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(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】P2024126967
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】ワーク積み付けシステム
(51)【国際特許分類】
B65G 57/03 20060101AFI20240912BHJP
【ＦＩ】
B65G57/03 G
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023035765
(22)【出願日】2023-03-08
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-11-28
(71)【出願人】
【識別番号】522318900
【氏名又は名称】株式会社日立オートメーション
(74)【代理人】
【識別番号】100154014
【弁理士】
【氏名又は名称】正木 裕士
(74)【代理人】
【識別番号】100154520
【弁理士】
【氏名又は名称】三上 祐子
(72)【発明者】
【氏名】フォンダビスト アダム ケイイチ
(72)【発明者】
【氏名】スリスティオウトモ ドゥインドラ
(72)【発明者】
【氏名】石田 勉
【テーマコード（参考）】
3F029
【Ｆターム（参考）】
3F029AA01
3F029BA01
3F029CA82
3F029DA02
3F029DA08
(57)【要約】
【課題】ワークを、物流に用いる荷役台に積み付ける作業を、安価に自動化することができるワーク積み付けシステムを提供する。
【解決手段】 ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１の１個以上のワークＷを、カゴ台車Ｄの形状ｄに積み付ける様々な積み付け方の候補を算出する積み付け方候補算出部５０４と、積み付け方候補算出部５０４により算出された様々な積み付け方の候補を評価する積み付け方評価部５０５と、積み付け方評価部５０５の評価に基づき、ワークＷの積み付け方を決定する積み付け方決定部５０６と、を有してなる。
【選択図】図１
【解決手段】 ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１の１個以上のワークＷを、カゴ台車Ｄの形状ｄに積み付ける様々な積み付け方の候補を算出する積み付け方候補算出部５０４と、積み付け方候補算出部５０４により算出された様々な積み付け方の候補を評価する積み付け方評価部５０５と、積み付け方評価部５０５の評価に基づき、ワークＷの積み付け方を決定する積み付け方決定部５０６と、を有してなる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物流に用いる荷役台に積み付けたい様々な種類のワークを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置上に搬送されるワークを撮像可能な撮像装置と、
前記搬送装置の所定範囲内にある１個以上のワークをピッキング可能なロボットと、
前記撮像装置が撮像する画像に基づき、前記所定範囲内にある１個以上のワークを認識する認識手段と、
前記荷役台の形状を受け付ける荷役台形状受付手段と、
前記認識手段にて認識した１個以上のワークを、前記受け付けた形状の荷役台に積み付ける様々な積み付け方の候補を算出する積み付け方候補算出手段と、
前記算出された様々な積み付け方の候補を評価する積み付け方評価手段と、
前記評価に基づき、積み付け方を決定する積み付け方決定手段と、
前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けるロボット制御手段と、
前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けたら、次の１個以上のワークを前記搬送装置の所定範囲内に搬送する搬送装置制御手段と、を有してなるワーク積み付けシステム。
前記搬送装置上に搬送されるワークを撮像可能な撮像装置と、
前記搬送装置の所定範囲内にある１個以上のワークをピッキング可能なロボットと、
前記撮像装置が撮像する画像に基づき、前記所定範囲内にある１個以上のワークを認識する認識手段と、
前記荷役台の形状を受け付ける荷役台形状受付手段と、
前記認識手段にて認識した１個以上のワークを、前記受け付けた形状の荷役台に積み付ける様々な積み付け方の候補を算出する積み付け方候補算出手段と、
前記算出された様々な積み付け方の候補を評価する積み付け方評価手段と、
前記評価に基づき、積み付け方を決定する積み付け方決定手段と、
前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けるロボット制御手段と、
前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けたら、次の１個以上のワークを前記搬送装置の所定範囲内に搬送する搬送装置制御手段と、を有してなるワーク積み付けシステム。
【請求項2】
前記撮像装置が、前記所定範囲外のワークを撮像しても、前記認識手段は、該所定範囲外のワークを認識しないことにより、前記積み付け方候補算出手段による前記所定範囲外のワークの積み付け方の候補を算出しないようにしてなる、請求項１に記載のワーク積み付けシステム。
【請求項3】
前記搬送装置制御手段が前記次の１個以上のワークを前記搬送装置の所定範囲内に搬送すると、前記積み付け方候補算出手段は、前記ロボット制御手段によりワークが既に積み付けられた前記荷役台の状態から、前記次の１個以上のワークを更に積み付ける様々な積み付け方の候補を生成する、請求項１または２に記載のワーク積み付けシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、段ボール箱等のワークを、物流に用いる荷役台に積み付けるワーク積み付けシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、物流業界において、倉庫内の仕分け、積込み、荷卸し等の作業の自動化が求められており、様々な自動化システムの導入が進められている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発明は、複数の搬送要求情報により指令される搬送対象の複数のワークが、それらの搬送要求情報のそれぞれについて設定された搬送順位により定まる搬送順序にて搬送先に搬送されるように、２次搬送部の作動が制御され、各１次搬送部によりワーク払出部に搬送されたワークを切出コンベヤでラインコンベヤに切り出すタイミングを、他の切出コンベヤから切り出されるワークのタイミングを把握しながら制御することで、搬送先にワークが搬送順序にて搬送されるようにしているというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－１８４７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、このような仕分設備は、自動化できるものの、搬送順位により定まる搬送順序にて、ワークを搬送先に搬送されるように制御していることから、非常に高価であるという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、ワークを、物流に用いる荷役台に積み付ける作業を、安価に自動化することができるワーク積み付けシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0007】
請求項１に記載のワーク積み付けシステムは、
物流に用いる荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたい様々な種類のワーク（例えば図１に示すワークＷ）を搬送する搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）と、
前記搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）上に搬送されるワーク（例えば図１に示すワークＷ）を撮像可能な撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）と、
前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）をピッキング可能なロボット（例えば図１に示すロボット２）と、
前記撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）が撮像する画像に基づき、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を認識する認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）と、
前記荷役台の形状（例えば図４（ａ）に示すカゴ台車Ｄの形状ｄ）を受け付ける荷役台形状受付手段（例えば図２に示す荷役台形状受付部５０２、図３に示すステップＳ２）と、
前記認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）にて認識した１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を、前記受け付けた形状の荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付ける様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を算出する積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）と、
前記算出された様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を評価する積み付け方評価手段（例えば図２に示す積み付け方評価部５０５、図３に示すステップＳ６）と、
前記評価に基づき、積み付け方を決定する積み付け方決定手段（例えば図２に示す積み付け方決定部５０６、図３に示すステップＳ７）と、
前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けるロボット制御手段（例えば図２に示すロボットコントローラ指示部５０７、図３に示すステップＳ８）と、
前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたら、次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内に搬送する搬送装置制御手段（例えば図２に示すＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）６、図３に示すステップＳ３）と、を有してなることを特徴とする。
物流に用いる荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたい様々な種類のワーク（例えば図１に示すワークＷ）を搬送する搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）と、
前記搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）上に搬送されるワーク（例えば図１に示すワークＷ）を撮像可能な撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）と、
前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）をピッキング可能なロボット（例えば図１に示すロボット２）と、
前記撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）が撮像する画像に基づき、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を認識する認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）と、
前記荷役台の形状（例えば図４（ａ）に示すカゴ台車Ｄの形状ｄ）を受け付ける荷役台形状受付手段（例えば図２に示す荷役台形状受付部５０２、図３に示すステップＳ２）と、
前記認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）にて認識した１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を、前記受け付けた形状の荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付ける様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を算出する積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）と、
前記算出された様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を評価する積み付け方評価手段（例えば図２に示す積み付け方評価部５０５、図３に示すステップＳ６）と、
前記評価に基づき、積み付け方を決定する積み付け方決定手段（例えば図２に示す積み付け方決定部５０６、図３に示すステップＳ７）と、
前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けるロボット制御手段（例えば図２に示すロボットコントローラ指示部５０７、図３に示すステップＳ８）と、
前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたら、次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内に搬送する搬送装置制御手段（例えば図２に示すＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）６、図３に示すステップＳ３）と、を有してなることを特徴とする。
【0008】
なお、本明細書における、積み付け方とは、積み付け位置、積み付け方向、積み付けはみだし量などの積み付け方をいうものとする。
【0009】
請求項２に記載のワーク積み付けシステムは、上記請求項１に記載のワーク積み付けシステムにおいて、
前記撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）が、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）外のワーク（例えば図１に示すワークＷＥ～ＷＨ）を撮像しても、前記認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）は、該所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）外のワーク（例えば図１に示すワークＷＥ～ＷＨ）を認識しないことにより、前記積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）による前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）外のワーク（例えば図１に示すワークＷＥ～ＷＨ）の積み付け方の候補を算出しないようにしてなることを特徴とする。
前記撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）が、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）外のワーク（例えば図１に示すワークＷＥ～ＷＨ）を撮像しても、前記認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）は、該所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）外のワーク（例えば図１に示すワークＷＥ～ＷＨ）を認識しないことにより、前記積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）による前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）外のワーク（例えば図１に示すワークＷＥ～ＷＨ）の積み付け方の候補を算出しないようにしてなることを特徴とする。
【0010】
請求項３に記載のワーク積み付けシステムは、上記請求項１または２に記載のワーク積み付けシステムにおいて、
前記搬送装置制御手段（例えば図２に示すプログラマブルロジックコントローラ６（ＰＬＣ６）、図３に示すステップＳ３）が前記次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内に搬送すると、前記積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）は、前記ロボット制御手段（例えば図２に示すロボットコントローラ指示部５０７、図３に示すステップＳ８）によりワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）が既に積み付けられた前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）の状態から、前記次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を更に積み付ける様々な積み付け方の候補（例えば図５に示す候補ｋ１１、候補ｋ１２、・・・、候補ｋｎｎ）を算出することを特徴とする。
前記搬送装置制御手段（例えば図２に示すプログラマブルロジックコントローラ６（ＰＬＣ６）、図３に示すステップＳ３）が前記次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内に搬送すると、前記積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）は、前記ロボット制御手段（例えば図２に示すロボットコントローラ指示部５０７、図３に示すステップＳ８）によりワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）が既に積み付けられた前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）の状態から、前記次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を更に積み付ける様々な積み付け方の候補（例えば図５に示す候補ｋ１１、候補ｋ１２、・・・、候補ｋｎｎ）を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0012】
請求項１に係る発明によれば、ワーク（例えば図１に示すワークＷ）が搬送されてくる順番に頼ることなく、最適な積み付け方を決定しているから、従来のように荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付ける順にワーク（例えば図１に示すワークＷ）を搬送する必要がなくなる。そのため、ワーク（例えば図１に示すワークＷ）を積み付ける順に搬送するための仕分設備等の設備を必要としない。このことより、荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）にワーク（例えば図１に示すワークＷ）を積み付ける作業を、安価に自動化することが可能となる。
【0013】
請求項２に係る発明によれば、積み付け方を決定しないワーク（例えば図１に示すワークＷＥ～ＷＨ）についてまでサイズを認識する処理を行うことを避ければ、積み付け方候補算出部５０４にて無用な算出をしなくて良くなるから、不要な処理が省かれ、迅速な積み付け作業を行うことができる。
【0014】
請求項３に係る発明によれば、既に積み付けられているワーク（例えば図５に示すワークＷＡ～ＷＤ）の積み付け状態を考慮し、次のワーク（例えば図１に示すワークＷＥ～ＷＨ）の積み付け方の候補（例えば図５に示す候補ｋ１１、候補ｋ１２、・・・。候補ｋｎｎ）を算出するから、より正確に積み付け方の候補を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係るワーク積み付けシステムの概略全体図である。
【図2】同実施形態に係る情報処理装置の機能構成図である。
【図3】同実施形態に係るワーク積み付けシステムの動作内容を示すフローチャート図である。
【図4】（ａ）は、カゴ台車の形状をモデル化したものを示す図、（ｂ）は、（ａ）のモデル化したカゴ台車にワークを積み付ける積み付け方の候補を示す図、（ｃ）は積み付け方の候補を評価する際の評価観点を示す表である。
【図5】すでにワークがカゴ台車に積み付けられているときに、さらにカゴ台車にワークを積み付ける積み付け方の候補を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明に係るワーク積み付けシステムの実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。
【0017】
＜ワーク積み付けシステムの説明＞
図１に示すように、ワーク積み付けシステム１は、コンベアＣにて搬送されてきたカゴ台車Ｄに積み付けたい様々な種類のワークＷ（ＷＡ～ＷＩ）の１つをロボット２に備えた吸着ハンド２０を用いてカゴ台車Ｄに積み付けるものである。なお、本実施形態においては、荷役台としてカゴ台車Ｄを利用するが、荷役台は、カゴ台車に限らず、パレット、カートラック等どのようなものでも良い。
図１に示すように、ワーク積み付けシステム１は、コンベアＣにて搬送されてきたカゴ台車Ｄに積み付けたい様々な種類のワークＷ（ＷＡ～ＷＩ）の１つをロボット２に備えた吸着ハンド２０を用いてカゴ台車Ｄに積み付けるものである。なお、本実施形態においては、荷役台としてカゴ台車Ｄを利用するが、荷役台は、カゴ台車に限らず、パレット、カートラック等どのようなものでも良い。
【0018】
ここで、このワーク積み付けシステム１の動作について、より詳しく説明すると、ワーク積み付けシステム１は、まず、情報処理装置５（図１参照）を用いて、予めＣＡＤデータなどでカゴ台車Ｄ（図１参照）の形状データを受け付け、それに基づき、カゴ台車Ｄをモデル化した形状ｄ（図４（ａ）参照）を情報処理装置５内で生成しておく。次いで、撮像部３（図１参照）を用いて、コンベアＣ（図１参照）にて搬送されてきた１個以上のワークＷ（図１参照）のサイズを撮像する。より詳しくは、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１にある１個以上のワークＷＡ～ＷＤ（図１参照）を撮像し、情報処理装置５を用いて、その撮像した画像から１個以上のワークＷＡ～ＷＤ（図１参照）のサイズを認識する。かくして、情報処理装置５は、その認識した１個以上のワークＷＡ～ＷＤ（図１参照）のサイズと、カゴ台車Ｄをモデル化した形状ｄ（図４（ａ）参照）とによって、各ワークＷＡ～ＷＤ（図１参照）をカゴ台車Ｄのどの位置に積み付けるかの様々な積み付け方の候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ（図４（ｂ）参照）を算出する。そして、それら候補を評価し、当該評価に基づき、ワークＷＡ～ＷＤをカゴ台車Ｄに積み付ける積み付け方を決定し、プログラマブルロジックコントローラ６（以下、ＰＬＣ６と呼ぶ）経由で、ロボットコントローラ７（図１参照）へ積み付けの指示を送信する。そして、このロボットコントローラ７（図１参照）は、ロボット２（図１参照）を制御し、ワークＷＡ～ＷＤ（図１参照）をピッキングし、カゴ台車Ｄ（図１参照）に積み付けることとなる。
【0019】
以下、図１の各部について詳細に説明することとする。
【0020】
ロボット２は、例えば、４自由度の垂直多関節型ロボットである。より詳しく説明すると、このロボット２は、コンベアＣにて搬送されてきた１個以上のワークＷを、ロボットアーム２１に取付けられている吸着ハンド２０を用いてコンベアＣからカゴ台車Ｄへ積み付ける為のロボットアームである。なお、本実施形態においては、ロボット２として、４自由度の垂直多関節型ロボットを例示したが、これに限らず、６自由度であってもよいし、直角座標型ロボット、極座標型ロボット、水平多関節型(スカラ型)ロボット、パラレルリンク型ロボットであってもよい。すなわち、コンベアＣにて搬送されてきた１個以上のワークＷを、カゴ台車Ｄへ移載可能であれば、どのような形式であってもよい。
【0021】
ところで、吸着ハンド２０は、コンプレッサ８から送られる圧縮エアを吸着ハンド２０内に内蔵している真空発生装置を用いて、真空を発生させ、コンベアＣにて搬送されてきた１個以上のワークＷを吸着するものである。なお、本実施形態においては、吸着することにより、コンベアＣにて搬送されてきた１個以上のワークＷを移載する例を示したが、それに限らず、コンベアＣにて搬送されてきた１個以上のワークＷをグリッパーで挟み込むようなハンドであっても良く、コンベアＣにて搬送されてきた１個以上のワークＷを移載可能であれば、どのような形式のハンドでも良い。
【0022】
撮像部３は、図１に示す矢印Ｙ方向からコンベアＣにて搬送されてきた１個以上のワークＷのうち、ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１にある１個以上のワークＷ（図示ではワークＷＡ～ＷＤ）を撮像するものであって、三次元点群情報を出力可能な三次元画像センサである。この撮像部３は、カメラとプロジェクタを備えており、カメラとプロジェクタによるアクティブステレオ法により被写体の三次元点群情報を算出するものである。なお、カメラとプロジェクタを用いたアクティブステレオ法は、一般的な技術であるため、詳細な説明は省略する。
【0023】
情報処理装置５は、図１に示すように、ＣＰＵ５０と、ＲＡＭ５１と、ＲＯＭ５２と、補助記憶装置５３と、入出力インタフェース５４と、通信インタフェース５５と、表示装置５６と、バス５７と、入力コントローラ５８と、入力装置５９と、を有している。ＣＰＵ５０は、情報処理装置５が備える各機能を実行、制御するもので、ＲＡＭ５１は、外部装置などから供給されるプログラムやデータを一時記憶するものである。
【0024】
一方、ＲＯＭ５２は、変更を必要としないプログラムや各種パラメータを格納し、補助記憶装置５３は、各種情報を記憶するものである。そして、入出力インタフェース５４は、外部の機器とデータの送受信を行い、通信インタフェース５５は、ネットワークに接続するための装置であり、ネットワークを介して外部の機器とデータの送受信を行うものである。
【0025】
一方、表示装置５６は、ＣＰＵ５０で描画されたグラフィックスを表示し、バス５７は、システムバスであり、ＣＰＵ５０、ＲＡＭ５１、ＲＯＭ５２、補助記憶装置５３、入出力インタフェース５４、通信インタフェース５５、表示装置５６、入力コントローラ５８を接続するものである。そして、入力コントローラ５８は、入力装置５９からの入力信号を制御するコントローラであり、入力装置５９は、ユーザからの操作指示を受け付けるための外部入力装置であり、例えば、キーボード、マウスなどである。なお、後述する情報処理装置５の機能や処理は、ＣＰＵ５０がＲＯＭ５２等に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現することとなる。
【0026】
ＰＬＣ６は、情報処理装置５とロボットコントローラ７との間の命令を受け渡すものである。そしてさらにＰＬＣ６は、コンベアＣを制御し、コンベアＣ上に載せた複数のワークＷを搬送するものである。具体的には、コンベアＣの下部には、図示しないが、光電センサ等のセンサが所定間隔置きに設けられており、ＰＬＣ６は、このセンサを利用し、ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１にワークＷが搬送されてくると、コンベアＣの駆動を止めるよう制御する。
【0027】
ロボットコントローラ７は、サーボアンプや基板などが収納された制御装置であり、ロボット２の動きを総合的にコントロールする装置である。また、ロボットコントローラ７は、あらかじめ作成したロボット２を制御するプログラムを記憶し、実行することができるものである。
【0028】
コンプレッサ８は、空気を圧縮し供給する空気圧縮機であり、吸着ハンド２０へ圧縮エアを供給するものである。
【0029】
ワークＷは、所定の商品が収納された段ボールであって、様々な種類（サイズや重さ等）があり、カゴ台車Ｄに積み付けられるものである。なお、本実施形態においては、段ボールを例に説明するが、カゴ台車Ｄ上に積層可能であれば、材質は段ボール以外でも良く、例えば、プラスチックや木製であっても良く、箱形状に近似できれば袋状の物であっても良い。
【0030】
カゴ台車Ｄは、図１に示すような、物流に用いる荷物を載せるための荷役台である。より詳しく説明すると、カゴ台車Ｄの破線Ｄｅで示す開口部分からワークＷを底板Ｄａに積み付け、底板Ｄａの３辺に立設する右側枠Ｄｂ、後部枠Ｄｃ、左側枠Ｄｄなどを手で押し、底板Ｄａの裏側に設けられたキャスターを転がしながら、移動させるものである。
【0031】
コンベアＣは、ローラーコンベアであり、図３に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１まで、ワークＷを搬送するものである。そして、このコンベアＣに搬送されるワークＷの順番は指定されていない。なお、コンベアＣは必ずしもローラ―コンベアである必要はなく、ベルトコンベアでも良い。
【0032】
＜情報処理装置の説明＞
次に、図２を用いて、本実施形態に係る情報処理装置５の機能構成について説明する。図２に示すように、情報処理装置５の機能構成としては、判断部５００と、設定保持部５０１と、荷役台形状受付部５０２と、ワーク情報認識部５０３と、積み付け方候補算出部５０４と、積み付け方評価部５０５と、積み付け方決定部５０６と、ロボットコントローラ指示部５０７と、で構成されている。以下、各構成について説明することとする。
次に、図２を用いて、本実施形態に係る情報処理装置５の機能構成について説明する。図２に示すように、情報処理装置５の機能構成としては、判断部５００と、設定保持部５０１と、荷役台形状受付部５０２と、ワーク情報認識部５０３と、積み付け方候補算出部５０４と、積み付け方評価部５０５と、積み付け方決定部５０６と、ロボットコントローラ指示部５０７と、で構成されている。以下、各構成について説明することとする。
【0033】
判断部５００は、判断部５００が保持する状態または、各機能ブロックが保持する状態に基づいて、各機能ブロック間との情報をやり取りし、さらに、外部機器とのやり取りも行い、撮像部３、ＰＬＣ６経由で、ロボット２、コンベアＣを制御するものである。
【0034】
設定保持部５０１は、処理に必要な設定値を保持するものである。
【0035】
荷役台形状受付部５０２は、カゴ台車Ｄ（図１参照）の形状データをＣＡＤデータなどで受け付け、カゴ台車Ｄをモデル化するものである。より詳しくは、作業者が予め図１に示すカゴ台車Ｄの形状のデータ（カゴ台車Ｄの底板Ｄａの縦・横の長さ、右側枠Ｄｂ、後部枠Ｄｃ、左側枠Ｄｄの縦・横の長さ等を示すデータ）を、ＣＡＤデータ等の任意の形式で、図１に示す情報処理装置５の入力装置５９を用いて、情報処理装置５に入力する。入力を受け付けると、判断部５００は、受け付けたデータを荷役台形状受付部５０２に出力する。
【0036】
荷役台形状受付部５０２は、上記のようにして受け付けたデータに基づき、カゴ台車Ｄ（図１参照）の形状を、図４（ａ）に示す形状ｄのようにモデル化する。すなわち、底板Ｄａ（図１参照）に相当する底板ｄａ、右側枠Ｄｂ（図１参照）、後部枠Ｄｃ（図１参照）、左側枠Ｄｄ（図１参照）に相当する右側枠ｄｂ、後部枠ｄｃ、左側枠ｄｄからなり、破線ｄｅで示す面が開口する、カゴ台車Ｄの形状ｄを生成する。
【0037】
ワーク情報認識部５０３は、図１に示す撮像部３にて撮像された、コンベアＣにて搬送されてきた１個以上のワークＷのうち、ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１にある１個以上のワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）の三次元画像に基づいて、ワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）それぞれの縦、横、高さのサイズを認識するものである。
【0038】
なお、図１に示すように、撮像部３が撮像可能な範囲Ｒ２は、ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１よりも広く、撮像部３は、ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１の外のワークＷ（ＷＥ～ＷＨ）の画像も撮像している。しかしながら、本実施形態においては、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１に存するワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）についてのみ、積み付け方を決定し、カゴ台車Ｄに積み付けることとしているから、ワーク情報認識部５０３はワークＷ（ＷＥ～ＷＨ）については、サイズを認識することはしない。
【0039】
このように、積み付け方を決定しないワークＷについてまでワーク情報認識部５０３がサイズを認識する処理を行うことを避ければ、後述する積み付け方候補算出部５０４にて無用な算出をしなくて良くなるから、不要な処理が省かれるため、迅速な処理を行うことができる。
【0040】
積み付け方候補算出部５０４は、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１にある１個以上のワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）を、図１に示すカゴ台車Ｄに積み付けるシミュレーションを行うものである。具体的には、積み付け方候補算出部５０４は、荷役台形状受付部５０２にて生成したカゴ台車Ｄの形状ｄ（図４（ａ）参照）に対して、ワーク情報認識部５０３にて認識したワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）のサイズを用いて、ワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）をどのような位置、方向にて積み付けることができるかの様々な積み付け方の候補を算出するものである。
【0041】
このような、積み付け方の候補の算出方法は種々考えられるが、そのような方法の一例を、ワークＷＡの場合を例に、図４（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。
【0042】
まず、積み付け方候補算出部５０４は、荷役台形状受付部５０２が生成したカゴ台車Ｄの形状ｄ（図４（ａ）参照）から、底板ｄａの形状や大きさ、および、底板ｄａの周囲の右側枠ｄｂ、後部枠ｄｃ、左側枠ｄｄの高さを認識し、また、破線ｄｅで示す面が開口していることを認識する。
【0043】
そして、積み付け方候補算出部５０４は、ワーク情報認識部５０３が認識したワークＷＡの縦、横のサイズを用いて、図４（ｂ）に示す底板ｄａ上にワークＷＡを積み付けることができる位置を全て算出する。これら算出された位置が、ワークＷＡを積み付ける位置の候補となる。
【0044】
なお、積み付け方候補算出部５０４は、図４（ｂ）に示すように、底板ｄａの３辺に右側枠ｄｂ、後部枠ｄｃ、左側枠ｄｄがあることを認識しているため、底板ｄａの端部からはみ出さない位置にワークＷＡを積み付ける候補ｋ１、候補ｋ２を算出している。一方、積み付け方候補算出部５０４は、図４（ｂ）に示すように、破線ｄｅで示す箇所が開口していることを認識しているため、底板ｄａの端部からオーバーハングした位置にワークＷＡを積み付ける候補ｋｎを算出している。
【0045】
また、カゴ台車Ｄ上にすでに１以上のワークＷが積み付けられている場合、積み付け方候補算出部５０４は、カゴ台車Ｄ上のワークＷの積み付け状態を考慮し、積み付け方の候補を算出する。ワークＷＥの場合を例に、より具体的に説明すると、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１内のワークＷＡ～ＷＤがカゴ台車Ｄに積み付けられると、次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨが図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１に搬送される。そして、積み付け方候補算出部５０４は、ワークＷＥの積み付け方の候補を算出するにあたり、図５に示すように、底板ｄａ上に、すでに積み付けたワークＷＡ～ＷＤを再現する。そして、積み付け方候補算出部５０４は、何も積み付けられていない部分の底板ｄａ、および、すでに積み付けたワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）の上面を積み付け可能な面として、ワークＷＥの積み付け方の候補ｋ１１、候補ｋ１２、・・・、候補ｋｎｎを算出する。
【0046】
積み付け方評価部５０５は、積み付け方候補算出部５０４が算出した積み付け方の候補を評価するものである。
【0047】
積み付け方の候補の評価方法は種々考えられるが、そのような方法の一例を、図４（ｂ）および（ｃ）を用いて説明する。
【0048】
積み付け方評価部５０５は、「ｗ１・Ｆ１（ｅｉ－１）＋ｗ２・Ｆ２（ｅｉ－２）＋ｗ３・Ｆ３（ｅｉ－３）＋ｗ４・Ｆ４（ｅｉ－４）＋・・・」という評価式を用いて、積み付け方の候補を評価する。この評価式は、１つの候補を複数の評価観点に基づき評価したときの、その候補の評価値（スコア）の合計を表すもので、評価観点としては、例えば、図４（ｃ）に示すよう評価観点が挙げられる。
【0049】
評価式の各項に含まれる評価関数（Ｆｎ）は、評価観点に基づき積み付け方の候補を評価したときの評価値（スコア）を算出する関数である。また、評価要素（ｅｉ－ｎ）は、評価関数Ｆｎに引き渡す評価要素で、具体的には、底板ｄａ（図４（ｂ）参照）上での積み付け方の候補の位置を示す座標や、ワーク情報認識部５０３が認識したワークＷの縦、横、高さ等である。なお、重み係数（ｗｎ）については後述することとする。
【0050】
ここで、具体例を示して、上記評価式の各項について説明する。まず、「Ｆ１（ｅｉ－１）」について説明する。図４（ｃ）に示す第１評価観点Ｐａは、「カゴ台車Ｄの奥に積むほど評価は高い」という観点である。この評価観点に基づき評価値を算出する評価関数Ｆ１は、引き渡された評価要素ｅｉ－１から、評価する候補に基づきワークＷが積み付けられたときの底板ｄａ（図４（ｂ）参照）上での位置を求め、奥（図４（ｂ）に示す後部枠ｄｃ側）にあるほど、高い評価値を算出する。
【0051】
そのため、この評価関数Ｆ１は、ワークＷＡの積み付け方の候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ（図４（ｂ）参照）を評価するにあたり、カゴ台車Ｄの奥に積むほど、高い評価を算出し、カゴ台車Ｄの手間に積むほど、低い評価を算出する。それゆえ、図４（ｂ）にて図示している候補ｋ１、候補ｋ２に対しては高い評価値を算出し、候補ｋｎに対しては低い評価値を算出する。
【0052】
次に、「Ｆ２（ｅｉ－２）」について説明する。図４（ｃ）に示す第２評価観点Ｐｂは、「ワークＷを置いたあとのカゴ台車Ｄ内の積み付け可能な面積が大きいほど評価は高い」という観点である。この評価観点に基づき評価値を算出する評価関数Ｆ２は、引き渡された評価要素ｅｉ－２から、評価する候補に基づき積み付けられるワークＷの底面の面積を算出し、これが積み付け方の候補に基づき積み付けられたあとの、カゴ台車Ｄ内の積み付け可能な面積を評価値として算出する。
【0053】
ここで、カゴ台車Ｄ内の積み付け可能な面積は、底板ｄａ（図４（ｂ）参照）上で空いている面積（つまり、底板ｄａの面積から、評価する候補に基づき積み付けられるワークＷの底面積のうち、底板ｄａに接する部分の底面積を引いたもの）と、ワークＷの上面の面積（ワークＷの上面にも、別のワークＷを積み付けることが可能である）とからなる。
【0054】
したがって、評価関数Ｆ２は、図４（ｂ）に図示しているワークＷＡの積み付け方の候補ｋ１、候補ｋ２、候補ｋｎを評価するにあたり、候補ｋ１、候補ｋ２について、同じ評価値を算出する。一方、候補ｋｎは、オーバーハングする分、底板ｄａに接するワークＷＡの底面積が、候補ｋ１、候補ｋ２に比べると小さい。すなわち、候補ｋｎの位置にワークＷＡが積み付けられた後の積み付け可能な面積が、候補ｋ１、候補ｋ２に比べると大きくなる。このため、評価関数Ｆ２は、候補ｋｎの評価値として、候補ｋ１、候補ｋ２より高い値を算出する。
【0055】
次に、「Ｆ３（ｅｉ－３）」について説明する。図４（ｃ）に示す第３評価観点Ｐｃは、「オーバーハングが小さくなるほど評価は高い」という観点である。この評価観点に基づき評価値を算出する評価関数Ｆ３は、引き渡された評価要素ｅｉ－３から、評価する候補に基づき積み付けられるワークＷの底面の面積を求め、これが積み付け方の候補に基づき積み付けられたときの、「底板ｄａに接するワークＷの底面の面積／ワークＷの底面の面積全体」を、評価値として算出する。
【0056】
したがって、この評価関数Ｆ３は、図４（ｂ）に図示しているワークＷＡの積み付け方の候補ｋ１、候補ｋ２、候補ｋｎ（図４（ｂ）参照）を評価するにあたり、候補ｋｎに対しては候補ｋ１、候補ｋ２より低い評価値を算出する。
【0057】
次に、「Ｆ４（ｅｉ－４）」について説明する。図４（ｃ）に示す第４評価観点Ｐｄは、「ワークＷを置く位置の隣に壁になる他のワークＷ或いはカゴ台車Ｄの枠（右側枠Ｄｂ、後部枠Ｄｃ、左側枠Ｄｄ（図１参照））があると評価は高い」という観点である。この評価観点に基づき評価値を算出する評価関数Ｆ４は、引き渡された評価要素ｅｉ－４から、評価する候補に基づきワークＷが積み付けられたときの底板ｄａ（図４（ｂ）参照）上での位置を求め、このワークＷが図４（ｂ）に示す右側枠ｄｂ、後部枠ｄｃ、左側枠ｄｄに隣接するかを確認し、隣接する場合は、その数を評価値として算出する。
【0058】
したがって、この評価関数Ｆ４は、図４（ｂ）に図示しているワークＷＡの積み付け方の候補ｋ１、候補ｋ２、候補ｋｎを評価するにあたり、候補ｋ１の評価値として２、候補ｋ２の評価値として１、候補ｋｎの評価値として１を算出する。
【0059】
また、カゴ台車Ｄ上にすでに１以上のワークＷが積み付けられている場合、評価関数Ｆ４は、カゴ台車Ｄ上のワークＷの積み付け状態を考慮し、評価値を算出する。ワークＷＥの場合を例に、より具体的に説明すると、ワーク積み付けシステム１が１個以上のワークＷＡ～ＷＤをカゴ台車Ｄに積み付けると、ワーク積み付けシステム１は次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨを図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１に搬送する。そして、積み付け方評価部５０５は、評価関数Ｆ４を用いてワークＷＥの積み付け方の候補を評価するにあたり、図５に示すように、底板ｄａ上に、すでに積み付けられたワークＷＡ～ＷＤを再現する。そして、積み付け方評価部５０５は、評価する候補に基づきワークＷＥを底板ｄａ上に積み付けたときに、そのワークＷＥが右側枠ｄｂ、後部枠ｄｃ、左側枠ｄｄに隣接するかに加え、すでに積み付けられたワークＷＡ～ＷＤに隣接するかどうかも確認する。もし隣接する場合、その数も、評価値に加算して算出する。
【0060】
したがって、この評価関数Ｆ４は、図５に図示しているワークＷＥの積み付け方の候補ｋ１１、候補ｋ１２、候補ｋｎｎを評価するにあたり、候補ｋ１１の評価値として２、候補ｋ１２の評価値として２、候補ｋｎｎの評価値として１を算出する。
【0061】
以上のようにして算出された各評価値に対し、上記説明した評価式のように、重み係数ｗｎ（上記の説明では、ｗ１～ｗ４を例示）を乗じることにより、評価観点に軽重をつけることができる。たとえば、第３評価観点Ｐｃを重視する場合、ｗ３は１より大きい値とし、ｗ１、ｗ２、ｗ４は１とすることができる。なお、この重み係数は作業者が設定することができるものである。これにより、例えばオーバーハングしない積み方を優先するなど、どの評価観点を優先するかを選択しやすくなる。
【0062】
このようにして、積み付け方評価部５０５は、重み係数ｗｎを乗じた各評価値を合計し、積み付け方の候補の評価値の合計を算出することができる。
【0063】
積み付け方決定部５０６は、積み付け方評価部５０５の算出した評価値の合計に基づき、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１にある１個以上のワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）の、各々の積み付け方を決定する。
【0064】
より具体的には、積み付け方決定部５０６は、積み付け方評価部５０５が算出した、ワークＷの積み付け方の各候補の評価値の合計を比較し、評価値の合計が最も高かった候補を、そのワークＷの積み付け方と決定することができる。
【0065】
ロボットコントローラ指示部５０７は、積み付け方決定部５０６にて決定したワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）の積み付け方でワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）を積み付けるよう、ＰＬＣ６を介して図１に示すロボットコントローラ７に指示を出すものである。なお、この指示を受けたロボットコントローラ７は、ワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）をピッキングするようロボット２を制御し、積み付け方決定部５０６にて決定したワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）の積み付け方でそのワークＷを積み付けるようロボット２を制御することとなる。なおまた、本実施形態においては、ＰＬＣ６を介してロボットコントローラ７へ指示を出すようにしたが、ＰＬＣ６を介さず、ロボットコントローラ７へ指示を出すようにしても良い。
【0066】
＜情報処理装置の処理内容の説明＞
次に、図３に示すフローチャートも参照し、本実施形態に示す情報処理装置５の処理内容について説明する。
次に、図３に示すフローチャートも参照し、本実施形態に示す情報処理装置５の処理内容について説明する。
【0067】
まず、図２に示す判断部５００は、作業者から、どのようなサイズの商品をいくつ倉庫から出荷するかの出荷リストの入力を受け付ける（ステップＳ１）。具体的には、作業者は、情報処理装置５の入力装置５９（図１参照）を用いて、情報処理装置５に出荷リストを入力する。出荷リストは、倉庫から出荷する商品（ワーク）に関する情報で、「商品Ａ（縦１０ｃｍ・横２０ｃｍ・高さ３０ｃｍ）：１個 商品Ｂ（縦３０ｃｍ・横１０ｃｍ・高さ２０ｃｍ）：５個 ・・・」というように、商品名と、サイズと、出荷個数とからなる情報である。なお、判断部５００は、出荷リストを、ＲＡＭ５１（図１参照）に記憶する。
【0068】
なお、商品のサイズは、予め情報処理装置５の設定保持部５０１（図２参照）が保持していることとしても良い。
【0069】
また、判断部５００は、出荷リストを、どのような方法で受け付けても良い。例えば、図示しない倉庫管理システムから通信インタフェース５５（図１参照）を介して受信しても良い。
【0070】
次いで、図２に示す荷役台形状受付部５０２は、作業者から、カゴ台車の形状データをＣＡＤデータなどで受け付け、カゴ台車Ｄ（図１参照）をモデル化する（ステップＳ２）。荷役台形状受付部５０２は、モデル化して生成したカゴ台車Ｄ（図１参照）の形状ｄ（図４（ａ）参照）を、ＲＡＭ５１（図１参照）に記憶する。
【0071】
次いで、図２に示すＰＬＣ６は、ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１（図１参照）に１個以上のワークを搬送する（ステップＳ３）。より具体的には、判断部５００は、ＰＬＣ６に、コンベアＣを制御するように指令を行う。これにより、ＰＬＣ６は、図１に示すように、ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１に１個以上のワークＷが搬送されるようにコンベアＣを制御する。そして、ＰＬＣ６は、図示しないセンサ等を利用し、ロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１に１個以上のワークＷが搬送されてきたことを検知すると、コンベアＣの駆動を止めるよう制御する。なお、図１では、４個のワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）が搬送されている例を示しているが、勿論、１個のワークＷだけでも良い。
【0072】
次いで、図２に示すワーク情報認識部５０３は、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１内に搬送されてきたワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）を認識する（ステップＳ４）。より具体的には、判断部５００が撮像部３を制御し、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１にある１個以上のワークＷを撮像する。そしてその撮像された三次元画像は、判断部５００にてワーク情報認識部５０３へ出力される。これを受けて、ワーク情報認識部５０３は、撮像された三次元画像に基づいて、ワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）それぞれの縦、横、高さのサイズを認識する。なお、ワーク情報認識部５０３は、認識したサイズを、ＲＡＭ５１（図１参照）に記憶する。
【0073】
次いで、図２に示す積み付け方候補算出部５０４は、各ワークについて、様々な積み付け方の候補を算出する（ステップＳ５）。より具体的には、まず、荷役台形状受付部５０２が記憶した、カゴ台車Ｄの形状ｄ（図４（ａ）参照）と、ワーク情報認識部５０３が記憶した、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１にある１個以上のワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）のうち、最初のワークＷＡのサイズと、をＲＡＭ５１（図１参照）から読み出す。そして、積み付け方候補算出部５０４は、カゴ台車Ｄの形状ｄ（図４（ａ）参照）に対して、ワークＷＡをどのように積み付けることができるかの様々な積み付け方の候補ｋ１、ｋ２、・・・、ｋｎ（図４（ｂ）参照）を算出する。そして、積み付け方候補算出部５０４は、算出した候補ｋ１、ｋ２、・・・、ｋｎを、ＲＡＭ５１（図１参照）に記憶する。なお、積み付け方候補算出部５０４は、同様に、積み付け方の候補の算出とＲＡＭ５１への記憶を、残りのワークＷＢ～ＷＤについて行う。
【0074】
次いで、図２に示す積み付け方評価部５０５は、積み付け方候補算出部５０４にて算出した積み付け方の候補を評価する（ステップＳ６）。より具体的には、積み付け方評価部５０５は、まずワークＷＡの積み付け方の候補ｋ１、ｋ２、・・・、ｋｎ（図４（ｂ）参照）をＲＡＭ５１（図１参照）から読み出す。そして、複数の評価観点（図４（ｃ）に示す第１評価観点Ｐａ～第４評価観点Ｐｄ参照）に基づき積み付け方の候補を評価するための評価式「ｗ１・Ｆ１（ｅｉ－１）＋ｗ２・Ｆ２（ｅｉ－２）＋ｗ３・Ｆ３（ｅｉ－３）＋ｗ４・Ｆ４（ｅｉ－４）＋・・・」を用いて、評価値の合計を候補ごとに算出する。そしてその後、積み付け方評価部５０５は、各候補の評価値の合計をＲＡＭ５１（図１参照）に記憶する。なお、積み付け方評価部５０５は、同様に、積み付け方の候補の評価とＲＡＭ５１への記憶を、残りのワークＷＢ～ＷＤについて行う。
【0075】
次いで、図２に示す積み付け方決定部５０６は、積み付け方を決定する（ステップＳ７）。より具体的には、積み付け方決定部５０６は、まず、ワークＷＡについて、ＲＡＭ５１（図１参照）から積み付け方評価部５０５が記憶した評価値の合計を読み出し、最も評価値の合計が高かった積み付け方の候補を、ワークＷＡの積み付け方と決定する。そしてその後、積み付け方決定部５０６は、決定した積み付け方をＲＡＭ５１（図１参照）に記憶する。なお、積み付け方決定部５０６は、同様に、積み付け方の決定とＲＡＭ５１への記憶を、残りのワークＷＢ～ＷＤについて行う。
【0076】
次いで、図２に示すロボットコントローラ指示部５０７は、積み付け方決定部５０６にて決定した積み付け方に従い、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１内にあるワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）のすべてをカゴ台車Ｄに積み付ける（ステップＳ８）。より具体的には、積み付け方決定部５０６にて決定した積み付け方で、各ワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）を積み付けるよう、ＰＬＣ６を介して図１に示すロボットコントローラ７に指示を出す。これにより、ロボットコントローラ７は、各ワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）をピッキングし、決定した積み付け方でカゴ台車Ｄに積み付けるようロボット２を制御することとなる。
【0077】
次いで、図２に示す判断部５００は、出荷リスト上のすべての商品（ワーク）がカゴ台車Ｄに積み付けられたかどうかを確認する（ステップＳ９）。より具体的には、判断部５００は、ワーク情報認識部５０３が認識したワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）の縦、横、高さのサイズと、判断部５００が記憶した出荷リストを、ＲＡＭ５１（図１参照）から読み出す。そして、判断部５００は、ステップＳ８にてカゴ台車Ｄに積み付けた各ワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）の縦、横、高さのサイズと、出荷リストの各商品のサイズを照合し、各ワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）が出荷リスト上のどの商品であるかを判定する。そして、該当する商品の出荷数から、１を減じた数を、その商品の残りの出荷数（あと何個その商品をカゴ台車Ｄに積み付ければよいかを表す数）として、ＲＡＭ５１の出荷リストを更新する。
【0078】
そして、図２に示す判断部５００は、出荷リストのすべての商品の出荷数が０になったかを確認する。もし、まだすべての商品の出荷数が０になっていなければ（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ３に戻り、判断部５００は、ＰＬＣ６に指示を出し、次の１個以上のワークＷ（例えば図１に示すワークＷＥ～ＷＨ）を図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１内に搬送させる。そして、ステップＳ４～９を繰り返す。
【0079】
このとき、カゴ台車Ｄ上にはすでにワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）が積み付けられていることから、積み付け方の候補を算出する（ステップＳ５）にあたって、積み付け方候補算出部５０４は、図５に示すように、すでに積み付けられているワークＷＡ～ＷＤの積み付け状態を考慮して、積み付け方の候補ｋ１１、候補ｋ１２、・・・、候補ｋｎｎを算出することとなる。
【0080】
また、同様に、カゴ台車Ｄ上にはすでにワークＷ（ＷＡ～ＷＤ）が積み付けられているから、積み付け方評価部５０５は、積み付け方の候補を評価する（ステップＳ６）にあたって、図５に示すように、すでに積み付けられているワークＷＡ～ＷＤの積み付け状態を考慮して、積み付け方の候補ｋ１１、候補ｋ１２、・・・、候補ｋｎｎを評価関数Ｆｎを用いて評価することとなる。
【0081】
一方、出荷リストのすべての商品の出荷数が０になっていれば（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、出荷リスト上のすべての商品がカゴ台車Ｄに積み付けられたと判断し、判断部５００は処理を終える。
【0082】
したがって、以上説明した本実施形態によれば、図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１内に搬送されてきたワークＷについて、カゴ台車Ｄへの積み付け方の候補を算出し、その候補を評価したうえで最適な積み付け方を決定し、決定した積み付け方によりワークＷをカゴ台車Ｄに積み付けている。このため、ワークＷが搬送されてくる順番に頼ることなく、最適な積み付け方により積み付け作業を行うことができる。
【0083】
以上のことより、本実施形態によれば、従来のように仕分設備等の設備を設置してカゴ台車Ｄに積み付ける順にワークＷを搬送する必要がなくなり、もって、カゴ台車Ｄに積み付ける作業を、安価に自動化することが可能となる。
【0084】
なお、本実施形態において示したワーク積み付けシステムはあくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形・変更が可能である。
【0085】
たとえは、本実施形態においては、荷役台形状受付部５０２は、作業者によりＣＡＤデータ等の形式でカゴ台車Ｄの形状データを受け付け、それによりカゴ台車Ｄの形状ｄを生成したが、代わりに、カゴ台車Ｄを撮像可能な撮像部を設置し、カゴ台車Ｄを撮像した三次元画像を用いて、カゴ台車Ｄの形状ｄを生成してもよい。
【0086】
また、本実施形態においては、積み付け方候補算出部５０４は、ワーク情報認識部５０３が認識したワークＷＡの縦、横のサイズを用いて、図４（ｂ）に示す底板ｄａ上にワークＷＡを積み付けることができる位置を全て算出したが、勿論、積み付け方によって、ワークＷの縦と高さ、あるいはワークＷの横と高さのサイズを用いて、図４（ｂ）に示す底板ｄａ上に積み付ける位置の候補を算出しても良い。
【0087】
また、本実施形態においては、積み付け方候補算出部５０４、積み付け方評価部５０５は、図５に示すように、底板ｄａ上に、積み付けられたワークＷＡ～ＷＤを再現し、次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨの積み付け方の候補を算出したり評価したが、代わりに、カゴ台車Ｄを撮像可能な撮像部を設置し、カゴ台車Ｄを撮像した三次元画像を用いて、カゴ台車Ｄ上のワークＷの積み付け状態を把握して、次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨの積み付け方の候補を算出したり評価したりしてもよい。
【符号の説明】
【0088】
１ ワーク積み付けシステム
２ ロボット
５０２ 荷役台形状受付部（荷役台形状受付手段）
５０３ ワーク情報認識部（認識手段手段）
５０４ 積み付け方候補算出部（積み付け方候補算出手段）
５０５ 積み付け方評価部（積み付け方評価手段）
５０６ 積み付け方決定部（積み付け方決定手段）
５０７ ロボットコントローラ指示部（ロボット制御手段）
６ プログラマブルロジックコントローラ（搬送装置制御手段）
Ｗ、ＷＡ～ＷＩ ワーク
Ｄ カゴ台車（荷役台）
ｄ カゴ台車Ｄの形状（荷役台の形状）
Ｃ コンベア（搬送装置）
Ｒ１ 図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲（所定範囲）
ｋ１～ｋｎ、ｋ１１～ｋｎｎ 積み付け方の候補
２ ロボット
５０２ 荷役台形状受付部（荷役台形状受付手段）
５０３ ワーク情報認識部（認識手段手段）
５０４ 積み付け方候補算出部（積み付け方候補算出手段）
５０５ 積み付け方評価部（積み付け方評価手段）
５０６ 積み付け方決定部（積み付け方決定手段）
５０７ ロボットコントローラ指示部（ロボット制御手段）
６ プログラマブルロジックコントローラ（搬送装置制御手段）
Ｗ、ＷＡ～ＷＩ ワーク
Ｄ カゴ台車（荷役台）
ｄ カゴ台車Ｄの形状（荷役台の形状）
Ｃ コンベア（搬送装置）
Ｒ１ 図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲（所定範囲）
ｋ１～ｋｎ、ｋ１１～ｋｎｎ 積み付け方の候補
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2023-05-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物流に用いる荷役台に積み付けたい様々な種類のワークを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置上に搬送されるワークを撮像可能な撮像装置と、
前記搬送装置の所定範囲内にある１個以上のワークをピッキング可能なロボットと、
前記撮像装置が撮像する画像に基づき、前記所定範囲内にある１個以上のワークを認識する認識手段と、
前記荷役台の形状を受け付ける荷役台形状受付手段と、
前記認識手段にて認識した１個以上のワークを、前記受け付けた形状の荷役台に積み付ける様々な積み付け方の候補を算出する積み付け方候補算出手段と、
前記算出された様々な積み付け方の候補を評価する積み付け方評価手段と、
前記評価に基づき、所定範囲内にある１個以上のワークのすべてのワークの積み付け方を決定する積み付け方決定手段と、
所定範囲内にある１個以上のワークのすべてのワークの積み付け方を決定したら、前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けるロボット制御手段と、
前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けたら、次の１個以上のワークを前記搬送装置の所定範囲内に搬送する搬送装置制御手段と、を有してなるワーク積み付けシステム。
前記搬送装置上に搬送されるワークを撮像可能な撮像装置と、
前記搬送装置の所定範囲内にある１個以上のワークをピッキング可能なロボットと、
前記撮像装置が撮像する画像に基づき、前記所定範囲内にある１個以上のワークを認識する認識手段と、
前記荷役台の形状を受け付ける荷役台形状受付手段と、
前記認識手段にて認識した１個以上のワークを、前記受け付けた形状の荷役台に積み付ける様々な積み付け方の候補を算出する積み付け方候補算出手段と、
前記算出された様々な積み付け方の候補を評価する積み付け方評価手段と、
前記評価に基づき、所定範囲内にある１個以上のワークのすべてのワークの積み付け方を決定する積み付け方決定手段と、
所定範囲内にある１個以上のワークのすべてのワークの積み付け方を決定したら、前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けるロボット制御手段と、
前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けたら、次の１個以上のワークを前記搬送装置の所定範囲内に搬送する搬送装置制御手段と、を有してなるワーク積み付けシステム。
【請求項2】
前記撮像装置が、前記所定範囲外のワークを撮像しても、前記認識手段は、該所定範囲外のワークを認識しないことにより、前記積み付け方候補算出手段による前記所定範囲外のワークの積み付け方の候補を算出しないようにしてなる、請求項１に記載のワーク積み付けシステム。
【請求項3】
前記搬送装置制御手段が前記次の１個以上のワークを前記搬送装置の所定範囲内に搬送すると、前記積み付け方候補算出手段は、前記ロボット制御手段によりワークが既に積み付けられた前記荷役台の状態から、前記次の１個以上のワークを更に積み付ける様々な積み付け方の候補を生成する、請求項１または２に記載のワーク積み付けシステム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
請求項１に記載のワーク積み付けシステムは、
物流に用いる荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたい様々な種類のワーク（例えば図１に示すワークＷ）を搬送する搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）と、
前記搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）上に搬送されるワーク（例えば図１に示すワークＷ）を撮像可能な撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）と、
前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）をピッキング可能なロボット（例えば図１に示すロボット２）と、
前記撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）が撮像する画像に基づき、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を認識する認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）と、
前記荷役台の形状（例えば図４（ａ）に示すカゴ台車Ｄの形状ｄ）を受け付ける荷役台形状受付手段（例えば図２に示す荷役台形状受付部５０２、図３に示すステップＳ２）と、
前記認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）にて認識した１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を、前記受け付けた形状の荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付ける様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を算出する積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）と、
前記算出された様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を評価する積み付け方評価手段（例えば図２に示す積み付け方評価部５０５、図３に示すステップＳ６）と、
前記評価に基づき、所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワークのすべてのワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）の積み付け方を決定する積み付け方決定手段（例えば図２に示す積み付け方決定部５０６、図３に示すステップＳ７）と、
所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワークのすべてのワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）の積み付け方を決定したら、前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けるロボット制御手段（例えば図２に示すロボットコントローラ指示部５０７、図３に示すステップＳ８）と、
前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたら、次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内に搬送する搬送装置制御手段（例えば図２に示すＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）６、図３に示すステップＳ３）と、を有してなることを特徴とする。
物流に用いる荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたい様々な種類のワーク（例えば図１に示すワークＷ）を搬送する搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）と、
前記搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）上に搬送されるワーク（例えば図１に示すワークＷ）を撮像可能な撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）と、
前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）をピッキング可能なロボット（例えば図１に示すロボット２）と、
前記撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）が撮像する画像に基づき、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を認識する認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）と、
前記荷役台の形状（例えば図４（ａ）に示すカゴ台車Ｄの形状ｄ）を受け付ける荷役台形状受付手段（例えば図２に示す荷役台形状受付部５０２、図３に示すステップＳ２）と、
前記認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）にて認識した１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を、前記受け付けた形状の荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付ける様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を算出する積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）と、
前記算出された様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を評価する積み付け方評価手段（例えば図２に示す積み付け方評価部５０５、図３に示すステップＳ６）と、
前記評価に基づき、所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワークのすべてのワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）の積み付け方を決定する積み付け方決定手段（例えば図２に示す積み付け方決定部５０６、図３に示すステップＳ７）と、
所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワークのすべてのワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）の積み付け方を決定したら、前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けるロボット制御手段（例えば図２に示すロボットコントローラ指示部５０７、図３に示すステップＳ８）と、
前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたら、次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内に搬送する搬送装置制御手段（例えば図２に示すＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）６、図３に示すステップＳ３）と、を有してなることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】2023-10-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物流に用いる荷役台に積み付けたい様々な種類のワークを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置上に搬送されるワークを撮像可能な撮像装置と、
前記搬送装置の所定範囲内にある１個以上のワークをピッキング可能なロボットと、
前記撮像装置が撮像する画像に基づき、前記所定範囲内にある１個以上のワークを認識する認識手段と、
前記荷役台の形状を受け付ける荷役台形状受付手段と、
前記認識手段にて認識した１個以上のワークを、前記受け付けた形状の荷役台に積み付ける様々な積み付け方の候補を算出する積み付け方候補算出手段と、
前記算出された様々な積み付け方の候補を、複数の評価観点に基づき評価値を算出し、前記複数の評価観点の各々に対して設定される重み係数を対応する評価値に乗じ、それら重み係数を乗じた評価値の合計を算出することにより評価する積み付け方評価手段と、
前記評価値の合計が最も高い候補を、そのワークの積み付け方と決定することにより、所定範囲内にある１個以上のワークのすべてのワークの積み付け方を決定する積み付け方決定手段と、
所定範囲内にある１個以上のワークのすべてのワークの積み付け方を決定したら、前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けるロボット制御手段と、
前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けたら、次の１個以上のワークを前記搬送装置の所定範囲内に搬送する搬送装置制御手段と、を有してなるワーク積み付けシステム。
前記搬送装置上に搬送されるワークを撮像可能な撮像装置と、
前記搬送装置の所定範囲内にある１個以上のワークをピッキング可能なロボットと、
前記撮像装置が撮像する画像に基づき、前記所定範囲内にある１個以上のワークを認識する認識手段と、
前記荷役台の形状を受け付ける荷役台形状受付手段と、
前記認識手段にて認識した１個以上のワークを、前記受け付けた形状の荷役台に積み付ける様々な積み付け方の候補を算出する積み付け方候補算出手段と、
前記算出された様々な積み付け方の候補を、複数の評価観点に基づき評価値を算出し、前記複数の評価観点の各々に対して設定される重み係数を対応する評価値に乗じ、それら重み係数を乗じた評価値の合計を算出することにより評価する積み付け方評価手段と、
前記評価値の合計が最も高い候補を、そのワークの積み付け方と決定することにより、所定範囲内にある１個以上のワークのすべてのワークの積み付け方を決定する積み付け方決定手段と、
所定範囲内にある１個以上のワークのすべてのワークの積み付け方を決定したら、前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けるロボット制御手段と、
前記所定範囲内にある１個以上のワークのすべてを前記荷役台に積み付けたら、次の１個以上のワークを前記搬送装置の所定範囲内に搬送する搬送装置制御手段と、を有してなるワーク積み付けシステム。
【請求項2】
前記撮像装置が、前記所定範囲外のワークを撮像しても、前記認識手段は、該所定範囲外のワークを認識しないことにより、前記積み付け方候補算出手段による前記所定範囲外のワークの積み付け方の候補を算出しないようにしてなる、請求項１に記載のワーク積み付けシステム。
【請求項3】
前記搬送装置制御手段が前記次の１個以上のワークを前記搬送装置の所定範囲内に搬送すると、前記積み付け方候補算出手段は、前記ロボット制御手段によりワークが既に積み付けられた前記荷役台の状態から、前記次の１個以上のワークを更に積み付ける様々な積み付け方の候補を生成する、請求項１または２に記載のワーク積み付けシステム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
請求項１に記載のワーク積み付けシステムは、
物流に用いる荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたい様々な種類のワーク（例えば図１に示すワークＷ）を搬送する搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）と、
前記搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）上に搬送されるワーク（例えば図１に示すワークＷ）を撮像可能な撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）と、
前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）をピッキング可能なロボット（例えば図１に示すロボット２）と、
前記撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）が撮像する画像に基づき、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を認識する認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）と、
前記荷役台の形状（例えば図４（ａ）に示すカゴ台車Ｄの形状ｄ）を受け付ける荷役台形状受付手段（例えば図２に示す荷役台形状受付部５０２、図３に示すステップＳ２）と、
前記認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）にて認識した１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を、前記受け付けた形状の荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付ける様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を算出する積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）と、
前記算出された様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を、複数の評価観点（例えば図４（ｃ）に示す第１評価観点Ｐａ、第２評価観点Ｐｂ、第３評価観点Ｐｃ、第４評価観点Ｐｄ）に基づき評価値を算出し、前記複数の評価観点（例えば図４（ｃ）に示す第１評価観点Ｐａ、第２評価観点Ｐｂ、第３評価観点Ｐｃ、第４評価観点Ｐｄ）の各々に対して設定される重み係数（例えば重み係数ｗｎ）を対応する評価値に乗じ、それら重み係数（例えば重み係数ｗｎ）を乗じた評価値の合計を算出することにより評価する積み付け方評価手段（例えば図２に示す積み付け方評価部５０５、図３に示すステップＳ６）と、
前記評価値の合計が最も高い候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を、そのワークの積み付け方と決定することにより、所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワークのすべてのワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）の積み付け方を決定する積み付け方決定手段（例えば図２に示す積み付け方決定部５０６、図３に示すステップＳ７）と、
所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワークのすべてのワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）の積み付け方を決定したら、前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けるロボット制御手段（例えば図２に示すロボットコントローラ指示部５０７、図３に示すステップＳ８）と、
前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたら、次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内に搬送する搬送装置制御手段（例えば図２に示すＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）６、図３に示すステップＳ３）と、を有してなることを特徴とする。
物流に用いる荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたい様々な種類のワーク（例えば図１に示すワークＷ）を搬送する搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）と、
前記搬送装置（例えば図１に示すコンベアＣ）上に搬送されるワーク（例えば図１に示すワークＷ）を撮像可能な撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）と、
前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）をピッキング可能なロボット（例えば図１に示すロボット２）と、
前記撮像装置（例えば図１に示す撮像部３）が撮像する画像に基づき、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を認識する認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）と、
前記荷役台の形状（例えば図４（ａ）に示すカゴ台車Ｄの形状ｄ）を受け付ける荷役台形状受付手段（例えば図２に示す荷役台形状受付部５０２、図３に示すステップＳ２）と、
前記認識手段（例えば図２に示すワーク情報認識部５０３、図３に示すステップＳ４）にて認識した１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）を、前記受け付けた形状の荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付ける様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を算出する積み付け方候補算出手段（例えば図２に示す積み付け方候補算出部５０４、図３に示すステップＳ５）と、
前記算出された様々な積み付け方の候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を、複数の評価観点（例えば図４（ｃ）に示す第１評価観点Ｐａ、第２評価観点Ｐｂ、第３評価観点Ｐｃ、第４評価観点Ｐｄ）に基づき評価値を算出し、前記複数の評価観点（例えば図４（ｃ）に示す第１評価観点Ｐａ、第２評価観点Ｐｂ、第３評価観点Ｐｃ、第４評価観点Ｐｄ）の各々に対して設定される重み係数（例えば重み係数ｗｎ）を対応する評価値に乗じ、それら重み係数（例えば重み係数ｗｎ）を乗じた評価値の合計を算出することにより評価する積み付け方評価手段（例えば図２に示す積み付け方評価部５０５、図３に示すステップＳ６）と、
前記評価値の合計が最も高い候補（例えば図４（ｂ）に示す候補ｋ１、候補ｋ２、・・・、候補ｋｎ）を、そのワークの積み付け方と決定することにより、所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワークのすべてのワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）の積み付け方を決定する積み付け方決定手段（例えば図２に示す積み付け方決定部５０６、図３に示すステップＳ７）と、
所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワークのすべてのワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）の積み付け方を決定したら、前記決定した積み付け方に従い、前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けるロボット制御手段（例えば図２に示すロボットコントローラ指示部５０７、図３に示すステップＳ８）と、
前記所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内にある１個以上のワーク（例えば図１に示すワークＷＡ～ＷＤ）のすべてを前記荷役台（例えば図１に示すカゴ台車Ｄ）に積み付けたら、次の１個以上のワーク（例えば図１に示す次の１個以上のワークＷＥ～ＷＨ）を前記搬送装置の所定範囲（例えば図１に示すロボット２がピッキング可能な範囲Ｒ１）内に搬送する搬送装置制御手段（例えば図２に示すＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）６、図３に示すステップＳ３）と、を有してなることを特徴とする。