特開 2023-73172 パレット積み重ね状態検知システムとその方法

(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】P2023073172

(43)【公開日】2023-05-25

(54)【発明の名称】パレット積み重ね状態検知システムとその方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 57/03 20060101AFI20230518BHJP

   B65G 47/90 20060101ALI20230518BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20230518BHJP

【ＦＩ】

B65G57/03 G

B65G47/90 A

B25J13/08 A

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021197861

(22)【出願日】2021-12-06

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-02-16

(31)【優先権主張番号】110142358

(32)【優先日】2021-11-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】509161299

【氏名又は名称】國立虎尾科技大學

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】李 政道

(72)【発明者】

【氏名】鄭 恩碩

(72)【発明者】

【氏名】張 賑桓

(72)【発明者】

【氏名】郭 佳貞

(72)【発明者】

【氏名】陳 俐吟

【テーマコード（参考）】

3C707

3F029

3F072

【Ｆターム（参考）】

3C707AS02

3C707BS10

3C707KS03

3C707KT01

3C707KT06

3C707LV14

3C707NS02

3F029AA03

3F029AA04

3F029BA01

3F029CA51

3F029DA02

3F072GA06

3F072GB03

3F072GD06

3F072KA01

3F072KD01

(57)【要約】

【課題】本発明は、パレット積み重ね状態検知システムとその方法を提供する。
【解決手段】スタックユニットを制御して、複数の同じ品物を、配列に、パレットに積み重ねるパレット積み重ね状態検知システムには、処理モジュールと制御モジュール、撮像モジュール及び警告モジュールが含まれる。処理モジュールと制御モジュールとは、それぞれ、スタックユニットを制御して、奇数の品物層と偶数の品物層に、品物を配列する。撮像モジュールは、スタックユニットが、奇数の品物層において、配列終了後、奇数層画像を撮影し、また、偶数の品物層において、配列終了後、偶数層画像を撮影する。検知モジュールと警告モジュールとは、奇数層画像や偶数層画像が、異常であることを検出した場合、警告信号を生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スタックユニットを制御し、パレットに、品物層が生成されるように、複数の同一品物を配列平面に配列して、Ｋ個の前記配列平面に、Ｋ個の前記品物層を積み重ねる、パレット積み重ね状態検知システムであって、
前記パレットの長さと前記パレットの幅及び、各品物の長さと品物の幅を受信し、ビルトインルールに基づいて、Ｑ個の前記品物に対して、前記品物層の各奇数の層の少なくとも一つの第一予定配列関連パラメーターが演算され、また、Ｒ個の前記品物に対して、前記品物層の各偶数の層の少なくとも一つの第二予定配列関連パラメーターが演算される、処理モジュールと、
当該処理モジュールに電気的に接続され、前記各奇数の前記品物層に積み重ねる前、前記第一予定配列関連パラメーターに基づいて、第一制御信号が生成され、また、前記各偶数の当該品物層に積み重ねる前、前記第二予定配列関連パラメーターに基づいて、第二制御信号が生成されて、前記品物を積み重ねるように、前記スタックユニットを制御する、制御モジュールと、
当該制御モジュールに電気的に接続され、各奇数の層の前記品物層に積み重ね終了後、奇数層画像を撮影し、各偶数の層の前記品物層に積み重ね終了後、偶数層画像を撮影する、撮像モジュールと、
当該処理モジュールと当該撮像モジュールに電気的に接続され、当該奇数層画像から少なくとも一つの第一現行配列関連パラメーターを解析して、当該偶数層画像から少なくとも一つの第二現行配列関連パラメーターを解析し、また、前記第一現行配列関連パラメーターと前記第一予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しない場合、第一異常信号を生成し、そして、前記第二現行配列関連パラメーターと前記第二予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しない場合、第二異常信号を生成する、検知モジュールと、
当該検知モジュールに電気的に接続され、前記第一異常信号又は前記第二異常信号を受信すると、警告信号を発する、警告モジュールと、
が含まれ、
前記第一予定配列関連パラメーターに、少なくとも、第一予定配列位置組み合わせが含まれ、前記第二予定配列関連パラメーターに、少なくとも、第二予定配列位置組み合わせが含まれる、
ことを特徴とするパレット積み重ね状態検知システム。

【請求項2】

前記処理モジュールは、
前記パレットの長さと前記パレットの幅及び、前記品物の長さと前記品物の幅に基づいて、前記パレットに十分に前記品物を積み重ね配列するための空間があるかを判断し、ｙｅｓと判断する場合、空間十分信号を生成し、ｎｏと判断する場合、空間不足信号を生成する、判断ユニットと、
当該判断ユニットに電気的に接続され、前記空間十分信号を受信する場合、前記パレットの長さと前記パレットの幅及び、前記品物の長さと前記品物の幅に基づいて、前記品物の前記第一予定配列関連パラメーターと前記第二予定配列関連パラメーターが演算される、演算ユニットと、
が含まれる、ことを特徴とする請求項１に記載のパレット積み重ね状態検知システム。

【請求項3】

前記処理モジュールは、更に、対称配列ユニットが含まれ、当該対称配列ユニットが、前記演算ユニットに電気的に接続され、一部の品物の長辺を第一方向に平行となるようにし、他の一部の品物の長辺を第二方向に平行となるようにし、また、当該第一方向は、当該第二方向に垂直である、ことを特徴とする請求項２に記載のパレット積み重ね状態検知システム。

【請求項4】

前記処理モジュールは、更に、
前記対称配列ユニットに電気的に接続され、前記パレットの長さと前記パレットの幅及び、前記品物の長さと前記品物の幅に基づいて、前記パレットを、反時計回りに、第一区域と第二区域、第三区域及び第四区域に画分し、当該第一区域に、第一長さと第一幅を有し、当該第二区域に、第二長さと第二幅を有し、当該第三区域の長さと幅は、前記第一長さと前記第一幅に相当し、当該第四区域の長さと幅は、前記第二長さと前記第二幅に相当する、パレット区画ユニットと、
当該パレット区画ユニットに電気的に接続され、前記第一長さと前記第一幅及び、前記第二長さと前記第二幅に基づいて、前記第一区域や前記第二区域、前記第三区域及び前記第四区域において、オーバーラップ状態か非オーバーラップ状態を判断し、当該非オーバーラップ状態である場合、前記対称配列ユニットによって前記第一予定配列位置組み合わせと前記第二予定配列位置組み合わせが配列される、オーバーラップ判断ユニットと、
当該オーバーラップ判断ユニットに電気的に接続され、前記オーバーラップ状態である場合、オーバーラップ除去結果を生成し、前記対称配列ユニットが、それに基づいて、前記第一予定配列位置組み合わせと前記第二予定配列位置組み合わせを配列する、オーバーラップ除去ユニットと、
が含まれる、
ことを特徴とする請求項３に記載のパレット積み重ね状態検知システム。

【請求項5】

当該処理モジュールは、更に、ミラーリングユニットが含まれ、当該ミラーリングユニットが、前記第一予定配列位置組み合わせをミラーリングして、前記第二予定配列位置組み合わせが形成される、ことを特徴とする請求項１に記載のパレット積み重ね状態検知システム。

【請求項6】

当該処理モジュールは、更に、座標マークユニットが含まれ、当該座標マークユニットは、前記品物に対応する複数のダミー品物座標をマークして、前記第一予定配列関連パラメーターと前記第二予定配列関連パラメーターに、前記ダミー品物座標が含まれる、ことを特徴とする請求項１に記載のパレット積み重ね状態検知システム。

【請求項7】

スタックユニットに適用され、当該スタックユニットが、パレットに、複数の同一の品物を、配列平面に配列して品物層が生成され、Ｋ個の上記配列平面に、Ｋ個の上記品物層を積み重ね、当該スタックユニットが、ビルトインルールに基づいて、Ｑ個の上記品物に対して、前記品物層の各奇数の層の少なくとも一つの第一予定配列関連パラメーターと、Ｒ個の上記品物に対して、前記品物層の各偶数の層の少なくとも一つの第二予定配列関連パラメーターが演算され、それに基づいて、前記品物を積み重ねる、パレット積み重ね状態検知システムであって、
各奇数の層の前記品物層の積み重ね終了後、奇数層画像を撮影し、各偶数の層の前記品物層の積み重ね終了後、偶数層画像を撮影する、撮像モジュールと、
当該撮像モジュールに電気的に接続され、当該奇数層画像から少なくとも一つの第一現行配列関連パラメーターを解析し、当該偶数層画像から少なくとも一つの第二現行配列関連パラメーターを解析し、前記第一現行配列関連パラメーターと前記第一予定配列関連パラメーターを対照し、一致しない場合、第一異常信号を生成し、前記第二現行配列関連パラメーターと前記第二予定配列関連パラメーターとを対照し、一致しない場合、第二異常信号を生成する、検知モジュールと、
当該検知モジュールに電気的に接続され、前記第一異常信号又は前記第二異常信号を受信すると、警告信号を発する、警告モジュールと、
が含まれ、
その中、前記第一予定配列関連パラメーターに、少なくとも、第一予定配列位置組み合わせが含まれ、前記第二予定配列関連パラメーターに、少なくとも、第二予定配列位置組み合わせが含まれる、ことを特徴とするパレット積み重ね状態検知システム。

【請求項8】

請求項１に記載されるパレット積み重ね状態検知システムを利用する、パレット積み重ね状態検知方法であって、下記のステップが含まれ、
(a) 前記処理モジュールによって、前記パレットの長さと前記パレットの幅及び、前記品物の長さと前記品物の幅を受信して、前記第一予定配列関連パラメーターと前記第二予定配列関連パラメーターを演算する、ステップと、
(b) 前記制御モジュールは、それぞれ、前記第一予定配列関連パラメーターと前記第二予定配列関連パラメーターに基づいて、前記第一制御信号と前記第二制御信号を、生成して、それぞれ、前記品物を積み重ねるように、前記スタックユニットを制御する、ステップと、
(c) 前記撮像モジュールは、それぞれ、前記奇数層画像と前記偶数層画像を撮影する、ステップと、
(d) 前記検知モジュールは、それぞれ、前記奇数層画像と前記偶数層画像から前記第一現行配列関連パラメーターと前記第二現行配列関連パラメーターを解析し、前記第一現行配列関連パラメーターと前記第一予定配列関連パラメーターを対照して、一致しない場合、前記第一異常信号を生成し、前記少なくとも一つの第二現行配列関連パラメーターと当該少なくとも一つの第二予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しない場合、前記第二異常信号を生成する、ステップと、
(e) 前記警告モジュールは、前記第一異常信号又は前記第二異常信号を受信すると、前記警告信号を発する、ステップと、
が含まれる、
ことを特徴とするパレット積み重ね状態検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、あるシステムとその方法に関し、特に、パレット積み重ね状態検知システムとその方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の技術は、倉庫貯蔵や製造或いは物流の処理において、パレットに積み重ねられる品物の配置方式と計算について、殆ど、人力によって、予めに計画と計算を行って、運搬するため、品物が変わると、余計な人力を投入して、改めて、計画と計算を行って、運搬することが、必要になり、そのため、人力資源の無駄により、人力コストが高くなる。全世界の自動化の波の下で、倉庫貯蔵や製造及び物流等の関連処理の自動化も、より要請されるため、近年、人力運搬の代わりに、例えば、ロボットアームのようなスタックユニットが、スタック作業に応用される。

【0003】

スタックの処理において、一層ずつ、上に積み重ねることが必要であり、品物の配置位置が間違ったら、続いて、上へ積み重ねることにより、全体の構造強さに影響して、崩れるなどの安全問題があるが、従来の技術に採用されたスタックユニットは、スタックの処理を行う時、安全性の即時検知機制がないため、従来の技術は、実用的とは言えない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の技術において、人力によって企画や計算及び運搬が行われるため、人力の資源の無駄になるだけでなく、また、人力コストの高まりやそれとともに発生する様々の問題がある。そして、安全性の即時検知機制を有しないスタックユニットを利用することにより、配置位置の間違いや構造強さの不足及び、品物の崩れと色々の問題が発生する。本発明の主な目的は、従来技術の少なく一つの問題を解消できるパレット積み重ね状態検知システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、従来の技術問題を解消するために、必要とする技術手段であるパレット積み重ね状態検知システムを提供し、スタックユニットを制御して、複数の同一の品物をパレットの配列平面に、品物層として配列し、これにより、Ｋ個の上記配列平面にＫ個の上記品物層を積み重ねる。本発明によれば、処理モジュールと制御モジュール、撮像モジュール、検知モジュール及び警告モジュールが含まれる。処理モジュールによって、パレットの長さと幅、及び各品物の長さと幅が受信され、ビルトインルールで、各奇数の品物層において、Ｑ個の上記品物の少なくとも一つの第一予定配列関連パラメーターを演算し、また、各偶数の品物層において、Ｒ個の上記品物の少なくとも一つの第二予定配列関連パラメーターを演算する。制御モジュールは、処理モジュールに電気的に接続され、上記各奇数の品物層に積み重ねる前、第一予定配列関連パラメーターに基づいて、第一制御信号を生成して、また、上記各偶数の品物層に積み重ねる前、第二予定配列関連パラメーターに基づいて、第二制御信号を生成し、スタックユニットの品物積み重ねを制御する。撮像モジュールは、制御モジュールに電気的に接続され、各奇数の品物層の積み重ね終了後、奇数層画像を撮影し、また、各偶数の品物層の積み重ね終了後、偶数層画像を撮影する。検知モジュールは、処理モジュールと撮像モジュールに電気的に接続され、奇数層画像から、少なくとも一つの第一現行配列関連パラメーターを解析して、偶数層画像から、少なくとも一つの第二現行配列関連パラメーターを解析し、第一現行配列関連パラメーターと第一予定配列関連パラメーターを対照して、一致しない場合、第一異常信号を生成して、第二現行配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しないとする場合、第二異常信号を生成する。警告モジュールは、検知モジュールに電気的に接続され、第一異常信号或いは第二異常信号を受信すると、警告信号を発する。

【0006】

本発明は、従来の技術問題を解消するために、もう一つの、必要技術手段としてのパレット積み重ね状態検知システムを提供し、スタックユニットに適用でき、スタックユニットは、複数の同一の品物をパレットの配列平面に、品物層として配列し、Ｋ個の上記配列平面にＫ個の上記品物層を積み重ね、また、スタックユニットは、ビルトインルールによって演算された各奇数の当該品物層において、Ｑ個の上記品物の少なくとも一つの第一予定配列関連パラメーターに基づいて、また、各偶数の当該品物層において、Ｒ個の上記品物の少なくとも一つの第二予定配列関連パラメーターに基づいて、当該品物を積み重ね、パレット積み重ね状態検知システムは、撮像モジュールと検知モジュール及び警告モジュールが含まれる。撮像モジュールは、各奇数の当該品物層の積み重ね終了後、奇数層画像を撮影して、各偶数の品物層の積み重ね終了後、偶数層画像を撮影する。検知モジュールは、処理モジュールと撮像モジュールに電気的に接続され、奇数層画像から、少なくとも一つの第一現行配列関連パラメーターを解析して、偶数層画像から、少なくとも一つの第二現行配列関連パラメーターを解析し、第一現行配列関連パラメーターと第一予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しない場合、第一異常信号を生成し、第二現行配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しない場合、第二異常信号を生成する。警告モジュールは、検知モジュールに電気的に接続され、第一異常信号或いは第二異常信号を受信すると、警告信号を発する。その中、第一予定配列関連パラメーターには、第一予定配列位置組み合わせが含まれ、第二予定配列関連パラメーターには、第二予定配列位置組み合わせが含まれる。

【0007】

本発明は、従来の諸技術問題を解消するため、更に、もう一つの必要技術手段であるパレット積み重ね状態検知方法を提供し、上記のパレット積み重ね状態検知システムを利用して、処理モジュールによってパレットの長さとパレットの幅、品物の長さと品物の幅が受信されて、第一予定配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターを演算するステップと、制御モジュールによって、それぞれ、第一予定配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターに基づいて、第一制御信号と第二制御信号を生成し、それぞれ、スタックユニットを制御して品物を積み重ねるステップと、撮像モジュールによって、それぞれ、奇数層画像と偶数層画像を撮影するステップと、検知モジュールによって、それぞれ、奇数層画像と偶数層画像から、第一現行配列関連パラメーターと第二現行配列関連パラメーターを解析し、第一現行配列関連パラメーターと第一予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しない場合、第一異常信号を生成し、第二現行配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しない場合、第二異常信号と生成するステップ及び、警告モジュールによって、第一異常信号又は第二異常信号を受信した時、警告信号を発するステップとが、含まれる。

【発明の効果】

【0008】

上記のように、本発明は、処理モジュールと制御モジュール、撮像モジュール、検知モジュール及び警告モジュールを利用して、品物をパレットに積み重ねるように、スタックユニットを制御する。従来の技術と比較すると、本発明は、処理モジュールで、第一予定配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターを演算するため、人力による企画や計算を節約でき、品物が変わっても、素早く、第一予定配列関連パラメーターや第二予定配列関連パラメーターを演算でき、撮像モジュールと検知モジュール及び警告モジュールにより、各品物層の積み重ねが終了する時、即時に、画像を撮影して、検知対照し、異常があれば、即時に警告信号を発し、そのため、品物配置が間違って、上へ続いて積み重ねることにより、構造強さ低下の問題とそれによって派生される、崩れや品物損害及び安全性の問題を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】従来のプローブ位置合わせ装置を示す図である。

【図2】本発明の第一実施例の使用環境概念図である。

【図3A】本発明の第一実施例の流れ図である。

【図3B】本発明の第一実施例の流れ図である。

【図4】本発明の第一実施例の第一予定配列関連パラメーターの第一予定配列位置組み合わせの概念図である。

【図5】本発明の第一実施例の第一予定配列関連パラメーターの第一予定配列位置組み合わせの概念図である。

【図6】本発明の第一実施例の第一予定配列関連パラメーターの第一予定配列位置組み合わせの概念図である。

【図7】本発明の第一実施例の第一予定配列関連パラメーターの第一予定配列位置組み合わせの概念図である。

【図8】本発明の第一実施例の奇数の品物層に積み重ねる品物の立体図である。

【図9】図８の奇数層画像の概念図である。

【図10】本発明の第一実施例の偶数の品物層に積み重ねる品物の立体図である。

【図11】図１０の偶数層画像の概念図である。

【図12】本発明の第二実施例のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、本発明の具体実施形態を詳しく説明する。下記の記述や請求範囲により、本発明の利点や特徴が、より明白的になる。また、図面は、本発明の実施例を簡単且つ便利に説明するためのもので、簡単化されて、精密の比例を有しない。

【0011】

図１～図３Ｂを参照しながら、図１は、本発明の第一実施例のパレット積み重ね状態検知システムのブロック図で、図２は、本発明の第一実施例のパレット積み重ね状態検知システムの使用環境概念図であり、図３Ａと図３Ｂは、本発明の第一実施例のパレット積み重ね状態検知方法の流れ図である。図のように、パレット積み重ね状態検知システム１は、スタックユニット２を制御して、複数の同じ品物Ｏ１、Ｏ２（図２は、その概念図である）を、パレットＰに積み重ね、処理モジュール１１と制御モジュール１２、撮像モジュール１３、検知モジュール１４、警告モジュール１５及び入力モジュール１６が含まれ、その中、品物Ｏ１、Ｏ２は、運搬装置Ｔによって運搬される。

【0012】

より詳しく説明すれば、パレット積み重ね状態検知システム１は、スタックユニット２を制御して、複数の同じ品物Ｏ１、Ｏ２をパレットＰの配列平面に配列して、品物層が形成され、これにより、Ｋ個の上記配列平面に、Ｋ個の上記品物層が積み重ねられる。

【0013】

また、パレット積み重ね状態検知方法は、パレット積み重ね状態検知システム１を利用して行い、以下のステップＳ１０１～Ｓ１１３が含まれる。

【0014】

ステップＳ１０１において、処理モジュールによって、パレットのパレットの長さとパレットの幅、及び品物の品物の長さと品物の幅を受信する。

【0015】

ステップＳ１０２において、処理モジュールは、ビルトインルールに基づいて、第一予定配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターを演算する。

【0016】

処理モジュール１１は、パレットＰのパレットの長さＰＬとパレットの幅ＰＷを受信して、品物Ｏ１、Ｏ２の品物の長さＯＬと品物の幅ＯＷを受信し、また、ビルトインルールに基づいて、Ｑ個の品物を、各奇数の品物層に位置させる少なくとも一つの第一予定配列関連パラメーターを演算し、そして、Ｒ個の品物を、各偶数の品物層に位置させる少なくとも一つの第二予定配列関連パラメーターを演算する。その中、第一予定配列関連パラメーターは、少なくとも、第一予定配列位置組み合わせが含まれ、第二予定配列関連パラメーターは、少なくとも、第二予定配列位置組み合わせが含まれ、即ち、品物の配列位置である。入力モジュール１６によって、ユーザーが、パレットの長さＰＬやパレットの幅ＰＷ、品物の長さＯＬ及び品物の幅ＯＷを入力する。

【0017】

例えば、パレット積み重ね状態検知システム１が、スタックユニット２を制御して、品物Ｏ１、Ｏ２を、１０層の品物層（Ｋ＝１０）のように、パレットＰに積み重ねる。この時、品物層に、五つの奇数の品物層と五つの偶数の品物層があり、品物層について、最も、パレットＰに近づく品物層を、第一層として定義し、それから、パレットＰから、遠くなるとともに、それぞれ、順番に第二層と第三層…として、定義する。各奇数の品物層に、２２個の品物があれば、Ｑ＝２２である。各偶数の品物層に、２４個の品物があれば、Ｒ＝２４である。ＱとＲは、同じでも良いし、別々でも良い。言い置きたいことは、上記Ｋ、Ｑ、Ｒが、本発明の図面の符号ではなく、数学定義の代数であることである。

【0018】

ステップＳ１０３において、制御モジュールが、第一予定配列関連パラメーターに基づいて、第一制御信号を生成し、奇数の品物層に品物を積み重ねるように、スタックユニットを制御する。

【0019】

制御モジュール１２は、電気的に、処理モジュール１１に接続され、第一予定配列関連パラメーターに基づいて、第一制御信号を生成し、奇数の品物層に、品物Ｏ１、Ｏ２を積み重ねるように、スタックユニット２を制御する。

【0020】

ステップＳ１０４において、撮像モジュールによって、奇数層画像が撮影される。ステップＳ１０５において、検知モジュールは、奇数層画像から、第一現行配列関連パラメーターを解析して、第一現行配列関連パラメーターと第一予定配列関連パラメーターとを対照する。

【0021】

撮像モジュール１３は、電気的に、制御モジュール１２に接続され、スタックユニット２が、品物Ｏ１、Ｏ２を奇数の品物層に積み重ねた後、奇数層画像を撮影する。検知モジュール１４は、電気的に、処理モジュール１１と撮像モジュール１３に接続され、奇数層画像から、少なくとも一つの第一現行配列関連パラメーターを解析して、第一現行配列関連パラメーターと第一予定配列関連パラメーターとを対照する。

【0022】

本実施例によれば、検知モジュール１４には、トリミングユニット１４１とグレースケールユニット１４２、ガウスぼかしユニット１４３及び縁検出ユニット１４４が含まれ、解析や対照を行う。トリミングユニット１４１によって、必要としないデーターの入力を低減しても、画像をトリミングすることができる。グレースケールユニット１４２によって、同じように、必要としないデーターの入力を低減しても、彩色の画像をグレースケールの画像に転換し、これについて、一般として、彩色の画像のＲＧＢや明るさ、対比及びｒ値等の参考条件を結合して、基本のグレースケール値（０～２５５）に転換し、それから、彩色の画像をグレースケールの画像に転換する。ガウスぼかしユニット１４３によって、画像のノイズを低減して、細部レベルを低下し、これにより、画像にある品物の縁特徴がよりなめらかになり、ガウスぼかしユニット１４３が、フィルターとして利用される。縁検出ユニット１４４は、上記の縁特徴を活用して、品物の縁を識別でき、他に、ＬａｐｌａｃｉａｎやＳｏｂｅｌ及びＣａｎｎｙ等の技術が、よく利用される。

【0023】

ステップS１０６において、一致するかを判断する。現行の第一層が、奇数の品物層に属するため、検知モジュール１４は、奇数の品物層の第一予定配列関連パラメーターと、奇数層画像から解析された第一現行配列関連パラメーターとを対照する。言い換えれば、検知モジュール１４は、品物Ｏ１、Ｏ２の実際配置位置と、処理モジュール１１によって、予めに演算された第一予定配列位置組み合わせと、が同じであるか非かを判断し、ｙｅｓと判断する場合、ステップＳ１０７へ進み、ｎｏと判断する場合、ステップＳ１１２へ進む。

【0024】

ステップＳ１０７において、目標層数になるかを判断する。本発明によれば、目標層数になるかを判断でき、ｎｏと判断する場合、ステップＳ１０８へ進み、続いて次の層に品物を積み重ね、ｙｅｓと判断する場合、ステップを終了して、積み重ね終了になる。本発明によれば、制御モジュール１２或いは、その他の判断機能を有するモジュールで、判断することを行う。

【0025】

ステップＳ１０８において、制御モジュールによって、第二予定配列関連パラメーターに基づいて、第二制御信号を生成し、偶数の品物層に品物を積み重ねるように、スタックユニットを制御する。ステップＳ１０９において、撮像モジュールによって、偶数層画像が撮影される。ステップＳ１１０において、検知モジュールは、偶数層画像から、第二現行配列関連パラメーターを解析して、第二現行配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターとを対照する。

【0026】

第一層の積み重ね終了後、制御モジュール１２は、偶数の品物層に、即ち、第二層に品物を積み重ねる。第二層の積み重ねは、第一層の積み重ねに類似し、第二予定配列関連パラメーターや第二制御信号、偶数層画像及び第二現行配列関連パラメーターだけが異なり、ここで、その説明を省略する。

【0027】

ステップＳ１１１において、一致するかを判断する。現行の第二層が、偶数の品物層に属するため、検知モジュール１４は、偶数の品物層の第二予定配列関連パラメーターと、偶数層画像から解析された第二現行配列関連パラメーターとを対照する。言い換えれば、検知モジュール１４は、品物Ｏ１、Ｏ２の実際配置位置と、処理モジュール１１によって予めに演算された第二予定配列位置と、が同じであるか非かを判断し、ｎｏと判断する場合、ステップＳ１１２へ進み、ｙｅｓと判断する場合、ステップS１１３へ進む。

【0028】

ステップＳ１１２において、警告モジュールによって、警告信号が発出される。

【0029】

対照が一致しない場合、検知モジュール１４は、それぞれ、対応する品物層に対して、第一異常信号或いは第二異常信号を生成し、その中、第一異常信号が、奇数の品物層に対応し、第二異常信号が、偶数の品物層に対応する。警告モジュール１５は、第一異常信号か第二異常信号を受信すると、警告信号を発し、これにより、即時に、現行の品物層の品物配列位置が異常であることを、知らせる。

【0030】

ステップＳ１１３において、目標層数になるかを判断する。ｙｅｓと判断する場合、ステップを終了させ、ｎｏと判断する場合、改めて、ステップＳ１０３へ進む。

【0031】

また、図１と図４～図７を参照しながら、図４は、処理モジュールによって演算された、第一予定配列関連パラメーターの概念図で、図５は、処理モジュールによって演算された、もう一つの第一予定配列関連パラメーターの処理の概念図で、図６は、処理モジュールによって演算された、更にもう一つの第一予定配列関連パラメーターの概念図で、図７は、演算してマークした、その他の第一予定配列関連パラメーターの概念図である。

【0032】

本実施例によれば、処理モジュール１１には、判断ユニット１１１や演算ユニット１１２、単一方向配列ユニット１１３、対称配列ユニット１１４、パレット区画ユニット１１５、オーバーラップ判断ユニット１１６、オーバーラップ除去ユニット１１７、ミラーリングユニット１１８及び座標マークユニット１１９が含まれる。

【0033】

判断ユニット１１１は、パレットの長さＰＬとパレットの幅ＰＷ、そして、品物の長さＯＬと品物の幅ＯＷに基づいて、パレットＰに、品物Ｏ１、Ｏ２を積み重ね配列することができるかを判断し、ｙｅｓと判断する場合、空間十分信号を生成し、ｎｏと判断する場合、空間不足信号を生成する。判断ユニット１１１によって、パレットＰに、品物Ｏ１、Ｏ２が収納可能であるかを判断する。品物の長さＯＬが、パレットの長さＰＬとパレットの幅ＰＷより小さく、また、品物の幅ＯＷが、パレットの長さＰＬとパレットの幅ＰＷより小さい時、判断ユニット１１１は、空間十分信号を生成する。

【0034】

演算ユニット１１２は、電気的に、判断ユニット１１１に接続され、当該空間十分信号を受信した時、パレットの長さＰＬとパレットの幅ＰＷ、そして、品物の長さＯＬと品物の幅ＯＷに基づいて、品物の第一予定配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターを演算する。

【0035】

例えば、パレットの長さＰＬ＝３１、パレットの幅ＰＷ＝２９、品物の長さＯＬ＝７、品物の幅ＯＷ＝３である場合、演算ユニット１１２は、それぞれ、パレットの長さＰＬを、品物の長さＯＬと品物の幅ＯＷで割り、パレットの幅ＰＷを、品物の長さＯＬと品物の幅ＯＷで割って、下記の表１と表２が生成される。

【0036】

【表1】

【0037】

【表2】

【0038】

対称配列ユニット１１４は、演算ユニット１１２に電気的に接続され、その一部の品物の長辺を、第一方向Ｄ１に平行となるようにし、他の一部の品物の長辺を第二方向Ｄ２に平行になるようにする。また、第一方向Ｄ１は、第二方向Ｄ２に垂直である。

【0039】

パレット区画ユニット１１５は、対称配列ユニット１１４に電気的に接続され、パレットの長さＰＬとパレットの幅ＰＷ、品物の長さＯＬ及び品物の幅ＯＷに基づいて、パレットＰを、反時計回りに、第一区域Ｂ１と第二区域Ｂ２、第三区域Ｂ３及び第四区域Ｂ４に画分し、第一区域Ｂ１は、第一長さＬ１と第一幅Ｗ１があり、第二区域Ｂ２は、第二長さＬ２と第二幅Ｗ２があり、第三区域Ｂ３のそれらは、第一区域Ｂ１と同じであり、第四区域Ｂ４のそれらは、第二区域Ｂ２と同じである。

【0040】

オーバーラップ判断ユニット１１６は、第一長さＬ１と第一幅Ｗ１及び第二長さＬ２と第二幅Ｗ２に基づいて、第一区域Ｂ１と第二区域Ｂ２、第三区域Ｂ３及び第四区域Ｂ４が、オーバーラップ状態或いは非オーバーラップ状態を判断し、非オーバーラップ状態である場合、対称配列ユニット１１４によって、第一予定配列位置組み合わせと第二予定配列位置組み合わせが配列される。オーバーラップ除去ユニット１１７は、オーバーラップ判断ユニット１１６に電気的に接続され、オーバーラップ状態である場合、オーバーラップ除去結果を生成して、対称配列ユニット１１４が、それに基づいて、第一予定配列位置組み合わせと第二予定配列位置組み合わせを配列する。

【0041】

例えば、演算ユニット１１２は、余剰長さが０である結果を利用して、配置を行い、即ち、表１の結果二と結果五に、されぞれ、表２の結果三に合わせて、図４と図６の二つの第一予定配列位置組み合わせＳ１、Ｓ２が生成される。

【0042】

図４の第一予定配列位置組み合わせＳ１において、第一区域Ｂ１が、表１の結果二の収納可能の品物の長さＯＬ（１）と表二の結果三の収納可能の品物の幅ＯＷ（５）によって形成され、第二区域Ｂ２が、表一の結果二の収納可能の品物の幅ＯＷ（８）と表２の結果三の収納可能の品物の長さＯＬ（２）によって形成される。図から分かるように、第一区域Ｂ１と第二区域Ｂ２、第三区域Ｂ３及び第四区域Ｂ４は、ともに、オーバーラップでないため、オーバーラップ判断ユニット１１６は、第一区域Ｂ１と第二区域Ｂ２、第三区域Ｂ３及び第四区域Ｂ４が、非オーバーラップ状態と判断する。

【0043】

図５と図６において、第一区域Ｂ１は、表１の結果五の収納可能の品物の長さＯＬ（４）と表２の結果三の収納可能の品物の幅ＯＷ（５）に基づいて形成され、第二区域Ｂ２は、表１の結果五の収納可能の品物の幅ＯＷ（１）と表２の結果三の収納可能の品物の長さＯＬ（２）に基づいて形成される。図５から分かるように、第一区域Ｂ１と第三区域Ｂ３とが、オーバーラップであるため、オーバーラップ判断ユニット１１６は、第一区域Ｂ１と第二区域Ｂ２、第三区域Ｂ３及び第四区域Ｂ４が、オーバーラップ状態と判断する。この時、第一予定配列位置組み合わせは、Ｓ２’によって表示される。

【0044】

また、オーバーラップ除去ユニット１１７は、オーバーラップの部分を除去する。オーバーラップの部分は、第一区域Ｂ１と第三区域Ｂ３にあるダミー品物が、互いにオーバーラップすることと見られ、その中、ダミー品物が、実際品物に対応する。オーバーラップ除去ユニット１１７は、第一区域Ｂ１と第三区域Ｂ３において、内から外へ、それぞれ、第一区域Ｂ１と第三区域Ｂ３においてのダミー品物がオーバーラップしなくなるまで、オーバーラップのダミー品物を除去し、また、単一区域（第一区域Ｂ１或いは第三区域Ｂ３）において、第一区域Ｂ１と第三区域Ｂ３においてのダミー品物がオーバーラップしなくなるまで、内から外へ、オーバーラップのダミー品物を除去する。これにより、対称配列ユニット１１４は、図６の第一予定配列位置組み合わせＳ２を配列する。

【0045】

異なるパレットの長さＰＬとパレットの幅ＰＷ及び、品物の長さＯＬと品物の幅ＯＷに基づいて、演算ユニット１１２は、一つの組み合わせだけが生成される。図７を参照しながら、パレットの長さＰＬ＝３１とパレットの幅ＰＷ＝２９及び、品物の長さＯＬ＝８と品物の幅ＯＷ＝５の場合、余剰長さが０になるには、一つの組み合わせだけがあるため、演算ユニット１１２は、図７のような第一予定配列位置組み合わせＳ３が生成される。

【0046】

座標マークユニット１１９によって、第一予定配列位置組み合わせＳ１～Ｓ３と第二予定配列位置組み合わせに、各ダミー品物のダミー品物座標がマークされ、これにより、第一予定配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターには、さらに、対応したダミー品物座標が含まれる。また、単一方向配列ユニット１１３によって、全ての品物の長辺が、第一方向Ｄ１或いは第二方向Ｄ２に平行となるようにする。上記の、対称配列ユニット１１４の説明のように、第一方向Ｄ１と第二方向Ｄ２があり、単一方向配列ユニット１１３の単一方向がよく分かる。

【0047】

図１と図２及び図７～図１１を参照しながら、図８は、本発明の第一実施例のパレット積み重ね状態検知システムでスタックユニットを制御して奇数の品物層に品物を積み重ねる時の立体図で、図９は、本発明の第一実施例のパレット積み重ね状態検知システムが奇数層画像を撮影する時の概念図であり、図１０は、本発明の第一実施例のパレット積み重ね状態検知システムでスタックユニットを制御して偶数の品物層に品物を積み重ねる時の立体図で、図１１は、本発明の第一実施例のパレット積み重ね状態検知システムで偶数層画像を撮影する時の概念図である。図のように、制御モジュール１２は、スタックユニット２を制御して、パレットＰに同じ品物を積み重ねる。

【0048】

図７を参照する。処理モジュール１１によって、第一予定配列位置組み合わせＳ３が生成される。座標マークユニット１１９によって、全てのダミー品物Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ２４、Ｖ２５、Ｖ２６、Ｖ２７、Ｖ２８、Ｖ２９、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ４１、Ｖ４２、Ｖ４３、Ｖ４４、Ｖ４５、Ｖ４６、Ｖ４７、Ｖ４８、Ｖ４９のダミー品物座標がマークされる。

【0049】

制御モジュール１２によって、スタックユニット２が制御されて、第一予定配列位置組み合わせＳ３に基づいて、品物を積み重ねる。第一区域Ｂ１に、ダミー品物Ｖ１１とＶ１２が含まれる場合、スタックユニット２は、ダミー品物Ｖ１１とびＶ１２のダミー品物座標に基づいて、品物Ｏ１とＯ２を積み重ね、品物Ｏ１とＯ２が、それぞれ、ダミー品物Ｖ１１とＶ１２に対応する。同じように、スタックユニット２は、ダミー品物座標に基づいて、第二区域Ｂ２のダミー品物Ｖ２１～Ｖ２９に対応して品物Ｏ３～Ｏ１１を積み重ね、また、第三区域Ｂ３のダミー品物Ｖ３１～Ｖ３２に対応して品物Ｏ１２～Ｏ１３を積み重ね、第四区域Ｂ４のダミー品物Ｖ４１～Ｖ４９に対応して品物Ｏ１４～Ｏ２２を積み重ねる。

【0050】

スタックユニット２が、積み重ねを終了した後、撮像モジュール１３によって、奇数層画像ＩＭ１が撮影され、その中、奇数層画像ＩＭ１には、それぞれ、品物Ｏ１～Ｏ２２の対応した品物画像Ｉ１～Ｉ２２が含まれる。

【0051】

検知モジュール１４は、品物画像Ｉ１～Ｉ２２が、それぞれ、ダミー品物Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ２４、Ｖ２５、Ｖ２６、Ｖ２７、Ｖ２８、Ｖ２９、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ４１、Ｖ４２、Ｖ４３、Ｖ４４、Ｖ４５、Ｖ４６、Ｖ４７、Ｖ４８、Ｖ４９と一致するかを対照する。一致しない場合、検知モジュール１４は、第一異常信号を生成して、警告モジュール１５で警告信号を発する。品物Ｏ１～Ｏ２２が、第一予定配列位置組み合わせＳ３に基づいて配列されなければ、積み重ね後の構造強さに影響を与えて、崩れることによる品物の損害や他の安全性問題がある。そのため、警告モジュール１５によって警告信号を発して、現行の品物Ｏ１～Ｏ２２の配列位置が異常であることを知らせる。

【0052】

互いに一致して、目標層数になっていない場合、スタックユニット２は、続いて、第二層に、品物を積み重ねる。本実施例によれば、ミラーリングユニット１１８は、第一予定配列位置組み合わせをミラーリングし、第二予定配列位置組み合わせが形成されて、積み重ねの構造強さが向上される。ここのミラーリングは、第一予定配列位置組み合わせＳ３を、対称軸に沿ってミラーリングし、対称軸が、ダミー品物Ｖ２１、Ｖ２４、Ｖ２７、Ｖ３１の共用境界線の傍に位置して、当該境界線に平行するとして定義される。そのため、第一区域Ｂ１のダミー品物と第二区域Ｂ２との互換及び、第三区域Ｂ３のダミー品物と第四区域Ｂ４との互換と見なすことになる。

【0053】

図１０を参照しながら、スタックユニット２は、第二層から、品物Ｏ２３～Ｏ４４の積み重ねをし始める。図式から分かるように、品物Ｏ２３～Ｏ３１の配置が、品物Ｏ５～Ｏ１１の配置と同じ、品物Ｏ３２～３３の配置が、品物Ｏ１～Ｏ２の配置と同じである。

【0054】

スタックユニット２の積み重ねを終了した後、撮像モジュール１３によって、偶数層画像ＩＭ２が撮影され、偶数層画像ＩＭ２に、それぞれ品物Ｏ２３～Ｏ４４に対応した品物画像Ｉ２３～Ｉ４４が含まれる。検知モジュール１４は、品物画像Ｉ２３～Ｉ４４が、それぞれ、第二予定配列位置組み合わせのダミー品物に一致するかを対照する。一致しない場合、検知モジュール１４は、第二異常信号を生成して、警告モジュール１５によって警告信号が発される。ここで説明しておきたいことは、同じ品物が、ここにおいて、同じ実体品物として描画されるが、これによって制限されず、同じ品物は、同じ外観サイズの包装箱であっても良いし、また、それに収納される内容物は、同じでも良いし、異なっても良くて、本発明に影響を与えない。

【0055】

また、図１２は、本発明の第二実施例のブロック図である。図のように、スタックユニット２aに適用されるパレット積み重ね状態検知システム３は、撮像モジュール３１と検知モジュール３２及び警告モジュール３３が含まれる。また、第一実施例と異なり、スタックユニット２a自身は、ビルトインルールに基づいて、演算した第一予定配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターに従って、品物を積み重ねる。

【0056】

撮像モジュール３１は、スタックユニット２aが積み重ねて、各奇数の品物層に配列終了後、奇数層画像を撮影し、また、スタックユニット２aが積み重ねて、各偶数の品物層に配列終了後、偶数層画像を撮影する。

【0057】

検知モジュール３２は、撮像モジュール３１に電気的に接続され、奇数層画像から少なくとも一つの第一現行配列関連パラメーターが解析されて、偶数層画像から少なくとも一つの第二現行配列関連パラメーターが解析され、第一現行配列関連パラメーターと第一予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しない場合、第一異常信号を生成し、第二現行配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターとを対照して、一致しない場合、第二異常信号を生成する。検知モジュール３２は、第一実施例と同じように、トリミングユニット３２１とグレースケールユニット３２２、ガウスぼかしユニット３２３及び縁検出ユニット３２４が含まれても良い。

【0058】

警告モジュール３３は、検知モジュール３２に電気的に接続され、当該第一異常信号や当該第二異常信号を受信した時、警告信号を発する。第一実施例と比較すると、本実施例が、既存のスタックユニット２aに接続して利用されることができるから、通用性が向上される。

【0059】

上述の説明から分かるように、パレット積み重ね状態検知システムにおいて、パレット積み重ね状態が、品物をパレットに積み重ねる状態を指し、パレット自身の状態ではない。第一実施例のパレット積み重ね状態検知システムは、検知機能の外に、スタックユニットを制御する機能が追加される。

【0060】

以上のように、本発明は、処理モジュールと制御モジュール、撮像モジュール、検知モジュール及び警告モジュールを利用して、品物をパレットに積み重ねるように、スタックユニットを制御する。従来の技術と比較すると、本発明は、処理モジュールによって、第一予定配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターを演算し、人力の企画や計算を節約でき、品物が変わっても、素早く、第一予定配列関連パラメーターと第二予定配列関連パラメーターとを演算でき、撮像モジュールと検知モジュール及び警告モジュールは、各層の品物層が積み重ね終了後、即時に、画像を撮影して検知対照でき、異常である場合、即時に、警告信号を生成し、これにより、品物の配置が間違って、続いて、上へ積み重ねることにより、構造強さの低下や、それによって派生した崩れるなどの品物損害と安全性の問題を回避できる。また、本発明のミラーリングユニットにより、第一予定配列関連パラメーターをミラーリングして第二予定配列関連パラメーターが形成され、そのため、全体の構造強さが向上される。

【0061】

以上のより良い具体的な実施例の詳しく説明することにより、本発明の特徴や精神が良く分かると思うが、本発明の請求範囲は、上記のより良い具体的な実施例によって制限されない。また、様々な等価の変化や変更が本発明の請求範囲に含まれることを表す。

【符号の説明】

【0062】

１、３ パレット積み重ね状態検知システム
１１ 処理モジュール
１１１ 判断ユニット
１１２ 演算ユニット
１１３ 単一方向配列ユニット
１１４ 対称配列ユニット
１１５ パレット区画ユニット
１１６ オーバーラップ判断ユニット
１１７ オーバーラップ除去ユニット
１１８ ミラーリングユニット
１１９ 座標マークユニット
１２ 制御モジュール
１３、３１ 撮像モジュール
１４、３２ 検知モジュール
１４１、３２１ トリミングユニット
１４２、３２２ グレースケールユニット
１４３、３２３ ガウスぼかしユニット
１４４、３２４ 縁検出ユニット
１５、３３ 警告モジュール
１６ 入力モジュール
２、２a スタックユニット
Ｂ１ 第一区域
Ｂ２ 第二区域
Ｂ３ 第三区域
Ｂ４ 第四区域
Ｄ１ 第一方向
Ｄ２ 第二方向
ＩＭ１ 奇数層画像
ＩＭ２ 偶数層画像
Ｉ１～Ｉ４４ 品物画像
Ｌ１ 第一長さ
Ｌ２ 第二長さ
Ｏ１～Ｏ４４ 品物
ＯＬ 品物の長さ
ＯＷ 品物の幅
Ｐ パレット
ＰＬ パレットの長さ
ＰＷ パレットの幅
Ｓ１０１～Ｓ１１３ ステップ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ２’、Ｓ３ 第一予定配列位置組み合わせ
Ｔ 運搬装置
Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ２４、Ｖ２５、Ｖ２６、Ｖ２７、Ｖ２８、Ｖ２９、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ４１、Ｖ４２、Ｖ４３、Ｖ４４、Ｖ４５、Ｖ４６、Ｖ４７、Ｖ４８、Ｖ４９ ダミー品物
Ｗ１ 第一幅
Ｗ２ 第二幅

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】