特開 2024-3536 ピッキング装置

(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】P2024003536

(43)【公開日】2024-01-15

(54)【発明の名称】ピッキング装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20240105BHJP

   B23P 19/00 20060101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 M

B23P19/00 301L

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022102741

(22)【出願日】2022-06-27

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-11-17

(71)【出願人】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108523

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 雅博

(74)【代理人】

【識別番号】100187931

【弁理士】

【氏名又は名称】澤村 英幸

(72)【発明者】

【氏名】小曽 勉

【テーマコード（参考）】

3C030

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C030AA08

3C030AA12

3C707AS04

3C707BS09

3C707DS01

3C707ES03

3C707ET08

3C707ET10

3C707EV10

3C707HS14

3C707HS27

3C707KS03

3C707KS36

3C707KT01

3C707KT06

3C707KT18

3C707MT10

3C707NS06

3C707NS19

(57)【要約】

【課題】同一のハンドにより部品と部品トレイとを保持することが可能なピッキング装置を提供する。
【解決手段】ピッキング装置は、ハンド３１、パッド３４，３５および制御部を有する。ハンド３１は、互いに対向するフィンガ２，３を有する。パッド３４は、フィンガ２において、フィンガ３に対向する部分とは反対の部分に取り付けられる。パッド３５は、フィンガ３において、フィンガ２に対向する部分とは反対の部分に取り付けられる。制御部は、部品の保持動作時に、フィンガ２とフィンガ３とを近接させ、複数のポケットが形成されたトレイの保持動作時に、フィンガ２とフィンガ３とを離間させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向する第１のフィンガおよび第２のフィンガを有するハンドと、
前記第１のフィンガにおいて、前記第２のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第１のパッドと、
前記第２のフィンガにおいて、前記第１のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第２のパッドと、
部品の保持動作時に、前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを近接させ、複数のポケットが形成されたトレイの保持動作時に、前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを離間させる制御部とを備える、ピッキング装置。

【請求項2】

前記第１のフィンガは、前記部品を保持する第１の先端部と、前記第１の先端部よりも幅広に形成され、前記第１のパッドを介して前記トレイを保持する第１の基端部とを含み、
前記第２のフィンガは、前記部品を保持する第２の先端部と、前記第２の先端部よりも幅広に形成され、前記第２のパッドを介して前記トレイを保持する第２の基端部とを含む、請求項１記載のピッキング装置。

【請求項3】

前記第１のパッドまたは前記第２のパッドは、ゴム部材により形成される、請求項１または２記載のピッキング装置。

【請求項4】

前記ゴム部材は、ウレタン、ニトリルゴムまたはシリコーンを含む、請求項３記載のピッキング装置。

【請求項5】

前記トレイの各ポケットは、第１の方向に第１の距離だけ離間した第１の対の壁面部と、第２の方向に前記第１の距離よりも大きい第２の距離だけ離間した第２の対の壁面部とにより形成され、
前記制御部は、前記トレイの保持動作時に、
前記第２の方向に並ぶ状態で、前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガを前記トレイの特定のポケットに進入させる制御と、
前記第１の方向に並ぶように前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガを回転させる制御と、
前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを離間させる制御とを順次実行する、請求項１または２記載のピッキング装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記トレイの保持動作時に、前記トレイの重心から所定範囲内に位置するポケットに前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガを進入させる、請求項１または２記載のピッキング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、製品の部品をピッキングするピッキング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工場における製品の組立工程では、複数の部品から各部品を取り出し、所定の作業位置に供給する仕分け作業が行われる。組立作業者がこのような仕分け作業を行うと、組立作業者の負担が大きくなるとともに、高い付加価値を有する他の作業に費やすための時間が削減される。そのため、近年、仕分け作業を自動的に行うピッキング装置が開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－３００６７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、特許文献１に記載された物品ピックアップ装置においては、トレイ上に配置されたボルト群が撮影されることにより、ボルト群の画像が取り込まれる。取り込まれた画像に基づいて、他のボルトとの重なりがない孤立ボルトが探索される。孤立ボルトは、ロボットのハンドにより把持され、所定の位置に移送される。孤立ボルトが探索できないときには、トレイが振動されることにより、ボルト群の重なり状態がほぐされる。

【0005】

複数の部品から製品の組立に必要な部品を必要な数だけ取り出し、部品トレイの所定のポケットに仕分けを行うことがある。この場合、仕分け先となる複数の部品トレイを順次搬入する必要がある。そこで、ロボットのハンドを用いて部品トレイを搬入することが考えられる。しかしながら、部品トレイの剛性は比較的小さいため、ハンドが部品の保持するときと同じ動作で部品トレイを保持しようとすると、部品トレイが破損する。そのため、同一のハンドにより部品と部品トレイとを保持することは容易ではない。

【0006】

本発明の目的は、同一のハンドにより部品と部品トレイとを保持することが可能なピッキング装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一局面に従うピッキング装置は、互いに対向する第１のフィンガおよび第２のフィンガを有するハンドと、前記第１のフィンガにおいて、前記第２のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第１のパッドと、前記第２のフィンガにおいて、前記第１のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第２のパッドと、部品の保持動作時に、前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを近接させ、複数のポケットが形成されたトレイの保持動作時に、前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを離間させる制御部とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、同一のハンドにより部品と部品トレイとを保持することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態に係るピッキング装置の模式的外観斜視図である。

【図2】ハンドの構成を示す斜視図である。

【図3】図２のハンドの端面図である。

【図4】保持対称の部品の一例を示す斜視図である。

【図5】保持対称の部品の他の例を示す斜視図である。

【図6】トレイの一例を示す斜視図である。

【図7】トレイの保持動作の一例を説明するための図である。

【図8】トレイの保持動作の一例を説明するための図である。

【図9】トレイの保持動作の他の例を説明するための図である。

【図10】トレイの保持動作の他の例を説明するための図である。

【図11】図１の制御部により実行されるピッキング処理の一例を示すフローチャートである。

【図12】図１の制御部により実行されるピッキング処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施の形態に係るピッキング装置について図面を参照しつつ説明する。以下に説明するピッキング装置は、基本的に共通の形状を有する複数の部品から各部品を取り出し、予め定められたトレイに収容するために用いられる。予め定められたトレイは、例えば樹脂により形成され、複数のポケットを含む。なお、以下の説明に用いられる部品とは、実施の形態に係るピッキング装置により保持されることになる部品および保持された部品のいずれかを意味する。

【0011】

１．ピッキング装置の基本構成
図１は、本発明の一実施の形態に係るピッキング装置の模式的外観斜視図である。図１に示すように、本実施の形態に係るピッキング装置１００は、主として、トレイ搬送台１０、粗分離装置２０、ピックアップロボット３０、撮像装置４０および制御部５０から構成される。

【0012】

ピッキング装置１００においては、当該装置に固有の三次元座標系（以下、装置座標系）が定義される。本例の装置座標系は、原点と、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とを含む。以下の説明では、装置座標系のＸ軸に平行な方向をＸ方向と呼び、Ｙ軸に平行な方向をＹ方向と呼び、Ｚ軸に平行な方向をＺ方向と呼ぶ。図１および後続の所定の図には、装置座標系に従う方向が適宜矢印で示される。

【0013】

トレイ搬送台１０は、一方向（本例ではＸ方向）に延びる。トレイ搬送台１０は、トレイ１１を載置可能でかつ載置されたトレイ１１をＸ方向にスライドさせることが可能に構成されている。本例で用いられるトレイ１１は、平面視で略矩形状を有し、上方に向かって開口する複数のポケット１２を含む。複数のポケット１２は、マトリクス状に並んでいる。

【0014】

トレイ搬送台１０の一端部には、待機位置ＰＮ１が設定されている。また、トレイ搬送台１０のうち待機位置ＰＮ１に隣り合う部分には、ワーク位置ＰＮ２が設定されている。トレイ搬送台１０の待機位置ＰＮ１には、空のトレイ１１が配置される。図１の例では、トレイ搬送台１０の待機位置ＰＮ１に複数のトレイ１１が積み上げられている。トレイ搬送台１０のワーク位置ＰＮ２には、一のトレイ１１が載置される。その一のトレイ１１には、後述する粗分離装置２０およびピックアップロボット３０の動作により複数の部品から分離された１または複数の部品が収容される。

【0015】

平面視でＹ方向においてトレイ搬送台１０の待機位置ＰＮ１に隣り合う位置に、粗分離装置２０が設けられている。粗分離装置２０には、複数の部品が収容される。粗分離装置２０は、エアシリンダ等のアクチュエータを含み、アクチュエータを駆動することにより、収容された部品の重なりが解消されるように部品を粗分離する。粗分離装置２０による粗分離方法は、特に限定されない。

【0016】

平面視でＹ方向においてトレイ搬送台１０のワーク位置ＰＮ２に隣り合いかつＸ方向において粗分離装置２０に隣り合う位置に、ハンド３１を有するピックアップロボット３０が設けられている。ピックアップロボット３０は、粗分離装置２０に存在する粗分離された部品をハンド３１により保持し、ワーク位置ＰＮ２にあるトレイ１１のいずれかのポケット１２に収容する。

【0017】

また、ピックアップロボット３０は、ハンド３１をワーク位置ＰＮ２に存在するトレイ１１に押し当て、当該トレイ１１をＸ方向に押圧する。この場合、ハンド３１により押圧されたトレイ１１は、ワーク位置ＰＮ２から離れるように、トレイ搬送台１０でＸ方向にスライドする。さらに、ピックアップロボット３０は、待機位置ＰＮ１にある空のトレイ１１をハンド３１により保持し、ワーク位置ＰＮ２に搬送する。ピックアップロボット３０の詳細については後述する。

【0018】

撮像装置４０は、レンズおよび撮像素子を含むカメラである。撮像装置４０は、支持柱４１により、粗分離装置２０の上方に位置するように保持されている。撮像装置４０の位置および姿勢は、撮像装置４０の撮像視野内に粗分離装置２０の所定部分が位置するように固定されている。撮像装置４０は、上方から粗分離装置２０を撮像する。この場合、撮像装置４０から、複数の画素データが出力される。

【0019】

制御部５０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリまたはマイクロコンピュータを含む。メモリには、ピッキングプログラムが記憶されている。制御部５０は、機能部として粗分離制御部５１、画像生成部５２、画像判定部５３およびピックアップ制御部５４を含む。制御部５０の機能部は、制御部５０のＣＰＵがメモリに記憶されたピッキングプログラムを実行することにより実現される。制御部５０の機能部の一部または全部が電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。

【0020】

粗分離制御部５１は、粗分離装置２０の動作を制御する。画像生成部５２は、撮像装置４０の動作を制御するとともに撮像装置４０から出力される複数の画素データに基づいて画像を示す画像データを生成する。本例では、画像データは二次元画像を示す。画像判定部５３は、画像生成部５２により生成された画像データに基づいて、粗分離装置２０において重なりが解消された部品があるか否かを判定する。ハンド制御部９４は、画像判定部５３による判定結果に基づいてピックアップロボット３０の動作を制御する。

【0021】

２．ピックアップロボット
ピックアップロボット３０は、ハンド３１、可動アーム３２、ベース部３３および一対のパッド３４，３５（後述する図２および図３参照）を含む。ベース部３３は、可動アーム３２をＺ方向の軸の周りで回転可能に支持する。ベース部３３には、可動アーム３２をＺ方向の軸の周りで回転させる図示しない駆動装置が内蔵されている。可動アーム３２は、多関節アームであり、先端部にハンド３１を保持する。可動アーム３２には、先端部を複数の位置の間で移動させる図示しない駆動装置が内蔵されている。可動アーム３２は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動可能であれば、多関節アームでなくてもよい。

【0022】

図２は、ハンド３１の構成を示す斜視図である。図３は、図２のハンド３１の端面図である。図２および図３に示すように、ハンド３１は、駆動部１および一対のフィンガ２，３を含む。また、ハンド３１は、一対のフィンガ２，３をＺ軸の周りで回転させる図示しない駆動装置をさらに有する。

【0023】

駆動部１は、例えばエアチャックであり、本体部１Ａおよび一対の突出部１Ｂ，１Ｃを含む。本体部１Ａは、略直方体形状を有する。突出部１Ｂ，１Ｃは、互いに対向する状態で、本体部１Ａの一の端面から水平方向にかつ互いに平行に突出する。本体部１Ａにエアが供給されることにより、突出部１Ｂ，１Ｃ間の距離が変化する。

【0024】

フィンガ２は、基端部２Ａおよび先端部２Ｂを含む。基端部２Ａは、上下方向（本例ではＺ方向）に延び、先端部２Ｂよりも幅広に形成される。基端部２Ａの上部は突出部１Ｂに取り付けられる。先端部２Ｂは、基端部２Ａの下部から下方に突出する。フィンガ３は、基端部３Ａおよび先端部３Ｂを含む。基端部３Ａは、上下方向に延び、先端部３Ｂよりも幅広に形成される。基端部３Ａの上部は突出部１Ｃに取り付けられる。先端部３Ｂは、基端部３Ａの下部から下方に突出する。

【0025】

上記の構成によれば、フィンガ２，３は、互いに対向する状態で、それぞれ突出部１Ｂ，１Ｃから下方に延びる。ハンド３１が部品およびトレイ１１のいずれも保持していないときには、フィンガ２，３は互いに一定の距離だけ離間する。このときのハンド３１の状態を非保持状態と呼ぶ。駆動部１が駆動されることにより、突出部１Ｂ，１Ｃ間の距離が変化する。これにより、フィンガ２とフィンガ３とが、非保持状態よりも近接または離間される。

【0026】

各パッド３４，３５は、例えば円柱形状を有し、ゴム部材により形成される。ゴム部材は、例えばウレタン、ニトリルゴムまたはシリコーンを含んでもよい。各パッド３４，３５は、比較的大きい摩擦係数（静摩擦係数）を有する他の材料により形成されてもよい。また、各パッド３４，３５は、角柱形状等の他の形状を有してもよい。また、各パッド３４，３５の底面または天面は、わずかに傾斜していてもよい。パッド３４の底面は、フィンガ２の基端部２Ａにおいて、フィンガ３に対向する部分とは反対の部分に取り付けられる。パッド３５の底面は、フィンガ３の基端部３Ａにおいて、フィンガ２に対向する部分とは反対の部分に取り付けられる。

【0027】

３．保持動作
図４は、保持対称の部品の一例を示す斜視図である。図４に示すように、本例における保持対称の部品１３は、六角シャフトである。部品１３の保持動作時には、ハンド３１のフィンガ２，３が図１の粗分離装置２０に進入される。また、フィンガ２，３は、上方から特定の部品１３を挟む。この状態で、フィンガ２とフィンガ３とが近接される。この場合、フィンガ２の先端部２Ｂの内面とフィンガ３の先端部３Ｂの内面とが部品１３の外周面に当接する。これにより、部品１３がフィンガ２，３の先端部２Ｂ，３Ｂにより保持（狭持）される。

【0028】

部品の保持動作は。上記の例に限定されない。図５は、保持対称の部品の他の例を示す斜視図である。図５に示すように、本例における保持対称の部品１４は、円筒部材である。部品１４は、例えば金属材料により形成される。部品１４の寸法の一例として、内径は７ｍｍであり、外径は１０．５ｍｍであり、高さは４．５ｍｍである。保持対称の部品が図５の部品１４であるときには、フィンガ２，３が最も近接された状態がハンド３１の非保持状態となる。

【0029】

部品１４の保持動作時には、ハンド３１のフィンガ２，３が図１の粗分離装置２０に進入される。また、フィンガ２，３は、上方から特定の部品１４の中央の孔部に進入される。この状態で、フィンガ２とフィンガ３とが離間される。この場合、フィンガ２の先端部２Ｂの外面とフィンガ３の先端部３Ｂの外面とが部品１４の内周面に当接する。これにより、部品１４がフィンガ２，３の先端部２Ｂ，３Ｂにより保持される。

【0030】

このように、部品１３，１４はフィンガ２，３の下部である先端部２Ｂ，３Ｂにより保持される。本例では、フィンガ２の先端部２Ｂの幅は、基端部２Ａの幅よりも小さい。また、フィンガ３の先端部３Ｂの幅は、基端部３Ａの幅よりも小さい。そのため、部品１３，１４の寸法が比較的小さい場合でも、フィンガ２の先端部２Ｂとフィンガ３の先端部３Ｂとにより、部品１３，１４を適切に保持することができる。保持された部品１３，１４は、図１のトレイ搬送台１０のワーク位置ＰＮ２に載置されたトレイ１１のいずれかのポケット１２に収容される。

【0031】

図６は、トレイ１１の一例を示す斜視図である。図６に示すように、トレイ１１は、平面視で、Ｄ１方向に延びる一対の辺と、Ｄ２方向に延びる他の一対の辺とからなる略矩形状を有する。トレイ１１の寸法の一例として、Ｄ１方向における長さは１８４ｍｍであり、Ｄ２方向における長さは１７８ｍｍであり、高さは３０ｍｍである。図１では、Ｄ１方向がＹ方向に沿い、Ｄ２方向がＸ方向に沿う状態で、各トレイ１１がトレイ搬送台１０に載置されている。

【0032】

トレイ１１には、２０個のポケット１２が５行４列に配置される。具体的には、Ｄ１方向に５個でかつＤ２方向に４個のポケット１２が配置される。各ポケット１２は、Ｄ１方向に距離Ｌ１だけ離間した一対の壁面部Ｗ１と、Ｄ２方向に距離Ｌ２だけ離間した他の一対の壁面部Ｗ２とにより形成される。なお、本例では、Ｄ１方向から見た各ポケット１２の断面は、半円形状を有する。この場合、製品の組立作業者は、指をポケット１２の底面に沿って滑らせることにより、当該ポケット１２に収容された部品１３，１４を容易に取り出すことができる。

【0033】

図７および図８は、トレイ１１の保持動作の一例を説明するための図である。図７に示すように、トレイ１１の保持動作時には、ハンド３１のフィンガ２，３がトレイ搬送台１０の待機位置ＰＮ１に載置されたトレイ１１の特定のポケット１２に進入される。この状態で、フィンガ２とフィンガ３とが離間される。この場合、図８に示すように、フィンガ２の基端部２Ａに取り付けられたパッド３４の天面と、フィンガ３の基端部３Ａに取り付けられたパッド３５の天面とがポケット１２の一対の壁面部Ｗ１にそれぞれ当接する。これにより、トレイ１１がパッド３４，３５を介してフィンガ２，３の基端部２Ａ，３Ａにより保持される。

【0034】

このように、トレイ１１はフィンガ２，３の上部である基端部２Ａ，３Ａによりパッド３４，３５を介して保持される。ここで、トレイ１１の保持動作時に、フィンガ２，３が進入される特定のポケット１２は、トレイ１１の重心Ｇ（図６）から所定範囲内に位置するポケット１２であってもよい。本例では、２０個のポケット１２のうち、重心Ｇを取り囲む４個のポケット１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄのいずれかにフィンガ２，３が進入される。この場合、トレイ１１の姿勢を容易に維持しつつ、トレイ１１を安定的に保持することができる。保持されたトレイ１１は、トレイ搬送台１０のワーク位置ＰＮ２に搬送される。

【0035】

図９および図１０は、トレイ１１の保持動作の他の例を説明するための図である。本例のトレイ１１の各ポケット１２においては、壁面部Ｗ２間の距離Ｌ２は壁面部Ｗ１間の距離Ｌ１よりも大きい。そこで、トレイ１１の保持動作時には、図９の上段に示すように、フィンガ２，３が、Ｄ２方向に並ぶ状態でトレイ１１の特定のポケット１２に進入される。このとき、ハンド３１において、フィンガ２，３は、非保持状態よりも近接されていてもよい。

【0036】

この場合、図９の下段に示すように、各パッド３４，３５の天面と壁面部Ｗ２との間に比較的大きい隙間が確保される。そのため、フィンガ２，３をトレイ１１の任意のポケット１２に確実に進入させることができる。特に、待機位置ＰＮ１に複数のトレイ１１が積み上げられている場合、複数のトレイ１１の重なり具合によってはトレイ１１の位置にばらつきが発生する。このような場合でも、フィンガ２，３を任意のポケット１２に容易に進入させることができる。

【0037】

フィンガ２，３がポケット１２に進入された後、図１０の上段に示すように、フィンガ２，３がＤ１方向に並ぶようにＺ軸周りに９０度回転される。その後、図８と同様に、フィンガ２とフィンガ３とを離間される。この保持動作によれば、図１０の下段に示すように、各パッド３４，３５の天面と壁面部Ｗ１との間の隙間が小さいため、フィンガ２，３の可動範囲が比較的小さい場合でも、トレイ１１を容易に保持することができる。

【0038】

４．ピッキング処理
図１１および図１２は、図１の制御部５０により実行されるピッキング処理の一例を示すフローチャートである。図１１および図１２のピッキング処理は、制御部５０のＣＰＵがメモリに記憶されたピッキングプログラムを実行することにより行われる。初期状態においては、ハンド３１は非保持状態にある。また、トレイ搬送台１０の待機位置ＰＮ１に複数の空のトレイ１１が積み上げられ、ワーク位置ＰＮ２にトレイ１１が存在しない。以下、図４の部品１３を保持対称の部品としてピッキング処理を説明する。

【0039】

まず、ピックアップ制御部５４は、フィンガ２，３がＤ２方向に並ぶ状態で、フィンガ２，３を待機位置ＰＮ１のトレイ１１のポケット１２に進入させる（ステップＳ１）。次に、ピックアップ制御部５４は、フィンガ２，３がＤ１方向に並ぶように、フィンガ２，３をＺ軸周りに９０度回転させる（ステップＳ２）。なお、各ポケット１２の壁面部Ｗ１間の距離Ｌ１が比較的大きい場合には、ステップＳ１において、ピックアップ制御部５４は、フィンガ２，３がＤ１方向に並ぶ状態で、フィンガ２，３を待機位置ＰＮ１のトレイ１１のポケット１２に進入させてもよい。この場合、ステップＳ２は省略される。

【0040】

その後、ピックアップ制御部５４は、フィンガ２，３を離間させる（ステップＳ３）。これにより、空のトレイ１１がハンド３１により保持される。次に、ピックアップ制御部５４は、ステップＳ３で保持されたトレイ１１をワーク位置ＰＮ２に搬送する（ステップＳ４）。続いて、ピックアップ制御部５４は、ハンド３１を非保持状態にする（ステップＳ５）。これにより、保持されたトレイ１１がワーク位置ＰＮ２に載置される。

【0041】

その後、粗分離制御部５１は、粗分離装置２０を制御することにより、収容された部品１３を粗分離する（ステップＳ６）。次に、画像生成部５２は、撮像装置４０を制御することにより粗分離装置２０を撮像する（ステップＳ７）。これにより、二次元画像を示す画像データが生成される。次に、画像判定部５３は、生成された二次元画像の画像データに基づいて、粗分離装置２０に粗分離された部品１３が存在するか否かを判定する（ステップＳ８）。

【0042】

粗分離装置２０に粗分離された部品１３が存在しない場合、処理はステップＳ６に戻される。粗分離装置２０に粗分離された部品１３が存在するようになるまで、ステップＳ６～Ｓ８が繰り返される。粗分離装置２０に粗分離された部品１３が存在する場合、ピックアップ制御部５４は、フィンガ２，３を粗分離装置２０に進入させる（ステップＳ９）。続いて、ピックアップ制御部５４は、粗分離された部品１３を挟む状態で、フィンガ２とフィンガ３とを近接させる（ステップＳ１０）。これにより、部品１３が保持される。

【0043】

その後、ピックアップ制御部５４は、フィンガ２，３をステップＳ４でワーク位置ＰＮ２に載置されたトレイ１１のいずれかのポケット１２に進入させる（ステップＳ１１）。次に、ピックアップ制御部５４は、ハンド３１を非保持状態にする（ステップＳ１２）。これにより、ステップＳ１０で保持された部品１３がトレイ１１のポケット１２に収容される。

【0044】

次に、ピックアップ制御部５４は、収容が完了したか否かを判定する（ステップＳ１３）。この処理は、例えば、ワーク位置ＰＮ２に載置されているトレイ１１に予め定められた数の部品１３が収容されたか否かに基づいて行われてもよい。収容が完了していないと判定された場合、処理はステップＳ７に戻される。なお、ステップＳ１３において収容が完了していないと判定された場合、処理はステップＳ８に戻されてもよい。

【0045】

ステップＳ１３において収容が完了したと判定された場合、ピックアップ制御部５４は、ハンド３１により、部品１３が収容されたトレイ１１をワーク位置ＰＮ２から移動させる（ステップＳ１４）。これにより、ワーク位置ＰＮ２にあるトレイ１１がワーク位置ＰＮ２からずれた位置にスライドされる。続いて、処理はステップＳ１に戻される。

【0046】

５．効果
本実施の形態に係るピッキング装置１００においては、フィンガ２，３が近接されることにより、部品１３がフィンガ２，３により挟み込まれる。これにより、部品１３が保持される。また、フィンガ２，３が離間されることにより、トレイ１１のいずれかのポケット１２がフィンガ２，３により押圧される。これにより、トレイ１１が保持される。

【0047】

ここで、フィンガ２と、トレイ１１のポケット１２との間には、パッド３４が位置する。フィンガ３と、トレイ１１のポケット１２との間には、パッド３５が位置する。この場合、パッド３４，３５と、トレイ１１との摩擦により、トレイ１１を容易に保持可能である。したがって、フィンガ２，３による押圧力を大きくする必要がなく、トレイ１１に破損が発生しない。その結果、同一のハンド３１により部品１３とトレイ１１とを保持することができる。

【0048】

フィンガ２は、部品１３を保持する先端部２Ｂと、先端部２Ｂよりも幅広に形成され、パッド３４を介してトレイ１１を保持する基端部２Ａとを含む。フィンガ３は、部品１３を保持する先端部３Ｂと、先端部３Ｂよりも幅広に形成され、パッド３５を介してトレイ１１を保持する基端部３Ａとを含む。この場合、基端部２Ａ，３Ａは先端部２Ｂ，３Ｂよりも幅広に形成されるので、フィンガ２，３の駆動トルクが大きい場合でも、トレイ１１に加わる押圧力が低減される。これにより、トレイ１１をより容易に保持することができる。

【0049】

パッド３４，３５は、ゴム部材により形成される。この場合、パッド３４，３５と、トレイ１１との摩擦力がより大きくなる。これにより、トレイ１１をより容易に保持することができる。ゴム部材がウレタン、ニトリルゴムまたはシリコーンを含む場合、トレイ１１をさらに容易に保持することができる。

【0050】

６．他の実施の形態
上記実施の形態において、フィンガ２，３の基端部２Ａ，３Ａは先端部２Ｂ，３Ｂよりも幅広に形成されるが、実施の形態はこれに限定されない。トレイ１１の剛性が比較的高い場合、または部品１３，１４が比較的大型である場合には、フィンガ２，３の基端部２Ａ，３Ａは先端部２Ｂ，３Ｂよりも幅広に形成されなくてもよい。

【0051】

また、上記実施の形態において、フィンガ２，３はトレイ１１の保持動作時にトレイ１１の重心Ｇから所定範囲内に位置するポケット１２に進入されるが、実施の形態はこれに限定されない。トレイ１１を安定的に保持可能である限り、フィンガ２，３はトレイ１１の保持動作時にトレイ１１のいずれのポケット１２に進入されてもよい。

【0052】

７．実施の形態の各部と請求項の各構成要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

【0053】

上記の実施の形態においては、フィンガ２が第１のフィンガの例であり、フィンガ３が第２のフィンガの例であり、ハンド３１がハンドの例であり、パッド３４が第１のパッドの例であり、パッド３５が第２のパッドの例である。部品１３が部品の例であり、ポケット１２がポケットの例であり、トレイ１１がトレイの例であり、制御部５０が制御部の例であり、ピッキング装置１００がピッキング装置の例であり、先端部２Ｂが第１の先端部の例であり、基端部２Ａが第１の基端部の例である。先端部３Ｂが第２の先端部の例であり、基端部３Ａが第２の基端部の例であり、壁面部Ｗ１が第１の対の壁面部の例であり、壁面部Ｗ２が第２の対の壁面部の例であり、重心Ｇが重心の例である。

【0054】

８．実施の形態の総括
（第１項）第１項に係るピッキング装置は、
互いに対向する第１のフィンガおよび第２のフィンガを有するハンドと、
前記第１のフィンガにおいて、前記第２のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第１のパッドと、
前記第２のフィンガにおいて、前記第１のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第２のパッドと、
部品の保持動作時に、前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを近接させ、複数のポケットが形成されたトレイの保持動作時に、前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを離間させる制御部とを備える。

【0055】

このピッキング装置においては、第１のフィンガと第２のフィンガとが近接されることにより、部品が第１のフィンガと第２のフィンガとにより挟み込まれる。これにより、部品が保持される。また、第１のフィンガと第２のフィンガとが離間されることにより、トレイのいずれかのポケットが第１のフィンガと第２のフィンガとにより押圧される。これにより、トレイが保持される。

【0056】

ここで、第１のフィンガと、トレイのポケットとの間には、第１のパッドが位置する。また、第２のフィンガと、トレイのポケットとの間には、第２のパッドが位置する。この場合、第１のパッドおよび第２のパッドと、トレイとの摩擦により、トレイを容易に保持可能である。したがって、第１のフィンガおよび第２のフィンガによる押圧力を大きくする必要がなく、トレイに破損が発生しない。その結果、同一のハンドにより部品と部品トレイとを保持することができる。

【0057】

（第２項）第１項に記載のピッキング装置において、
前記第１のフィンガは、前記部品を保持する第１の先端部と、前記第１の先端部よりも幅広に形成され、前記第１のパッドを介して前記トレイを保持する第１の基端部とを含み、
前記第２のフィンガは、前記部品を保持する第２の先端部と、前記第２の先端部よりも幅広に形成され、前記第２のパッドを介して前記トレイを保持する第２の基端部とを含んでもよい。

【0058】

この場合、第１の基端部および第２の基端部は第１の先端部および第２の先端部よりも幅広に形成されるので、第１のフィンガおよび第２のフィンガの駆動トルクが大きい場合でも、トレイに加わる押圧力が低減される。これにより、トレイをより容易に保持することができる。

【0059】

（第３項）第１項または第２項に記載のピッキング装置において、
前記第１のパッドまたは前記第２のパッドは、ゴム部材により形成されてもよい。

【0060】

この場合、第１のパッドおよび第２のパッドと、トレイとの摩擦力がより大きくなる。これにより、トレイをより容易に保持することができる。

【0061】

（第４項）第３項に記載のピッキング装置において、
前記ゴム部材は、ウレタン、ニトリルゴムまたはシリコーンを含んでもよい。

【0062】

この場合、トレイをさらに容易に保持することができる。

【0063】

（第５項）第１項～第４項のいずれか一項に記載のピッキング装置において、
前記トレイの各ポケットは、第１の方向に第１の距離だけ離間した第１の対の壁面部と、第２の方向に前記第１の距離よりも大きい第２の距離だけ離間した第２の対の壁面部とにより形成され、
前記制御部は、前記トレイの保持動作時に、
前記第２の方向に並ぶ状態で、前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガを前記トレイの特定のポケットに進入させる制御と、
前記第１の方向に並ぶように前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガを回転させる制御と、
前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを離間させる制御とを順次実行してもよい。

【0064】

この場合、第１のフィンガおよび第２のフィンガをトレイの特定のポケットに容易に進入させることができる。また、第１のフィンガおよび第２のフィンガの可動範囲が比較的小さい場合でも、トレイを容易に保持することができる。

【0065】

（第６項）第１項～第５項のいずれか一項に記載のピッキング装置において、
前記制御部は、前記トレイの保持動作時に、前記トレイの重心から所定範囲内に位置するポケットに前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガを侵入させてもよい。

【0066】

この場合、トレイの姿勢を容易に維持しつつ、トレイを安定的に保持することができる。

【符号の説明】

【0067】

１…駆動部，１Ａ…本体部，１Ｂ，１Ｃ…突出部，２，３…フィンガ，２Ａ，３Ａ…基端部，２Ｂ，３Ｂ…先端部，１０…トレイ搬送台，１１…トレイ，１２，１２Ａ～１２Ｄ…ポケット，１３，１４…部品，２０…粗分離装置，３０…ピックアップロボット，３１…ハンド，３２…可動アーム，３３…ベース部，３４，３５…パッド，４０…撮像装置，４１…支持柱，５０…制御部，５１…粗分離制御部，５２…画像生成部，５３…画像判定部，５４…ピックアップ制御部，１００…ピッキング装置，Ｇ…重心，ＰＮ１…待機位置，ＰＮ２…ワーク位置，Ｗ１…壁面部，Ｗ２…壁面部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2023-09-26

【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】

互いに対向する第１のフィンガおよび第２のフィンガを有するハンドと、
前記第１のフィンガにおいて、前記第２のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第１のパッドと、
前記第２のフィンガにおいて、前記第１のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第２のパッドと、
前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを近接させることにより、部品を保持する保持動作と、前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを離間させることにより、複数のポケットが形成されたトレイを保持する保持動作とを選択的に前記ハンドに実行させる制御部とを備える、ピッキング装置。

【請求項2】

前記第１のフィンガは、前記部品を保持する第１の先端部と、前記第１の先端部よりも幅広に形成され、前記第１のパッドを介して前記トレイを保持する第１の基端部とを含み、
前記第２のフィンガは、前記部品を保持する第２の先端部と、前記第２の先端部よりも幅広に形成され、前記第２のパッドを介して前記トレイを保持する第２の基端部とを含む、請求項１記載のピッキング装置。

【請求項3】

前記第１のパッドまたは前記第２のパッドは、ゴム部材により形成される、請求項１または２記載のピッキング装置。

【請求項4】

前記ゴム部材は、ウレタン、ニトリルゴムまたはシリコーンを含む、請求項３記載のピッキング装置。

【請求項5】

前記トレイの各ポケットは、第１の方向に第１の距離だけ離間した第１の対の壁面部と、第２の方向に前記第１の距離よりも大きい第２の距離だけ離間した第２の対の壁面部とにより形成され、
前記制御部は、前記トレイの保持動作時に、
前記第２の方向に並ぶ状態で、前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガを前記トレイの特定のポケットに進入させる制御と、
前記第１の方向に並ぶように前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガを回転させる制御と、
前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを離間させる制御とを順次実行する、請求項１または２記載のピッキング装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記トレイの保持動作時に、前記トレイの重心から所定範囲内に位置するポケットに前記第１のフィンガおよび前記第２のフィンガを進入させる、請求項１または２記載のピッキング装置。

【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】

本発明の一局面に従うピッキング装置は、互いに対向する第１のフィンガおよび第２のフィンガを有するハンドと、前記第１のフィンガにおいて、前記第２のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第１のパッドと、前記第２のフィンガにおいて、前記第１のフィンガに対向する部分とは反対の部分に取り付けられる第２のパッドと、前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを近接させることにより、部品を保持する保持動作と、前記第１のフィンガと前記第２のフィンガとを離間させることにより、複数のポケットが形成されたトレイを保持する保持動作とを選択的に前記ハンドに実行させる制御部とを備える。