状態のエンドツール３００を示す側面から視た模式図である。例えば、ステップＳＴ１の処理において、演算部１５０は、載置面３１１に載置されているワークＷの大きさ及び形状に関する情報を取得する。具体的には、ステップＳＴ１の処理において、演算部１５０は、載置面３１１からワークＷの上端までの高さに関する情報、エンドツール４００の所定位置を原点とするワークＷの上端の座標に関する情報、制限部３３０を許容位置から制限位置に向けて移動させた際に制限部３３０の端面３３１が当接可能なワークＷの位置と載置面３１１との距離に関する情報等、ワークＷの高さに関する情報を取得する。

【0033】

また、例えば、ステップＳＴ１の処理において、演算部１５０は、載置面３１１に載置されているワークＷの位置に関する情報を取得する。具体的には、ステップＳＴ１の処理において、演算部１５０は、エンドツール４００の所定位置を原点とするワークＷの水平方向の座標及び寸法に関する情報を取得する。また、例えば、ステップＳＴ１の処理において、演算部１５０は、ワークＷの種類に関する情報を取得する。具体的には、ステップＳＴ１の処理において、演算部１５０は、予め記憶部１５３に記憶されているワークの種類に関する情報を参照し、画像情報に基づいて載置面３１１に載置されたワークＷの種類を判別する。

【0034】

ステップＳＴ１の処理を行うと、演算部１５０は、補正量計算部１５２によって、取得したワークＷの画像情報に基づいて、エンドツール４００内の各機構を制御するための演算を行う（ステップＳＴ２）。具体的には、演算部１５０は、取得したワークＷの画像情報に基づいて、ワークＷを把持する際に制限部３３０を許容位置から制限位置へ移動させる移動量及び移動速度、ワークＷを搬出する際に押出部３５０を第１位置から第２位置へ移動させる移動量及び移動速度を補正量計算部１５２によって算出する。例えば、演算部１５０は、載置面３１１に載置されているワークＷの高さが記憶部１５３に記憶されている高さよりも大きい場合、ワークＷを把持する際に制限部３３０を許容位置から制限位置へ移動させる移動量を、記憶部１５３に記憶されている移動量よりも小さい移動量となるように補正（設定）する。また、例えば、演算部１５０は、載置面３１１に載置されているワークＷが破損しやすい種類のワークであると判別した場合、ワークＷを把持する際に制限部３３０を許容位置から制限位置へ移動させる移動速度を、記憶部１５３に記憶されている移動速度よりも小さい移動速度となるように補正する。

【0035】

また、例えば、演算部１５０は、載置面３１１に載置されているワークＷの水平方向の位置が記憶部１５３に記憶されている位置よりも先端寄りである場合、ワークＷを搬出する際に押出部３５０を第１位置から第２位置へ移動させる移動量を、記憶部１５３に記憶されている移動量よりも大きい移動量となるように補正する。また、例えば、演算部１５０は、載置面３１１に載置されているワークＷが破損しやすい種類のワークであると判別した場合、ワークＷを搬出する際に押出部３５０第１位置から第２位置へ移動させる移動速度を、記憶部１５３に記憶されている移動速度よりも小さい移動速度となるように補正する。

【0036】

また、例えば、演算部１５０は、載置面３１１に載置されているワークＷが破損しやすい種類のワークであると判別した場合、ワークＷを搬送する際のエンドツール４００の移動速度を、予め設定されている標準の移動速度よりも小さい移動速度となるように補正する。言い換えると、演算部１５０は、載置面３１１に載置されているワークＷが破損しやすい種類のワークであると判別した場合、ワークＷを搬送する際の第１リンク駆動部Ｍ１及び第２リンク駆動部Ｍ２（図１参照）の動作速度を、記憶部１５３に記憶されている動作速度よりも小さい動作速度となるように補正する。

【0037】

なお、上述した記憶部１５３に記憶されている、ワークの高さ、制限部３３０の移動量、制限部３３０の移動速度、ワークの位置、押出部３５０の移動量、押出部３５０の移動速度、第１リンク駆動部Ｍ１の動作速度及び第２リンク駆動部Ｍ２の動作速度は、標準の値として予め設定されているものであってもよいし、直前のワークを搬送した際に記憶した値であってもよい。

【0038】

ステップＳＴ２の処理を行うと、演算部１５０は、ステップＳＴ２で行った演算の結果を記憶部１５３に記憶させ、当該演算の結果に基づいて、ワークＷを把持するために制限部３３０の許容位置から制限位置に向けたＣ方向（図１２参照）への移動を開始すると共に、ワークＷの把持が完了したか否かを判定する（ステップＳＴ３）。例えば、ステップＳＴ３の処理において、ワークＷの把持が完了していない場合（ステップＳＴ３のＮＯ）、ワークＷの把持が完了するまで制限部３３０の許容位置から制限位置に向けた移動を継続する。

【0039】

例えば、ステップＳＴ３の処理において、演算部１５０は、画像センサ３６０から取得した画像情報に基づいて、制限部３３０の現在位置がステップＳＴ２の処理で設定された移動量に応じた位置に達したか否かを判定し、制限部３３０の現在位置がステップＳＴ２の処理で設定された移動量に応じた位置に達していない場合に、ワークＷの把持が完了していないものと判定する。また、例えば、この処理において、演算部１５０は、画像センサ３６０から取得した画像情報に基づいて、制限部３３０の移動速度の情報を取得し、制限部３３０の移動速度とステップＳＴ２の処理で設定された移動速度との差が予め設定されている差以内となるように、制限部３３０の移動速度を制御する。

【0040】

図１２は、実施の形態１に係る物品搬送システム１において、ワークＷを把持した状態のエンドツール３００を示す側面から視た模式図である。図１２に示すように、ステップＳＴ３の処理において、ワークＷの把持が完了した場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、演算部１５０は、第１リンク駆動部Ｍ１及び第２リンク駆動部Ｍ２を作動させてエンドツール４００を移動させることによって、搬送先へワークＷを搬送する（ステップＳＴ４）。例えば、この処理において、演算部１５０は、ステップＳＴ２で行った演算の結果に基づいて、第１リンク駆動部Ｍ１及び第２リンク駆動部Ｍ２を制御する。

【0041】

ステップＳＴ４の処理を行い、エンドツール４００によってワークＷを搬送先まで搬送すると、演算部１５０は、ワークＷを搬出する（ステップＳＴ５）。図１３は、実施の形態１に係る物品搬送システム１において、ワークＷを搬出した際のエンドツール３００を示す側面から視た模式図である。図１３に示すように、この処理において、演算部１５０は、制限部３３０を制限位置から許容位置に向けてＤ方向へ移動させることで、端面３３１とワークＷとを離間させ、載置面３１１に載置されているワークＷが移動可能な状態にする。

【0042】

また、この処理において、演算部１５０は、押出部３５０を第１位置から第２位置に向けてＥ方向へ移動させ、当接面３５１でワークＷを押して移動させ、載置面３１１から搬送先に搬出する。例えば、この処理において、演算部１５０は、ステップＳＴ２で行った演算の結果に基づいて、押出部３５０を制御する。また、例えば、この処理において、演算部１５０は、画像センサ３６０から取得した画像情報に基づいて、押出部３５０の現在位置の情報を取得し、押出部３５０の現在位置がステップＳＴ２の処理で設定された移動量に応じた位置に達するまで移動させるように押出部３５０の移動を制御する。また、例えば、この処理において、演算部１５０は、画像センサ３６０から取得した画像情報に基づいて、押出部３５０の移動速度の情報を取得し、押出部３５０の移動速度とステップＳＴ２の処理で設定された移動速度との差が予め設定されている差以内となるように、押出部３５０の移動速度を制御する。

【0043】

なお、演算部１５０は、ワークＷを載置面３１１から搬出する際、第１リンク駆動部Ｍ１及び第２リンク駆動部Ｍ２を制御して、載置面３１１が先端に向かって下降する向きとなるように載置面３１１を傾斜させてもよい。このように載置面３１１を傾斜させることによって、ワークＷを搬出する方向に重力が作用し、ワークＷの形状及び種類によっては、載置面３１１からワークＷを搬出しやすくなる。

【0044】

以上、実施の形態１に係るロボットアーム１００は、搬送するワークＷを載置する載置面３１１を有する載置部３１０と、載置面３１１に載置されたワークＷの移動を制限する制限位置と、載置面３１１に載置されたワークＷの移動を許容する許容位置と、の間で載置部３１０に対して移動する制限部３３０と、制限部３３０を移動させるツール駆動部３２０と、搬送するワークＷの画像情報に基づいてツール駆動部３２０を制御する演算部１５０と、を備えている。これにより、ロボットアーム１００は、ワークＷの画像情報に基づいてワークＷの大きさ及び形状の個体差に応じた制御を行うことが可能になり、搬送するワークＷに個体差がある場合であってもワークＷを搬送することができる。一般に、ワークＷが食品である場合、個体差によって大きさ及び形状が異なる場合が多く、種類によってはワークが不定形である場合もある。実施の形態１に係るロボットアーム１００は、このようなワークＷを搬送する場合であっても、各機構を個体差に応じて制御することでワークＷを搬送することができる。

【0045】

また、ロボットアーム１００は、ワークの画像情報に基づいて判定されたワークの種類に応じて各機構を制御することができるので、互いに異なる複数種類のワークを搬送する場合であっても、ワークに合わせてエンドツールを交換する必要がなく、作業時間の短縮が可能になる。また、柔らかさ、破損しやすさ等が異なるワークの種類に応じた移動速度で制限部３３０及び押出部３５０を制御することが可能になるので、搬送するワークの変形や破損を抑制することが可能になる。

【0046】

また、ロボットアーム１００は、載置面３１１に載置されたワークＷの移動を制限する制限部３３０を有しているので、載置面３１１に載置した状態でワークＷの姿勢が変化することを抑制しながら安定してワークＷを搬送し、かつ所望のタイミングでワークＷを搬出することが可能になり、例えば、搬送するワークが、負圧で吸引して保持しながら搬送することができない種類のワークであっても安定して搬送することができる。

【0047】

なお、実施の形態１において、ロボットアーム１００は、エンドツール４００が搬送されるワークＷの画像情報を取得する画像センサ３６０を有しているが、これに限定されない。ロボットアーム１００は、ワークＷの画像情報に基づいて演算部がロボットアームを制御するように構成されていればよく、例えば、演算部が、ロボットアームの外部に設けられて、載置面に載置されているワークまたは搬送コンベア上のワークを撮像可能な画像センサからワークの画像情報を取得し、当該画像情報に基づいて制限部を制御するように構成されていてもよい。ただし、搬送コンベア上のワークを撮像した画像センサからの画像情報は、載置面に載置されているワークの画像情報であるとは必ずしもいえないため、載置面に載置されているワークを撮像した画像センサからの画像情報に基づいてロボットアームを制御するように構成されていることが望ましい。

【0048】

また、実施の形態１において、ロボットアーム１００は、エンドツール４００がワークＷを押出して搬出する押出部３５０を有しているが、これに限定されない。ロボットアームは、載置面に載置されているワークを載置面から搬送先へ搬出可能であればよく、例えば、制限部が許容位置に位置している状態で載置面を傾斜させることによって、ワークを押出すことなく載置面から搬送先へ搬出するように構成されていてもよい。

【0049】

また、実施の形態１において、ロボットアーム１００がワークＷを搬送コンベア２００から搬送先であるトレイＴ１に搬送する場合を例に説明したが、ロボットアーム１００による搬送はこれに限定されない。ロボットアームは、他の搬送装置によって搬送されるワークを別の場所へ搬送するものであればよく、例えば、搬送コンベアによって搬送されているワークを上方へ持ち上げて、何らかの作業を行った後に再びワークを搬送コンベアに戻すようにワーク搬送するものであってもよいし、搬送コンベアによって搬送されているワークを他の搬送コンベアへ搬送するものであってもよく、ロボットアームによる搬送の内容としては、多様なものが考えられる。

【0050】

また、実施の形態１において、ロボットアーム１００は、モータによって構成されているツール駆動部３２０を有しているが、これに限定されない。ツール駆動部は、制限部及び押出部に何らかの力を与えて制限部及び押出部を移動させるものであればよく、上述したように、空圧、油圧等で作動するものであってもよいし、電磁ソレノイドによって作動するものであってもよいが、演算部がワークの画像情報に基づいて制限部及び押出部を制御する際、移動量及び移動速度の少なくとも一方が制御されるものであることが望ましい。

【0051】

また、実施の形態１において、ロボットアーム１００は、エンドツール４００が載置面３１１と交差する方向に進退可能な制限部３３０を有しているが、これに限定されない。制限部は、載置面に載置されたワークの移動を制限する制限位置と、載置面に載置されたワークの移動を許容する許容位置と、の間で載置部に対して移動するように構成されていればよく、例えば、制限部は、載置面が延在する方向に沿って載置部に対して移動するように構成されていてもよい。

【0052】

実施の形態２．
次に、図１４を参照して、実施の形態２に係るロボットアームについて説明する。実施の形態２に係るロボットアームは、実施の形態１に係るロボットアーム１００と比較して、エンドツールの一部の構成が異なるが、他の構成については同様であり、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0053】

図１４は、実施の形態２に係るエンドツール４００を示す正面図である。図１４に示すように、実施の形態２に係るエンドツール４００は、第２リンクＬ２に支持されており、搬送するワークＷを載置する載置部４５０と、ツール駆動部３２０と、ワークＷの移動を制限する制限部４３０と、画像センサ３６０と、を有している。図１４は、制限部４３０が制限位置に位置している状態を示す図である。制限部４３０は、載置部４５０の載置面４５１に載置されているワークＷの移動を制限する制限位置と、載置面４５１に載置されたワークＷの移動を許容する許容位置と、の間で載置部４５０に対して、載置面４５１が延在する方向、例えば、水平方向に移動するように構成されている。

【0054】

このように構成されることによって、実施の形態２に係るエンドツール４００は、例えば、搬送するワークが、制限部によって上面を押すことができない種類のワークであっても、制限部４３０によって側面を押さえて搬送することが可能になる。例えば、上面を押すことができない種類のワークは、上面が破損しやすいケーキ、容器に入れられた状態で搬送される液体等が考えられる。なお、実施の形態２に係るエンドツール４００は、載置面４５１に載置されているワークＷを搬出する際、不図示の押出部によってワークＷを押出すことでワークＷを搬出するように構成されていてもよいし、載置面４５１を傾斜させることでワークＷを搬出するように構成されていてもよい。

【0055】

実施の形態３．
次に、図１５を参照して、実施の形態３に係るロボットアームについて説明する。実施の形態３に係るロボットアームは、実施の形態１に係るロボットアーム１００と比較して、エンドツールの一部の構成が異なるが、他の構成については同様であり、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0056】

図１５は、実施の形態３に係るエンドツール５００を示す正面図である。図１５に示すように、実施の形態３に係るエンドツール５００は、第２リンクＬ２に支持されており、搬送するワークＷを載置する一対の載置部５５０と、ツール駆動部３２０と、ワークＷの移動を制限する制限部３３０及び一対の制限部５３０と、画像センサ３６０と、を有している。一方の載置部５５０と一方の制限部５３０とは、水平方向に一体的に移動可能に構成されている。また、他方の載置部５５０と他方の制限部５３０とは、水平方向に一体的に移動可能に構成されている。

【0057】

図１５は、制限部３３０及び制限部５３０が共に制限位置に位置している状態を示す図である。制限部５３０は、載置部５５０の載置面５５１に載置されているワークＷの移動を制限する制限位置と、載置面５５１に載置されたワークＷの移動を許容する許容位置と、の間で水平方向に移動するように構成されている。制限部５３０は、制限位置から許容位置に載置部５５０と共に移動することによって、一対の載置部５５０の間に間隙が生じ、当該間隙からワークＷを下方に搬出する。

【0058】

なお、本開示は、各実施の形態の自由な組合せ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

【符号の説明】

【0059】

１ ：物品搬送システム
１００ ：ロボットアーム（物品搬送装置）
１０１ ：ロボットアーム本体（リンク）
１５０ ：演算部
１５１ ：制御部
１５２ ：補正量計算部
１５３ ：記憶部
１５４ ：通信部
２００ ：搬送コンベア
２０１ ：駆動部
２０２ ：駆動ローラ
２０３ ：従動ローラ
２０４ ：コンベアベルト
２０４ａ ：上面
２０５ ：ガイド部
２０５ａ ：突出部
３００，４００，５００：エンドツール
３１０，４５０，５５０：載置部
３１１，４５１，５５１：載置面
３２０ ：ツール駆動部（駆動部）
３３０，４３０，５３０：制限部
３３１ ：端面
３４０ ：連結部
３５０ ：押出部（移動部）
３５１ ：当接面
３６０ ：画像センサ
Ｊ１，Ｊ２：関節
Ｌ１ ：第１リンク
Ｌ２ ：第２リンク
Ｍ１ ：第１リンク駆動部（リンク駆動部）
Ｍ２ ：第２リンク駆動部（リンク駆動部）
Ｔ１ ：トレイ
Ｗ ：ワーク（物品）

【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】