特開 2024-66851 移載システム、移載システムの制御方法および制御プログラム

(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】P2024066851

(43)【公開日】2024-05-16

(54)【発明の名称】移載システム、移載システムの制御方法および制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 59/02 20060101AFI20240509BHJP

   B65G 47/29 20060101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

B65G59/02 Z

B65G47/29 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022176599

(22)【出願日】2022-11-02

(71)【出願人】

【識別番号】000003643

【氏名又は名称】株式会社ダイフク

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】味生 淳

(72)【発明者】

【氏名】楠部 浩幸

(72)【発明者】

【氏名】上田 雄一

(72)【発明者】

【氏名】森川 雅司

【テーマコード（参考）】

3F030

3F081

【Ｆターム（参考）】

3F030BA01

3F030BA02

3F030DA01

3F030DB03

3F030FA01

3F081BA03

3F081BC11

3F081BD16

3F081BD22

3F081BF04

3F081BF06

(57)【要約】

【課題】移載システムの移載効率を向上させる。
【解決手段】移載システム（１）は、第１カメラ（１３ａ）からの画像データに基づいて移載部（１２）を制御し、前記画像データの画像処理が完了する前に第２容器（１８）から第１容器（１７）側へピッキングヘッド（１２ａ）の移動を開始させる先行移動制御を行う。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面視で第１方向へ第１移載位置と第２移載位置とが並ぶ移載位置の上方に設置され、前記第１移載位置を撮像する撮像部と、
前記第１および第２移載位置間を移動可能に構成され、前記撮像部によって前記第１移載位置が撮像された後に該第１移載位置の上方へ移動する物品保持部を有する移載部と、
前記撮像部からの画像データに基づいて前記移載部を制御し、前記第１および第２移載位置間で物品を移載する制御部であって、前記画像データの画像処理が完了する前に前記第２移載位置から前記第１移載位置側へ前記物品保持部の移動を開始させる先行移動制御を行う制御部と、
を含む移載システム。

【請求項2】

前記先行移動制御の開始後、前記第１方向において前記第１移載位置よりも前記第２移載位置側に設定される基準位置に前記物品保持部が到達するまでの間に前記画像処理が完了しない場合、前記制御部は、前記先行移動制御を終了し、前記物品保持部を前記基準位置で停止させる請求項１に記載の移載システム。

【請求項3】

前記制御部は、前記先行移動制御を終了した後に前記画像処理が完了した場合、前記画像処理の結果に基づいた前記移載部の制御を開始する請求項２に記載の移載システム。

【請求項4】

前記先行移動制御の開始後、前記第１方向において前記第１移載位置よりも前記第２移載位置側に設定される基準位置に前記物品保持部が到達するまでの間に前記画像処理が完了した場合、前記制御部は、前記先行移動制御から前記画像処理の結果に基づいた前記移載部の制御へ切り替える請求項１に記載の移載システム。

【請求項5】

前記基準位置は、平面視で前記第１および第２移載位置との間に設定される請求項２から４のいずれか１項に記載の移載システム。

【請求項6】

前記第１移載位置に対して前記物品を収容可能な容器の搬入および搬出を行う搬送部をさらに含み、
前記基準位置は、前記物品保持部または該物品保持部に保持される前記物品が、前記容器に接触しない高さ位置に設定される、請求項２から４のいずれか１項に記載の移載システム。

【請求項7】

前記基準位置は、前記第１方向と平行であり、かつ平面視で前記容器の中心を通る仮想直線上に設定される請求項６に記載の移載システム。

【請求項8】

前記移載部は、前記物品保持部を昇降させると共に、前記第１方向および平面視で該第１方向と直交する第２方向へ前記物品保持部を移動させる駆動部をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載の移載システム。

【請求項9】

前記第１移載位置に対して前記物品を収容可能な容器の搬入および搬出を行う搬送部をさらに含み、
前記制御部は、前記容器を撮像した前記画像データの画像処理が完了する前に前記先行移動制御を行う請求項１から４のいずれか１項に記載の移載システム。

【請求項10】

平面視で第１方向へ第１移載位置と第２移載位置とが並ぶ移載位置の上方に設置される撮像部によって前記第１移載位置を撮像する撮像ステップと、
前記撮像部からの画像データに基づいて、前記第１および第２移載位置間を移動可能に構成される物品保持部を制御し、前記第１移載位置を撮像した後に前記物品保持部を前記
第１移載位置の上方へ移動させる移動ステップと、
前記画像データの画像処理が完了する前に前記第２移載位置から前記第１移載位置側へ前記物品保持部の移動を開始させる先行移動ステップと、
を含む移載システムの制御方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の移載システムの制御方法における前記撮像ステップ、前記移動ステップ、および前記先行移動ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物流における物品の移載システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、物流倉庫等においては、多種多量の物品を効率よく出荷先別に出荷容器へ選別仕分けするために、ロボットアーム等のピッキング装置（移載部）を備える移載システムが用いられている。この種の移載システムに関連して、例えば特許文献１には、カメラが撮像した画像データに基づいて物品の姿勢を検知し、ピッキング装置を制御する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２４５２８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、従来の移載システムでは、物品を撮像した画像データの画像処理が完了した後に、画像処理の結果に基づいてロボットハンド（物品保持部）を前記物品側へ向けて移動させる制御が行われていた。このため、画像処理に遅延が生じた場合、物品側へのロボットハンドの移動開始が遅くなり、移載効率が低下するという課題があった。

【0005】

本発明の一態様は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであって、移載システムの移載効率を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る移載システムは、平面視で第１方向へ第１移載位置と第２移載位置とが並ぶ移載位置の上方に設置され、前記第１移載位置を撮像する撮像部と、前記第１および第２移載位置間を移動可能に構成され、前記撮像部によって前記第１移載位置が撮像された後に該第１移載位置の上方へ移動する物品保持部を有する移載部と、前記撮像部からの画像データに基づいて前記移載部を制御し、前記第１および第２移載位置間で物品を移載する制御部であって、前記画像データの画像処理が完了する前に前記第２移載位置から前記第１移載位置側へ前記物品保持部の移動を開始させる先行移動制御を行う制御部と、を含む。

【0007】

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る移載システムの制御方法は、平面視で第１方向へ第１移載位置と第２移載位置とが並ぶ移載位置の上方に設置される撮像部によって前記第１移載位置を撮像する撮像ステップと、前記撮像部からの画像データに基づいて、前記第１および第２移載位置間を移動可能に構成される物品保持部を制御し、前記第１移載位置を撮像した後に前記物品保持部を前記第１移載位置の上方へ移動させる移動ステップと、前記画像データの画像処理が完了する前に前記第２移載位置から前記第１移載位置側へ前記物品保持部の移動を開始させる先行移動ステップと、を含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、移載システムの移載効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る移載システムの概要を示す斜視図である。

【図2】前記移載システムの概要を示す平面図である。

【図3】前記移載システムの概要を示す機能ブロック図である。

【図4】前記移載システムが実行する先行移動制御の流れを例示するフローチャートである。

【図5】図４に示される第１ステップの動作例を示す模式図である。

【図6】図４に示される第２ステップの動作例を示す模式図である。

【図7】図４に示される第４ステップの動作例を示す模式図である。

【図8】図７に示される基準位置を説明するための模式図である。

【図9】図４に示される第４ステップの他の動作例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施形態について、図１～図９を参照して説明する。以下の説明では、第１容器から第２容器へ物品を移載する移載システムの構成例を説明する。ただし、以下の説明は本発明に係る移載システムの一例であり、本発明の技術的範囲は図示例に限定されるものではない。

【0011】

〔移載システムの概要〕
まず、図１および図２を参照して移載システム１の概要について説明する。図１は、本実施形態の移載システム１の概要を示す斜視図である。図２は、移載システム１の概要を示す平面図である。移載システム１は、物流倉庫等において物品２の移載を行うものである。図１および図２に示すように、本実施形態の移載システム１は、搬送部１１、移載部１２、カメラ部１３、支持フレーム１４、制御部１５、および端末部１６を含む。

【0012】

（搬送部）
搬送部１１は、物品２を収容する第１容器１７および第２容器１８をＹ方向（前後方向、第２方向）へ搬送するものである。具体的には、搬送部１１は、Ｚ方向下側に設けられた搬入用コンベア１１ａ・１１ｂと、Ｚ方向上側に設けられた搬出用コンベア１１ｃ・１１ｄとを含む。搬入用コンベア１１ａ・１１ｂによって第１容器１７および第２容器１８がＹ方向前側にそれぞれ搬送される。また、搬出用コンベア１１ｃ・１１ｄによって第１容器１７および第２容器１８がＹ方向後側にそれぞれ搬送される。

【0013】

さらに、搬送部１１は、移動機構１１ｅおよび筐体１１ｆを含む。移動機構１１ｅは、搬入用コンベア１１ａからの第１容器１７をピック側移載位置（第１移載位置、第２移載位置）Ｐ１に順次移動させると共に、搬入用コンベア１１ｂからの第２容器１８をプレース側移載位置（第１移載位置、第２移載位置）Ｐ２に順次移動させる。また、移動機構１１ｅは、ピック側移載位置Ｐ１に配置された第１容器１７を搬出用コンベア１１ｃに順次移動させると共に、プレース側移載位置Ｐ２に配置された第２容器１８を搬出用コンベア１１ｄに順次移動させる。筐体１１ｆは、移動機構１１ｅを収容する。

【0014】

（移載部）
移載部１２は、搬送部１１のＹ方向前端側（一端側）に設置され、ピック側移載位置Ｐ１に配置された第１容器１７に収容された物品２を保持して、プレース側移載位置Ｐ２に配置された第２容器１８へ移載するものである。移載部１２は、搬送部１１の移動機構１１ｅおよび筐体１１ｆのＺ方向上側に、架台等（図示せず）によって設置される。

【0015】

移載部１２は、物品２を保持するピッキングヘッド（物品保持部）１２ａと、該ピッキングヘッド１２ａをＺ方向へ昇降させると共に、平面視においてピッキングヘッド１２ａをＸ方向およびＹ方向の２方向へ移動させる駆動部１２ｂとを含む。ピッキングヘッド１２ａは、例えば、物品２を吸着する１つまたは複数の吸着パッド等から構成される。ピッキングヘッド１２ａは、第１容器１７に収容される物品２に対して上方から吸着し、物品
２を吊った状態で保持する。

【0016】

駆動部１２ｂは、固定レール１２ｃ、第１可動レール１２ｄ、第２可動レール１２ｅ、および支持アーム１２ｆを含む。固定レール１２ｃは、Ｘ方向に沿って設置される。第１可動レール１２ｄは、Ｚ方向に沿って設置され、固定レール１２ｃに沿ってＸ方向に往復移動する。第２可動レール１２ｅは、Ｙ方向に沿って設置され、第１可動レール１２ｄに沿ってＺ方向に往復移動する。

【0017】

支持アーム１２ｆは、Ｚ方向に沿って設置され、第２可動レール１２ｅに沿ってＹ方向に往復移動する。また、支持アーム１２ｆは、Ｚ方向下側にピッキングヘッド１２ａが取り付けられている。これにより、移載部１２は、駆動部１２ｂの動作を制御することにより、ピッキングヘッド１２ａをＸＹＺの３方向へ往復移動させることができる。

【0018】

移載部１２は、例えば６軸ロボット等の移載ユニットに比べて、構造がシンプルであり、多列のコンベアレイアウトにも適応し易い。このため、移載部１２を用いることにより、移載システム１のレイアウト設計の自由度が向上する。

【0019】

（カメラ部）
カメラ部（撮像部）１３は、移載部１２の上方に配置され、物品２を撮像して撮像画像を作成するものである。カメラ部１３は、第１カメラ１３ａおよび第２カメラ１３ｂを含む。第１カメラ１３ａは、ピック側移載位置Ｐ１に配置された第１容器１７を撮像することにより、第１容器１７に収容された１または複数の物品２を撮像する。第２カメラ１３ｂは、プレース側移載位置Ｐ２に配置された第２容器１８を撮像することにより、第２容器１８に収容された１または複数の物品２を撮像する。なお、カメラ部１３は、ライト等を含めてもよく、第１カメラ１３ａおよび第２カメラ１３ｂは、各々ライト等により所定の照度で照らした状態で、物品２を撮像してもよい。

【0020】

（支持フレーム）
支持フレーム１４は、カメラ部１３を支持する枠体である。支持フレーム１４は、平面視で移載部１２に対しＹ方向と直交するＸ方向（左右方向、第１方向）に隣接してそれぞれ設置される支持部１４ａ・１４ａと、支持部１４ａ・１４ａ間に架設される梁部材１４ｂ・１４ｂとを含む。Ｙ方向前側の梁部材１４ｂの適所には、第１カメラ１３ａおよび第２カメラ１３ｂが設置される。なお、梁部材１４ｂは、１本でもよいし、３本以上でもよい。

【0021】

支持部１４ａ・１４ａのそれぞれは、２本の柱部材１４ｃ・１４ｄ、桁部材１４ｅ、および補強部材１４ｆを含む。柱部材１４ｃ・１４ｄは、Ｙ方向に配列され、固定部材１４ｇ・１４ｈにより、移載システム１の設置場所に固定される。桁部材１４ｅおよび補強部材１４ｆは、柱部材１４ｃ・１４ｄ間に架設される。

【0022】

なお、梁部材１４ｂ・１４ｂは、桁部材１４ｅ上に設置されてもよいし、柱部材１４ｃ・１４ｄに設置されてもよい。また、補強部材１４ｆは、２本以上であってもよいし、省略してもよい。また、支持部１４ａ・１４ａのそれぞれが４本以上の柱部材によって立設されている場合、梁部材１４ｂ・１４ｂを省略してもよい。この場合、第１カメラ１３ａおよび第２カメラ１３ｂは、支持部１４ａ・１４ａの適所にそれぞれ設置すればよい。

【0023】

（制御部および端末部）
制御部１５は、移載システム１における各部を制御するものであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを含むコンピュータによって構成される。そして
、各種構成の動作制御は、制御プログラムをコンピュータに実行させることによって行わ
れる。なお、制御部１５の詳細は後述する。

【0024】

端末部１６は、移載システム１に対する操作を作業者Ｓ（図２）が行うためのものである。端末部１６は、キーボード、タッチパネル、ジョイスティック等の入力部１６ａと、所定の情報を表示する表示部１６ｂとを有している。これらの制御部１５および端末部１６は、移載システム１の制御機器の一例であり、後述の前ガード部２４の外側であって、かつ作業エリア２５に対し移載部１２が設けられている側とは反対側（Ｙ方向前側）に設置されている。

【0025】

具体的には、制御部１５は、図示しない電気配線を各々介して搬送部１１、移載部１２、カメラ部１３、および端末部１６に接続されている。制御部１５は、搬送部１１および移載部１２から各々動作状態等の所定の情報を取得するとともに、搬送部１１および移載部１２への指示信号等の所定の指令信号を各々出力する。制御部１５は、カメラ部１３の第１カメラ１３ａおよび第２カメラ１３ｂに対して、オン・オフ信号等の所定の指示信号を各々出力するとともに、第１カメラ１３ａおよび第２カメラ１３ｂから各々撮像データを取得する。制御部１５は、端末部１６から作業者Ｓの操作に応じた指示信号等を受信するとともに、搬送部１１、移載部１２、およびカメラ部１３から取得した情報を端末部１６に送信する。

【0026】

（ガード）
本実施形態の移載システム１では、移載部１２は、ピッキングヘッド１２ａをＸＹＺの３方向へ往復移動させる動作を行う。このため、図１および図２に示すように、移載部１２の周囲には、安全性の観点から、作業者Ｓ等が移載部１２と接触する可能性を大幅に低減するためのガードが設けられている。具体的には、本実施形態では、ガードとして、前記制御機器側からＹ方向後方に向かって、横ガード部２１と、前ガード部２４と、後ガード部４１とが順次設けられている。

【0027】

（横ガード部）
図１および図２に示すように、支持部１４ａ・１４ａのそれぞれは、移載部１２とそのＸ方向の外部とを仕切る横ガード部２１を含む。横ガード部２１は、透明板２２と透明板２２を保持する枠部材２３とを含む。これにより、作業者Ｓを含む人がＸ方向から進入して移載部１２と接触することを防止でき、その結果、移載システム１の安全性を向上することができる。

【0028】

さらに、支持部１４ａ・１４ａのそれぞれに横ガード部２１が設けられているので、移載部１２とそのＸ方向の外部とを仕切るガード部を、支持部１４ａ・１４ａのＸ方向外側に新たに設ける必要が無い。その結果、移載システム１の省スペース化を図ることができる。

【0029】

ところで、２つの支持部１４ａ・１４ａは、移載部１２に対し、Ｘ方向に隣接して設置されているから、移載部１２のＺ方向下側に位置する搬送部１１の筐体１１ｆとも隣接している。そこで、本実施形態では、支持部１４ａの下部の領域、すなわち、筐体１１ｆと対向する領域では、横ガード部２１が省略されている。これにより、横ガード部２１を設ける領域を減らすことができる。一方、作業者Ｓが支持部１４ａの下部から進入して移載部１２と接触することは、筐体１１ｆによって防止できる。すなわち、支持部１４ａの下部の領域は、筐体１１ｆが移載部１２とそのＸ方向の外部との仕切となる。

【0030】

（前ガード部）
図１および図２に示すように、移載システム１において、平面視で移載部１２に対して搬送部１１とは反対側に設定される作業エリア２５と、その外部とを仕切るように前ガー
ド部２４が設けられている。前ガード部２４は、２つの支持部１４ａ・１４ａと接続されている。

【0031】

作業エリア２５は、作業者Ｓが物品２を保持して移載する手作業移載を行うためのスペースである。つまり、本実施形態の移載システム１は、移載部１２が物品２を保持して自動的に移載する自動移載と、作業者Ｓが作業エリア２５内に入って物品２を保持して移載する手作業移載との両方を実行可能となっている。また、前ガード部２４は、作業エリア２５の周囲に作業エリア２５に隣接して設けられている。

【0032】

具体的には、前ガード部２４は、複数の固定式ガード部２６と可動式ガード部２７とを連結して含む。固定式ガード部２６は、透明板３１と該透明板３１を保持する枠部材３２とを含む。枠部材３２のＺ方向下側の隅部は、固定部材２６ａにより、移載システム１の設置場所に固定される。また、Ｙ方向後側の固定式ガード部２６・２６は、支持部１４ａ・１４ａのＹ方向前側にそれぞれ連結している。

【0033】

可動式ガード部２７は、作業エリア２５への作業者Ｓの出入口扉を構成するものであり、固定用枠部材３３と、固定用枠部材３３内に設けられる可動部材３４とを含む。固定用枠部材３３のＺ方向下側の隅部は、固定部材３３ａにより、移載システム１の設置場所に固定される。可動部材３４は、固定用枠部材３３に対しヒンジ部材（図示せず）等を介して回動可能に設けられている。可動部材３４は、透明板３５と、該透明板３５を保持する枠部材３６とを含む。

【0034】

以上により、作業者Ｓを含む人が作業エリア２５に不用意に進入して移載部１２と接触することを防止でき、その結果、移載システム１の安全性を向上することができる。また、前ガード部２４が作業エリア２５に隣接して設けられているので、前ガード部２４を設けることによる移載システム１の設置空間の増大を抑制することができる。

【0035】

なお、移載システム１が自動移載のみ実行可能である場合、作業エリア２５は、移載部１２を監視者が監視するための監視エリアとして設定されてもよい。或いは、作業エリア２５は省略されてもよい。このとき、前ガード部２４は、移載部１２のＹ方向前側に、移載部１２と隣接して設ければよい。

【0036】

（後ガード部）
図１および図２に示すように、移載システム１には、搬送部１１のＹ方向前端に対し、Ｘ方向に隣接し、かつ、前記前端とそのＸ方向の外部とを仕切る後ガード部４１・４１が設けられている。後ガード部４１は、透明板４２と、透明板４２を保持する枠部材４３とを含む。後ガード部４１・４１のＹ方向前側は、支持部１４ａ・１４ａのＹ方向後側にそれぞれ連結（接続）している。また、枠部材４３のＺ方向下側の隅部は、固定部材４３ａにより、移載システム１の設置場所に固定される。さらに、後ガード部４１・４１の間には補強部材４４・４５が設けられている。

【0037】

これにより、作業者Ｓを含む人が搬送部１１から進入して移載部１２と接触することを防止でき、その結果、移載システム１の安全性を向上することができる。また、後ガード部４１が搬送部１１に隣接して設けられているので、後ガード部４１を設けることによる移載システム１の設置空間の増大を抑制することができる。

【0038】

また、本実施形態の前ガード部２４、横ガード部２１、および後ガード部４１では、透明板２２・３１・３５・４２を実質的なガードとして設けている。これにより、本実施形態では、移載システム１の作業者Ｓは、監視者として移載システム１の外部から搬送部１１および移載部１２を監視することができる。なお、透明板２２・３１・３５・４２の代
わりに、柵、網、その他の形状のガードを用いてもよい。

【0039】

〔移載システム１の制御ブロック〕
図３は、本実施形態の移載システム１の概要を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御部１５は、画像取得部１５ａ、画像処理部１５ｂ、および駆動制御部１５ｃを含む。

【0040】

画像取得部１５ａは、カメラ部１３が撮像した画像データを取得する。具体的には、画像取得部１５ａは、第１カメラ１３ａが撮像した第１容器１７の画像データを取得する。また、画像取得部１５ａは、第２カメラ１３ｂが撮像した第２容器１８の画像データを取得する。画像取得部１５ａは、取得した画像データを画像処理部１５ｂに送出する。

【0041】

画像処理部１５ｂは、画像データに対し画像処理を行って、物品２を移載するための移載データを取得する。画像処理部１５ｂは、取得したデータを駆動制御部１５ｃに送出する。

【0042】

例えば、画像処理部１５ｂは、前記画像データに対し画像処理を行って、第１容器１７および第２容器１８に収容された物品２の画像を抽出し、該物品２のＸ方向およびＹ方向の位置（以下、「ＸＹ座標」と称する。）を特定する。なお、前記画像処理は公知であるので、その説明を省略する。次に、画像処理部１５ｂは、第１容器１７の画像データから特定したＸＹ座標に基づき、第１容器１７における移載すべき物品２のＸＹ座標を特定する。また、画像処理部１５ｂは、第２容器１８の画像データから特定したＸＹ座標に基づき、物品２を第２容器１８に載置する位置のＸＹ座標を特定する。そして、画像処理部１５ｂは、画像処理の結果として、移載すべき物品２のＸＹ座標のデータ、および前記載置する位置のＸＹ座標のデータを駆動制御部１５ｃに順次送出する。

【0043】

駆動制御部１５ｃは、画像処理部１５ｂから取得した画像処理の結果に基づいて、移載部１２を制御する。また、駆動制御部１５ｃは、画像処理部１５ｂから画像処理の結果を取得する前、つまり画像処理部１５ｂによる画像処理が完了する前に、ピッキングヘッド１２ａを第１容器１７側へ先行移動させる先行移動制御を行う。なお、先行移動制御の詳細については後述する。

【0044】

〔移載システム１の制御〕
次に、図４～図９を参照して、移載システム１の制御について説明する。制御部１５は、カメラ部１３が撮像した画像データの画像処理の結果に基づいてピッキングヘッド１２ａを第１容器１７および第２容器１８の間で往復移動させて、第１容器１７内の物品２を第２容器１８へ移載する移載動作の制御を行う。

【0045】

ここで、従来の移載システムでは、カメラ部１３が撮像した画像データの画像処理が完了した後に、画像処理の結果に基づいてロボットハンド等の物品保持部を第２容器１８から第１容器１７側へ向けて移動させる制御が行われていた。このため、画像処理に遅延が生じた場合、第１容器１７側への物品保持部の移動開始が遅くなり、移載効率が低下するという課題があった。

【0046】

例えば、移載動作中に第１容器１７の入れ替えを行う場合、ピッキングヘッド１２ａによって物品２が取り出された第１容器１７をピック側移載位置Ｐ１から搬出し、次の第１容器１７がピック側移載位置Ｐ１に搬入された後に、第１容器１７の撮像が行われる。このため、第１容器１７の入れ替えを行う場合、第１容器１７の入れ替えに要する時間だけ撮像タイミングが遅くなり、画像処理に遅延が生じ易くなる。

【0047】

そこで、制御部１５は、第１容器１７の画像データの画像処理が完了する前に第２容器１８から第１容器１７側へ向けてピッキングヘッド１２ａの移動を開始させる先行移動制御を行う。これにより、画像処理の完了を待たずにピッキングヘッド１２ａを第１容器１７側へ移動させることができるため、移載システム１の移載効率を従来よりも向上させることができる。

【0048】

図４は、移載システム１が実行する先行移動制御の流れを例示するフローチャートである。図４に示すように、第１容器１７内の物品２を第２容器１８へ移載する移載動作において、駆動制御部１５ｃは、第１カメラ１３ａを制御して、第１容器１７を撮像する（第１ステップＳ１：撮像ステップ）。図５は、図４に示される第１ステップＳ１の動作例を示す模式図である。図５に示すように、駆動制御部１５ｃは、ピッキングヘッド１２ａによって第１容器１７から物品２が取り出された後、第１カメラ１３ａを制御して第１容器１７を撮像する。第１カメラ１３ａは、例えば、物品２を保持したピッキングヘッド１２ａが、第１カメラ１３ａの第１撮像範囲Ｒ１の外側に設定された基準位置Ｂまで移動した場合に、第１容器１７を撮像する。これにより、ピッキングヘッド１２ａおよび駆動部１２ｂの撮像データへの映り込みを回避することができる。第１カメラ１３ａが撮像した第１容器１７の画像データは、画像取得部１５ａを介して画像処理部１５ｂに送出され、画像処理部１５ｂによって画像処理が行われる。なお、基準位置Ｂの詳細は後述する。

【0049】

次に、駆動制御部１５ｃは、駆動部１２ｂを制御して、第２容器１８に物品２を載置する（第２ステップＳ２）。図６は、図４に示される第２ステップＳ２の動作例を示す模式図である。図６に示すように、駆動部１２ｂは、第２容器１８の画像データから画像処理部１５ｂによって特定された前記載置する位置のＸＹ座標上でピッキングヘッド１２ａを停止させ、ピッキングヘッド１２ａを下降させる。そして、ピッキングヘッド１２ａが第２容器１８の底面付近に到達すると、駆動部１２ｂは、下降を停止して、ピッキングヘッド１２ａによる物品の吸着を終了する。これにより、物品２はピッキングヘッド１２ａから放れて、第２容器１８内に載置される。

【0050】

次に、駆動制御部１５ｃは、第１容器１７の画像データの画像処理が完了したか否かを判定する（第３ステップＳ３）。第２容器１８に物品２を載置した時点で画像処理が完了している場合（第３ステップＳ３でＹｅｓ）、駆動制御部１５ｃは、先行移動制御を行うことなく、画像処理の結果に基づいたピッキングヘッド１２ａの制御を開始する（第７ステップＳ７：移動ステップ）。例えば、駆動制御部１５ｃは、前記画像処理の結果に基づいて駆動部１２ｂを制御し、第１容器１７における次に移載すべき物品２のＸＹ座標の上方へピッキングヘッド１２ａを移動させる制御を開始する。

【0051】

一方、第２容器１８に物品２を載置した時点で画像処理が完了していない場合（第３ステップＳ３でＮｏ）、駆動制御部１５ｃは、駆動部１２ｂを制御して、第１容器１７側へのピッキングヘッド１２ａの先行移動制御を開始する（第４ステップＳ４：先行移動ステップ）。図７は、図４に示される第４ステップＳ４の動作例を示す模式図である。図７に示すように、駆動部１２ｂは、第２容器１８内に物品２を載置した時点で画像処理が完了していない場合、第１容器１７側へ近付く方向へピッキングヘッド１２ａを先行移動させる。図７の例では、駆動部１２ｂは、第２容器１８内において物品２の吸着を終了した下降位置から、ピック側移載位置Ｐ１とプレース側移載位置Ｐ２との間に設定された基準位置Ｂへ向かって斜め上方へピッキングヘッド１２ａを先行移動させる動作例を示す。このように、第２容器１８に物品２を載置した後、画像処理が完了する前にピッキングヘッド１２ａの第１容器１７側への先行移動を開始させることにより、第２容器１８から第１容器１７へのピッキングヘッド１２ａの移動時間を短縮することができる。

【0052】

図８は、図７に示される基準位置Ｂを説明するための模式図である。図８の８００１は
、基準位置Ｂの一例を示す正面図であり、図８の８００２は、図８の８００１に示される基準位置Ｂを示す平面図である。なお、図８の８００１では、便宜上、移載部１２のうち固定レール１２ｃのみを図示している。

【0053】

図８の８００１に示すように、基準位置Ｂは、第１カメラ１３ａの第１撮像範囲Ｒ１および第２カメラ１３ｂの第２撮像範囲Ｒ２の外側に設定される。これにより、例えばピッキングヘッド１２ａが基準位置Ｂに位置する際に第１カメラ１３ａまたは第２カメラ１３ｂによって撮像を行った場合に、ピッキングヘッド１２ａおよび駆動部１２ｂの撮像データへの映り込みを回避することが可能となる（図５）。

【0054】

また、基準位置Ｂは、ピッキングヘッド１２ａまたは該ピッキングヘッド１２ａに保持される物品２が、第１容器１７および第２容器１８に接触しない高さ位置に設定される。これにより、ピッキングヘッド１２ａが基準位置ＢからＸ方向へ移動する際に、ピッキングヘッド１２ａまたは物品２が第１容器１７および第２容器１８に接触することを回避することができる。

【0055】

図８の８００２に示すように、基準位置Ｂは、平面視でピック側移載位置Ｐ１とプレース側移載位置Ｐ２との間に設定されてもよい。これにより、後述するように、画像処理が完了する前にピッキングヘッド１２ａを第１容器１７へ近付けて、第１容器１７の手前側で待機させる等の制御が可能となる。

【0056】

また、基準位置Ｂは、Ｘ方向と平行であり、かつ平面視で第１容器１７の中心Ｃ１および第２容器１８の中心Ｃ２を通る仮想直線Ｌ上に設定されてもよい。これにより、平面視で仮想直線Ｌに近づくように、つまり第１容器１７の中心Ｃ１にピッキングヘッド１２ａを第１容器１７側へ先行移動させることができる。

【0057】

なお、基準位置Ｂは、移載システム１の移載動作の開始前に予め設定されており、基準位置ＢのＸＹＺ座標が制御部１５のメモリ等に登録される。基準位置ＢのＸＹＺ座標は、第１容器１７および第２容器１８の寸法、移載する物品２の種類等に応じて適宜変更可能である。

【0058】

次に、駆動制御部１５ｃは、ピッキングヘッド１２ａの先行移動制御の開始後、第１容器１７の画像データの画像処理が完了したか否かを判定する（第５ステップＳ５）。先行移動制御の開始後、ピッキングヘッド１２ａが基準位置Ｂに到達するまでの間に画像処理が完了しない場合（第５ステップＳ５でＮｏ）、駆動制御部１５ｃは、先行移動制御を終了し、ピッキングヘッド１２ａを基準位置Ｂで停止させる（第６ステップＳ６）。これにより、画像処理が完了する前にピッキングヘッド１２ａを第１容器１７側へ移動させて、第２容器１８から見て第１容器１７の手前側に設定された基準位置Ｂで待機させることができる。ピッキングヘッド１２ａを基準位置Ｂで停止させた後、駆動制御部１５ｃは、画像処理が完了したか否かの判定を継続して行う（第５ステップＳ５）。そして、ピッキングヘッド１２ａを基準位置Ｂで停止させた後、つまり先行移動制御を終了した後に画像処理が完了した場合（第５ステップＳ５でＹｅｓ）、駆動制御部１５ｃは、画像処理の結果に基づいたピッキングヘッド１２ａの制御を開始する（第７ステップＳ７）。これにより、基準位置Ｂで停止したピッキングヘッド１２ａの移動を自動的に再開させ、画像処理の結果に基づいてピッキングヘッド１２ａを動作させることができる。

【0059】

一方、先行移動制御の開始後、ピッキングヘッド１２ａが基準位置Ｂに到達するまでの間に画像処理が完了した場合（第５ステップＳ５でＹｅｓ）、駆動制御部１５ｃは、先行移動制御から画像処理の結果に基づいたピッキングヘッド１２ａの制御へ切り替える（第７ステップＳ７）。これにより、ピッキングヘッド１２ａを基準位置Ｂで停止させること
なく、画像処理の結果に基づいてピッキングヘッド１２ａを連続的に動作させることができる。

【0060】

このように、駆動制御部１５ｃは、第１容器１７の画像データの画像処理が完了する前に第２容器１８から第１容器１７側へ向けてピッキングヘッド１２ａの移動を開始させる先行移動制御を行う。このため、画像処理に遅延が生じた場合であっても、遅延に伴う移載効率の低下を低減し、従来よりも移載効率を向上させることができる。

【0061】

なお、図４に示すフローチャートにおいて、先行移動制御の開始（第４ステップＳ４）後に、第１容器１７の撮像（第１ステップＳ１）が行われてもよい。この場合、駆動制御部１５ｃは、例えば第３ステップＳ３の判定処理を省略し、第２容器１８に物品２を載置（第２ステップＳ２）した後、直ちに先行移動制御を開始する（第４ステップＳ４）。

【0062】

上述のとおり、第１容器１７の入れ替えを行う場合、搬送部１１によって第１容器１７の入れ替えが終わった後に第１容器１７の撮像が行われる。このため、ピッキングヘッド１２ａが第２容器１８に物品２を載置した時点で、第１容器１７の撮像が未だ行われてない可能性がある。従って、特に第１容器１７の入れ替えを行う場合に、画像処理の完了を待たずに第１容器１７側へ向けてピッキングヘッド１２ａを先行移動させて第１容器１７に近付けておくことで、画像処理の遅延に伴う移載効率の低下を効果的に低減することができる。

【0063】

また、図５に示すフローチャートでは、第２容器１８から第１容器１７へ向けて、つまりプレース側移載位置Ｐ２からピック側移載位置Ｐ１へ向けてピッキングヘッド１２ａを先行移動させる制御例を示した。ただし、ピック側移載位置Ｐ１からプレース側移載位置Ｐ２へ向けてピッキングヘッド１２ａを先行移動させる制御を行ってもよい。または、ピック側移載位置Ｐ１とプレース側移載位置Ｐ２との双方向間でピッキングヘッド１２ａを先行移動させる制御を行ってもよい。前記双方向間でピッキングヘッド１２ａを先行移動させる制御を行うことにより、移載システム１の移載効率をより向上させることができる。

【0064】

〔移載システム１の作用効果〕
以上のように、本実施形態の移載システム１は、平面視でＸ方向へピック側移載位置Ｐ１とプレース側移載位置Ｐ２とが並ぶ移載位置の上方に設置され、ピック側移載位置Ｐ１を撮像するカメラ部１３と、ピック側移載位置Ｐ１およびプレース側移載位置Ｐ２との間を移動可能に構成され、カメラ部１３によってピック側移載位置Ｐ１が撮像された後に該ピック側移載位置Ｐ１の上方へ移動するピッキングヘッド１２ａを有する移載部１２と、カメラ部１３からの画像データに基づいて移載部１２を制御し、ピック側移載位置Ｐ１およびプレース側移載位置Ｐ２との間で物品２を移載する制御部１５であって、画像データの画像処理が完了する前にプレース側移載位置Ｐ２からピック側移載位置Ｐ１側へ向けてピッキングヘッド１２ａの移動を開始させる先行移動制御を行う制御部１５と、を含む。

【0065】

移載システム１によれば、ピック側移載位置Ｐ１を撮像した画像データの画像処理が完了する前にプレース側移載位置Ｐ２からピック側移載位置Ｐ１側へ向けてピッキングヘッド１２ａが先行移動を開始するため、移載効率を向上させることができる。

【0066】

（変形例）
図９は、図４に示される第４ステップＳ４の他の動作例を示す模式図である。図９に示すように、駆動部１２ｂは、第２容器１８内において物品２の吸着を終了した下降位置から基準位置Ｂの高さ位置までピッキングヘッド１２ａをＺ方向上側に一旦上昇させた後、第１容器１７側へのピッキングヘッド１２ａの先行移動を開始してもよい。

【0067】

例えば、第２容器１８内において、第１容器１７と隣接する側の第２容器１８の側壁１８ａの近傍に物品２を載置した場合、下降位置から基準位置Ｂへ向かって斜め上方へピッキングヘッド１２ａを移動させると、ピッキングヘッド１２ａが側壁１８ａに接触する可能性がある。このような場合、下降位置から基準位置Ｂの高さ位置までピッキングヘッド１２ａを上昇させた後、第１容器１７側へピッキングヘッド１２ａを先行移動させることで、前記接触を回避することができる。

【0068】

なお、ピッキングヘッド１２ａを上昇させた後に先行移動制御を開始する場合、ピッキングヘッド１２ａが基準位置Ｂの高さ位置まで上昇した時点で図４に示す第３ステップＳ３の判定処理を行ってもよい。

【0069】

また、物品２を第２容器１８に載置する位置のＸ座標に応じて、下降位置からピッキングヘッド１２ａを移動させる方向を、斜め上方（図４）および上方（図９）のいずれかに切り換えてもよい。

【0070】

〔ソフトウェアによる実現例〕
移載システム１（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部１５に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

【0071】

この場合、前記装置は、前記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により前記プログラムを実行することにより、前記実施形態で説明した各機能が実現される。

【0072】

前記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、前記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、前記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して前記装置に供給されてもよい。

【0073】

また、前記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、前記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより前記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

【0074】

また、前記実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能
）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは前記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

【0075】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る移載システムは、平面視で第１方向へ第１移載位置と第２移載位置とが並ぶ移載位置の上方に設置され、前記第１移載位置を撮像する撮像部と、前記第１および第２移載位置間を移動可能に構成され、前記撮像部によって前記第１移載位置が撮像された後に該第１移載位置の上方へ移動する物品保持部を有する移載部と、前記撮像部からの画像データに基づいて前記移載部を制御し、前記第１および第２移載位置間で物品を移載する制御部であって、前記画像データの画像処理が完了する前に前記第２移載位置から前記第１移載位置側へ前記物品保持部の移動を開始させる先行移動制御を行う制御部
と、を含む。

【0076】

前記構成によれば、第１移載位置を撮像した画像データの画像処理が完了する前に第２移載位置から第１移載位置側へ物品保持部が先行移動を開始するため、物品保持部移載効率を向上させることができる。

【0077】

本発明の態様２に係る移載システムでは、前記態様１において、前記先行移動制御の開始後、前記第１方向において前記第１移載位置よりも前記第２移載位置側に設定される基準位置に前記物品保持部が到達するまでの間に前記画像処理が完了しない場合、前記制御部は、前記先行移動制御を終了し、前記物品保持部を前記基準位置で停止させてもよい。

【0078】

前記構成によれば、第１移載位置の手前側の基準位置で物品保持部を待機させることができる。

【0079】

本発明の態様３に係る移載システムでは、前記態様２において、前記制御部は、前記先行移動制御を終了した後に前記画像処理が完了した場合、前記画像処理の結果に基づいた前記移載部の制御を開始してもよい。

【0080】

前記構成によれば、物品保持部の移動を自動的に再開させ、画像処理の結果に基づいて物品保持部を動作させることができる。

【0081】

本発明の態様４に係る移載システムでは、前記態様１において、前記先行移動制御の開始後、前記第１方向において前記第１移載位置よりも前記第２移載位置側に設定される基準位置に前記物品保持部が到達するまでの間に前記画像処理が完了した場合、前記制御部は、前記先行移動制御から前記画像処理の結果に基づいた前記移載部の制御へ切り替えてもよい。

【0082】

前記構成によれば、物品保持部を基準位置で停止させることなく、画像処理の結果に基づいて物品保持部を連続的に動作させることができる。

【0083】

本発明の態様５に係る移載システムでは、前記態様１から４のいずれかにおいて、前記基準位置は、平面視で前記第１および第２移載位置との間に設定されてもよい。

【0084】

前記構成によれば、第１移載位置にできるだけ近付けて物品保持部を待機させる等の制御が可能となる。

【0085】

本発明の態様６に係る移載システムでは、前記態様２から５のいずれかにおいて、前記第１移載位置に対して前記物品を収容可能な容器の搬入および搬出を行う搬送部をさらに含み、前記基準位置は、前記物品保持部または該物品保持部に保持される前記物品が、前記容器に接触しない高さ位置に設定されてもよい。

【0086】

前記構成によれば、基準位置から容器側へ物品保持部が移動する際に物品保持部または物品が容器に接触することを防ぐことができる。

【0087】

本発明の態様７に係る移載システムでは、前記態様６において、前記基準位置は、前記第１方向と平行であり、かつ平面視で前記容器の中心を通る仮想直線上に設定されてもよい。

【0088】

前記構成によれば、先行移動制御中、平面視で容器の中心を通る仮想直線に近づくように物品保持部を容器側へ移動させることができる。

【0089】

本発明の態様８に係る移載システムでは、前記態様１から７のいずれかにおいて、前記移載部は、前記物品保持部を昇降させると共に、前記第１方向および平面視で該第１方向と直交する第２方向へ前記物品保持部を移動させる駆動部をさらに有してもよい。

【0090】

物品保持部を３方向へ移動させる移載部は、従来の６軸ロボット等の移載部に比べて構造がシンプルであり、多列の搬送部のレイアウトにも適応することができる。従って、前記構成によれば、移載システムのレイアウト設計の自由度が向上する。

【0091】

本発明の態様９に係る移載システムでは、前記態様１から８のいずれかにおいて、前記第１移載位置に対して前記物品を収容可能な容器の搬入および搬出を行う搬送部をさらに含み、前記制御部は、前記容器を撮像した前記画像データの画像処理が完了する前に前記先行移動制御を行ってもよい。

【0092】

前記構成によれば、第１移載位置に配置された容器を撮像した画像データの画像処理が完了する前に第２移載位置から容器側へ物品保持部が先行移動を開始するため、物品保持部移載効率を向上させることができる。

【0093】

本発明の態様１０に係る移載システムの制御方法は、平面視で第１方向へ第１移載位置と第２移載位置とが並ぶ移載位置の上方に設置される撮像部によって前記第１移載位置を撮像する撮像ステップと、前記撮像部からの画像データに基づいて、前記第１および第２移載位置間を移動可能に構成される物品保持部を制御し、前記第１移載位置を撮像した後に前記物品保持部を前記第１移載位置の上方へ移動させる移動ステップと、前記画像データの画像処理が完了する前に前記第２移載位置から前記第１移載位置側へ前記物品保持部の移動を開始させる先行移動ステップと、を含む。この場合、前記態様１と同様の効果を奏する。

【0094】

本発明の各態様に係る移載システムおよびその制御方法は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記移載システムおよびその制御方法がそれぞれ備える各部および各ステップ（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記移載システムおよびその制御方法をコンピュータにて実現させる移載システムの制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

【0095】

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0096】

１ 移載システム
２ 物品
１１ 搬送部
１２ 移載部
１２ａ ピッキングヘッド（物品保持部）
１２ｂ 駆動部
１３ カメラ部（撮像部）
１５ 制御部
１５ｂ 画像処理部（制御部）
１５ｃ 駆動制御部（制御部）
１７ 第１容器（容器）
１８ 第２容器（容器）
Ｃ１ 第１容器の中心（容器の中心）
Ｃ２ 第２容器の中心（容器の中心）
Ｌ 仮想直線
Ｐ１ ピック側移載位置（第１移載位置、第２移載位置）
Ｐ２ プレース側移載位置（第１移載位置、第２移載位置）
Ｓ１ 第１ステップ（撮像ステップ）
Ｓ４ 第４ステップ（先行移動ステップ）
Ｓ７ 第７ステップ（移動ステップ）
Ｘ Ｘ方向（第１方向）
Ｙ Ｙ方向（第２方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】