特許 7336678 ピッキング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-24

(45)【発行日】2023-09-01

(54)【発明の名称】ピッキング装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20230825BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020207554

(22)【出願日】2020-12-15

(65)【公開番号】P2022094590

(43)【公開日】2022-06-27

【審査請求日】2022-07-08

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100091524

【弁理士】

【氏名又は名称】和田 充夫

(72)【発明者】

【氏名】宮地 直也

(72)【発明者】

【氏名】阿部 成孝

【審査官】樋口 幸太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－００１１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０９０９４１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

製品の解体品もしくは破砕品である複数のワークから特定のワークを取出して選別するピッキング装置であって、
前記ワークを一方向の搬送方向に搬送速度で搬送する搬送部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記ワークの３次元情報を撮像する撮像装置と、
搬送される前記ワークが前記搬送部の特定の位置を通過したことを検出する物体検出器と、
前記ワークが前記特定の位置を通過したことを前記物体検出器で検出した後の前記搬送部による前記ワークのワーク移動量を計測し、計測信号を発する移動量検出装置と、
前記移動量検出装置からの前記計測信号に基づいて、前記撮像装置を、前記搬送部の前記搬送速度と同期させて前記搬送部の前記搬送方向と平行に前記搬送方向に移動させる移動機構と、
前記撮像装置が撮像して取得した情報を基に画像処理を行って、選別に必要な情報を取得する画像処理部と、
前記画像処理部で取得した前記選別に必要な情報を基に、前記ワークから前記特定のワークを保持して所定の位置へ移動させるロボットと、
前記搬送部の前記搬送速度と前記移動量検出装置からの前記計測信号に基づいて、前記移動機構による前記撮像装置の移動を制御するとともに、前記搬送部の前記搬送速度と前記移動量検出装置からの前記計測信号と前記画像処理部で取得した前記選別に必要な情報とを基に前記ロボットの動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部の制御下に、前記移動機構による前記撮像装置の移動を制御するとともに、前記ロボットが前記特定のワークを保持して前記所定の位置へ移動させて選別する一方、
前記物体検出器からの検出情報を基に、前記搬送方向に間隔をあけて搬送される前記複数のワークの間隔を演算する演算部を備え、
前記制御部は、演算された間隔を基に、撮像開始前に前記撮像装置を前記搬送方向と逆方向に移動させるように前記移動機構を制御する、
ピッキング装置。

【請求項2】

前記演算部は、前記ワークの間隔を基に前記撮像装置の前記搬送方向と逆方向への移動量を演算し、
前記制御部は、前記演算された移動量だけ、撮像開始前に前記撮像装置を前記搬送方向と逆方向に移動させるように前記移動機構を制御する、請求項１に記載のピッキング装置。

【請求項3】

前記物体検出器と前記移動量検出装置とから得られる前記ワークの前記搬送方向の位置と前記撮像装置の現在位置との関係から撮像装置視野内の前記ワークの位置を演算し、かつ演算結果から搬送部横断方向に前記ワークを投影したときに前記複数のワークの影が１つとなるワーク群のみが撮像装置視野内に納まるタイミングを演算する演算部をさらに備えて、
前記制御部は、前記演算されたタイミングで撮像装置の移動を開始するように前記移動機構を制御する、請求項２に記載のピッキング装置。

【請求項4】

前記物体検出器と前記移動量検出装置とから得られる前記ワークの前記搬送方向の位置と前記撮像装置の現在位置との関係から撮像装置視野内の前記ワークの位置を演算し、前記撮像装置の下流への移動距離が最も小さくなる撮像開始タイミングを演算する演算部をさらに備え、
前記制御部は、前記演算された撮像開始タイミングで前記撮像装置で撮像するように制御する、請求項２に記載のピッキング装置。

【請求項5】

前記物体検出器が、移動範囲の上流端に位置する前記撮像装置の撮像装置視野の搬送方向の上流端より前記搬送部の上流側に配置されている、請求項１から４のいずれか一項に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、搬送される選別対象物である複数種のワークから特定のワークをロボットでピッキングし選別するピッキング装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、世の中では様々な業界で、選別対象物である複数種の部品群から特定の部品をロボットによりピッキングし選別するピッキング装置が多く使用されている。たとえば家電リサイクルの分野では、不要となって解体もしくは部品大に粗破砕された解体品又は破砕品から、特定の部品を認識しピッキングすることで選別回収し、リサイクルを行っている。

【0003】

従来のピッキング装置としては、たとえば特許文献１に開示された装置がある。図４は、特許文献１に記載された従来のピッキング装置を示す図である。

【0004】

図４において、コンベア１０１は、コンベア１０１上に載置された、ワークｗを一方向に搬送する。搬送中のワークｗを、搬送路１１１を上部から撮像する２次元の撮像装置１０３ａによって撮像し、撮像した画像に基づいて搬送路１１１上のワークｗを検出するとともに、検出したワークｗの保持動作を、撮像装置１０３ａよりも下流側に配置したロボット１０２に対して指示することで、ワークｗを搬送路１１１から所定の場所へ移動させることができる。

【0005】

一方で別のピッキング装置としては、たとえば特許文献２に開示された装置がある。図５は、特許文献２に記載されたピッキング装置の図である。

【0006】

図５において、バラ積み部品箱２０２にランダムにバラ積みされた部品Ｐをワークとして３次元ビジョンセンサ２０１で撮像することで、高さ情報を活用し、部品Ｐの外形、位置、及び姿勢を計測する。計測した情報から、部品Ｐを把持するロボット２０３に指示を出し、部品Ｐを所定の場所へ移動させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第５４６４１７６号公報

【文献】特許第５８３７０６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１の構成では、２次元の撮像装置であるために、３次元の外形、位置及び姿勢の情報は得ることができない。

【0009】

一方で特許文献２の構成では、３次元の情報は得ることができるが、静止したワークしか撮像することができない。

【0010】

一般に、３次元撮像装置は、画像の取り込みに時間を要するため、移動しているワークを撮像することで動体ブレが生じてしまうため、正確な画像を取得できない。

【0011】

以上により、搬送中のワークに対し、３次元の撮像装置によって３次元の外形、位置、及び姿勢のような３次元情報を動体ブレなく取得することができないという課題を従来例は有していた。

【0012】

本発明は、前記従来の課題を解決するためのもので、移動中のワークであっても３次元の撮像装置を用いてワークの３次元情報を動体ブレなく取得することができるピッキング装置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】

【0013】

前記目的を達成するために、本発明の１つの態様によれば、製品の解体品もしくは破砕品である複数のワークから特定のワークを取出して選別するピッキング装置であって、
前記ワークを一方向の搬送方向に搬送速度で搬送する搬送部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記ワークの３次元情報を撮像する撮像装置と、
搬送される前記ワークが前記搬送部の特定の位置を通過したことを検出する物体検出器と、
前記ワークが前記特定の位置を通過したことを前記物体検出器で検出した後の前記搬送部による前記ワークのワーク移動量を計測し、計測信号を発する移動量検出装置と、
前記移動量検出装置からの前記計測信号に基づいて、前記撮像装置を、前記搬送部の前記搬送速度と同期させて前記搬送部の前記搬送方向と平行に前記搬送方向に移動させる移動機構と、
前記撮像装置が撮像して取得した情報を基に画像処理を行って、選別に必要な情報を取得する画像処理部と、
前記画像処理部で取得した前記選別に必要な情報を基に、前記ワークから前記特定のワークを保持して所定の位置へ移動させるロボットと、
前記搬送部の前記搬送速度と前記移動量検出装置からの前記計測信号に基づいて、前記移動機構による前記撮像装置の移動を制御するとともに、前記搬送部の前記搬送速度と前記移動量検出装置からの前記計測信号と前記画像処理部で取得した前記選別に必要な情報とを基に前記ロボットの動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部の制御下に、前記移動機構による前記撮像装置の移動を制御するとともに、前記ロボットが前記特定のワークを保持して前記所定の位置へ移動させて選別する一方、
前記物体検出器からの検出情報を基に、前記搬送方向に間隔をあけて搬送される前記複数のワークの間隔を演算する演算部を備え、
前記制御部は、演算された間隔を基に、撮像開始前に前記撮像装置を前記搬送方向と逆方向に移動させるように前記移動機構を制御する、
ピッキング装置を提供する。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明の前記態様にかかるピッキング装置によれば、撮像装置を、ワークを搬送する搬送部に追従して前記撮像装置を前記搬送部の搬送速度と同期させつつ搬送方向に平行移動させながらワークを撮像することができる。そのため、従来取得することができなかった搬送中のワークの３次元情報を、画像の取り込みに時間を要する３次元撮像装置であっても動体ブレなく取得することができ、取得した３次元情報を基に、製品の解体品又は破砕品のような形状が一定でないワークであっても、高精度にピッキングして特定のワークを選別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施の形態１におけるピッキング装置の概略構成図

【図2】本発明の実施の形態２におけるピッキング装置の一部を搬送部の上部から見た構成要素を示す概略図

【図3】本発明の実施の形態３におけるピッキング装置の一部を搬送部の上部から見た構成要素を示す概略図

【図4】特許文献１に記載された従来のピッキング装置の概略構成図

【図5】特許文献２に記載された従来のピッキング装置の概略構成図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0017】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるピッキング装置の概略構成図である。

【0018】

ピッキング装置は、搬送部１と、撮像装置５と、物体検出器３と、移動量検出装置４と、移動機構８と、ロボット６と、画像処理部５１と、制御部５２とを備え、製品の解体品もしくは破砕品である複数のワーク２から、特定のワーク２ａを取出して選別する。

【0019】

本明細書では、ワーク群６０について、製品の解体品もしくは破砕品であるワーク２の搬送方向の位置座標（すなわち、図１のＸ座標）が互いに重なっている複数のワーク２は、１つのワーク群６０として取り扱う。逆に言えば、ワーク２の搬送方向の位置座標（すなわち、図１のＸ座標）が互いに重なっていない複数のワーク２は、複数のワーク群６０として取り扱う。

【0020】

搬送部１は、複数のワーク２を一方向である搬送方向に例えば一定の搬送速度で搬送する。図１において、搬送部１は、搬送部１上に載置された、製品の解体品などの様々な品種を含む多数のワーク２を一方向の搬送方向（例えば図１の右方向）に搬送速度で搬送する。ここで、複数のワーク２で構成されるワーク群６０は、複数のワーク２が等間隔に整列されているワーク群６０もあるが、複数のワーク２が等間隔に整列されておらず、複数のワーク２がランダムな間隔で搬送部１に供給されて搬送されているワーク群６０もある。搬送部１の一例としては、コンベアであり、コンベアベルトの上にワーク２を載置する。

【0021】

撮像装置５は、搬送部１の上方に配置され、移動機構８により往復移動可能であり、搬送方向に移動しながら搬送部１の各ワーク２及びワーク群６０の位置及び形状などの３次元情報を撮像する。

【0022】

物体検出器３は、例えば光電センサなどで構成され、搬送部１に取り付けられて、搬送部１上の特定の位置Ａを通過する物体すなわち各ワーク２を検出することにより、搬送されるワーク２が搬送部１の特定の位置Ａを通過したことを検出する。物体検出器３は、物体を検出している間、継続して検出信号を出力するので、結果として、ワーク２とワーク２との搬送方向の間隔を検出することもできる。なお、物体検出器３は、移動範囲の上流端に位置する撮像装置５の撮像装置視野１０の搬送方向の上流端よりも上流側に設置されていることが望ましい。

【0023】

搬送されるワーク２は、物体検出器３により、搬送部１上の特定の位置Ａを通過したタイミングを検出される。特定の位置Ａの例としては、図１及び図２に示すように、搬送部１の搬送方向と直交する幅方向沿いの線状でかつ搬送部１の上流端と撮像装置視野の上流端との間の位置である。

【0024】

移動量検出装置４は、搬送部１に取り付けられており、ワークが特定の位置Ａを通過したことを物体検出器３で検出した後の特定の位置Ａからの搬送部１によるワーク２のワーク移動量を計測して、ワーク移動量を示す計測信号を発する。移動量検出装置４の例としては、搬送部１がベルトコンベアの場合、ベルトを駆動するモータに取り付けられたエンコーダである。

【0025】

移動機構８は、移動量検出装置４からの計測信号に基づいて、撮像装置５を、搬送部１のワーク２の搬送速度と同期させて搬送速度と同じ速度で、搬送部１の搬送方向と平行に搬送方向に移動させる。移動機構８の例としては、正逆回転駆動可能なモータと、搬送方向沿いに配置されてモータにより正逆回転可能なボールねじと、ボールねじに螺合しかつ撮像装置５を支持する支持ブラケットとで構成され、モータの正逆回転により、ボールねじを介して支持ブラケットを搬送方向に対して進退させる。

【0026】

画像処理部５１は、撮像装置５が搬送方向に移動しながら撮像して取得した情報を基に画像処理を行って、選別に必要な情報を取得する。すなわち、撮像装置５で撮像されたワーク２の画像情報を画像処理部５１が画像認識による処理を行い、ロボット６による選別に必要なワーク２の情報、例えば位置座標、角度、及び品種などを導出する。

【0027】

ロボット６は、画像処理部５１で取得した、選別に必要な情報を基に、搬送されるワーク２を保持し、搬送部１から搬送部１外の所定の位置へ移動させて選別する。

【0028】

制御部５２は、物体検出器３の検出信号と移動量検出装置４からの計測信号とが入力されるとともに、入力情報と搬送部１の搬送速度とに基づいて、撮像装置５と、移動機構８と、ロボット６と、画像処理部５１とのそれぞれの動作を制御する。

【0029】

ここで、搬送部１上でのワーク２の位置の検知の仕方について説明する。

【0030】

物体検出器３により、搬送部１上の特定の位置Ａをワーク２が通過したタイミングを検出する。移動量検出装置４により、搬送部１によるワーク２の移動量を検出して計測信号を出力する。物体検出器３からの信号と移動量検出装置４からの計測信号とを演算部５０で演算することで、特定の位置Ａよりも下流側の、搬送部１上を搬送されるワーク２の搬送方向の位置を検知することができる。

【0031】

以上の方法でそれぞれのワーク２の位置を把握することで、搬送部１の上部に搬送部１の搬送面に向かって取り付けられた撮像装置５が、その視野にワーク２が納まったタイミングで撮像を開始するように制御部５２で撮像装置５を制御することができる。ここで、「その視野にワーク２が納まったタイミングで撮像を開始する」とは、例えば、撮像装置視野の上流端を観察しているときに、搬送部横断方向にワーク群６０を投影したときに１つのワーク群６０の影が無くなって、ワーク群６０とワーク群６０との間に間隔が空いたとき、を意味する。

【0032】

その後、制御部５２が、画像処理部５１から取得した、選別に必要なワーク２の情報をロボット６に送るとともに、移動量検出装置４の計測信号もロボット６に送る。これにより、ロボット６は、ワーク２の中から選別したい、特定の品種の特定ワーク２ａのみをピックし、搬送部１外の回収箱７に移動するように制御部５２でロボット６を制御することで、特定ワーク２ａの選別が可能となる。

【0033】

ここで、撮像装置５として、３次元情報を取得できる３次元撮像装置を使用する場合には、ワーク２の品種判別、位置、及び重なりの特定を容易にすることができ、ロボット６による選別の精度を向上させることができる。

【0034】

しかし、一般に、３次元撮像装置は画像の取り込みに時間を要するため、搬送部１の上を搬送されているワーク２を撮像すると、搬送部１の搬送速度と撮像装置５の画像取込時間との関係から、動体ブレが生じてしまう。そのため、正確なワーク２の情報が得られず、高精度なピッキングができない。

【0035】

そこで、撮像装置５を、搬送部１のワーク２の移動と同期して同じ搬送速度で搬送方向に移動させながら撮像することで、この動体ブレを軽減することができる。そのために、移動機構８により、撮像装置５を搬送部１の搬送速度と同期させて同じ搬送速度でかつ搬送部１の搬送方向と平行に搬送方向に撮像装置５を移動させる。ここで、物体検出器３からの信号と、移動量検出装置４からの計測信号と、撮像装置５の現在位置とから、撮像対象のワーク２が撮像装置５の撮像装置視野１０内に搬送されるタイミングを演算部５０が導出する。次いで、移動機構８が搬送部１と同期しながら撮像装置５を平行移動させるよう制御部５２が移動機構８に指示を出し、搬送部１つまり撮像対象のワーク２と撮像装置５との相対速度を軽減する。

【0036】

ここで、撮像装置５を移動させる移動機構８に備えられた位置検出器（例えば、正逆回転駆動可能なモータのエンコーダ）により、撮像装置５の位置を検出して、撮像装置５の現在位置を取得することができる。

【0037】

なお、実際には、撮像装置５が搬送部１と同期した速度になるまでの加速時間を考慮したタイミングで、移動機構８が撮像装置５の移動を開始するように制御部５２で移動機構８を制御する。

【0038】

以上のように、制御部５２の制御により、撮像装置５を搬送部１と同期して搬送方向に移動しながら撮像装置５で撮像することで、撮像装置５を用いた、搬送中のワーク２の３次元の撮像であっても動体ブレを軽減した撮像が可能となり、その撮像情報に基づいて高精度なピッキングによる選別が可能となる。

【0039】

しかし、撮像装置５を搬送方向に移動すると、いずれ、搬送方向の下流限８ｂに撮像装置５が行きついてしまうため、撮像装置５を元位置に戻す動作が必要である。ここで、元位置とは、例えば、移動機構８における撮像装置５の搬送方向の上流限８ａである。撮像装置５の元位置に戻す動作は、撮像装置５の非撮像中、つまり、あるワーク群６０の撮像が完了してから、次に搬送されるワーク群６０の撮像を開始するまでに実施しなければならない。そのために、物体検出器３からの信号と移動量検出装置４からの計測信号とを基にワーク群６０の搬送方向のワーク群６０同士の間隔と位置とを演算部５０が導出する。次いで、演算部５０での導出結果を基に、撮像装置５を元位置の方向へ戻すためのタイミング及び戻り量を、制御部５２が移動機構８に指示を出す。

【0040】

なお、ワーク群６０のそれぞれが同じ形状かつ搬送部１上を等間隔に搬送される場合は、移動機構８による戻り量は同一、タイミングは一定間隔でもよい。ワーク群６０のそれぞれが不定形状又は搬送のタイミングがランダムである場合は、戻り量及びタイミングの調整の制御が必要である。

【0041】

また同様に、ワーク群６０のそれぞれが不定形状又は搬送のタイミングがランダムである場合は、ワーク群６０同士の間隔によっては、一度の戻り動作で撮像装置５が元位置まで戻らないこともありうる。つまり、あるワーク群６０を撮像するために撮像装置５が移動機構８によって移動しながら撮像し、撮像を完了したのちに、次のワーク群６０の撮像を開始するまでに撮像装置５を移動機構８が元位置である上流限８ａまで移動させる必要がある。が、撮像装置５の上流限８ａまでの移動を完了する前に、次の撮像対象のワーク群６０が撮像装置５の撮像装置視野１０を通過してしまう位置関係であった場合、上流限８ａまで移動が完了する前に次の撮像を開始する必要がある。その場合は、次の撮像タイミングに間に合う戻り量を演算部５０が算出し、その戻り量に基づき次の撮像が可能な位置まで撮像装置５が戻り、次の撮像を行う。

【0042】

ここで、撮像装置５の上流限８ａまでの移動を完了する前に、次の撮像対象のワーク群６０が撮像装置５の撮像装置視野１０を通過してしまう位置関係であった場合か否かは、以下のようにして検出できる。例えば、ワーク群６０の現在位置は、物体検出器３と移動量検出装置４とによって検出でき、搬送速度は既知であるため、上流限８ａへ戻ろうとする移動機構８に取り付けられた撮像装置５の視野１０と搬送されるワーク群６０が交わる点とは、計算で取得可能である。その位置まで双方が行ったときには、次の撮像を開始する。

【0043】

以上の構成により、撮像装置５を搬送部１による搬送動作に同期させて搬送方向に移動しながら撮像を行う場合であっても、撮像装置５が移動機構８の下流限８ｂに行きついてしまうことなく、繰り返しの撮像が可能となる。なお、上流限８ａ及び下流限８ｂは、移動機構８の物理的な端点ではなく、任意の位置に設定してもよい。ただし、上流限８ａが下流限８ｂより上流に存在する必要がある。

【0044】

このように実施の形態１によれば、撮像装置５を、ワーク２を搬送する搬送部１に追従して撮像装置５を搬送部１の搬送速度と同期させつつ搬送方向に平行移動させながらワーク２を撮像することができる。そのため、従来取得することができなかった搬送中のワーク２の３次元情報を、画像の取り込みに時間を要する３次元撮像装置であっても、動体ブレなく取得することができ、取得した３次元情報を基に、製品の解体品又は破砕品のような形状が一定でないワーク２であっても、高精度にピッキングして特定のワーク２ａを選別することができる。

【0045】

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２におけるピッキング装置の一部を搬送部１の上部から見た構成要素を示す概略図である。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

【0046】

実施の形態１における移動機構８による撮像装置５の往復動作は、撮像中の撮像装置５の搬送方向への移動と非撮像中の撮像装置５の搬送方向と逆方向への移動との繰り返しであり、非撮像時間が、撮像終了時の撮像装置５の位置から上流限８ａまで撮像装置５を移動させる時間よりも短ければ、撮像装置５は上流限８ａまで戻ることなく、次のワーク群６０の撮像のために撮像装置５が搬送方向へ移動し始める。この移動機構８による撮像装置５の往復動作を効率的にすることで、移動機構８の長さを短く設計することができる。

【0047】

物体検出器３からの検出信号と移動量検出装置４からの計測信号とを基に複数のワーク２からなりかつ搬送方向に間隔の空いていないワーク群２０の位置を演算部５０が特定する。そして、当該位置が撮像装置視野１０の上流側に納まったタイミングで、移動機構８による撮像装置５の移動を伴う撮像を開始することで、タイムロスを少なく、移動機構８による撮像装置５の往復動作が可能となる。すなわち、このタイミングは、物体検出器３と移動量検出装置４とから得られるワーク群２０の搬送方向の位置と撮像装置５の現在位置との関係から撮像装置視野内のワーク群２０の位置を演算部５０で演算し、かつ演算結果から搬送部横断方向にワーク群２０を投影したときに複数のワーク２の影が１つとなるワーク群２０のみが撮像装置視野内に納まるタイミングとして演算部５０で演算する。制御部５２は、前記演算されたタイミングで撮像装置５の移動を開始するように移動機構８を制御する。このようにすれば、タイムロスを少なく、移動機構８による撮像装置５の往復動作が可能となる。

【0048】

ここで、搬送方向に間隔の空いていないワーク群２０とは、搬送部横断方向にワーク群２を投影したときに、複数のワーク２の影が１つとなるワーク群２０のことである。つまり、図２のワーク群２０を構成する異なる２つのワーク２０ａ、２０ｂのそれぞれにおいて、搬送方向をＸ軸とし、ワーク２０ａの搬送方向の下流側の先端をＸｍａｘ－ａ、ワーク２０ａの搬送方向の上流側の後端をＸｍｉｎ－ａ、ワーク２０ｂの搬送方向の下流側の先端をＸｍａｘ－ｂ、ワーク２０ｂの搬送方向の上流側の後端をＸｍｉｎ－ｂとしたとき、以下の２つの関係式（１）及び（２）が成り立つワーク群２０を指す。

【0049】

Ｘｍａｘ－ａ＞Ｘｍａｘ－ｂ＞Ｘｍｉｎ－ａ＞Ｘｍｉｎ－ｂ （１）
Ｘｍａｘ－ａ＞Ｘｍａｘ－ｂ＞Ｘｍｉｎ－ｂ＞Ｘｍｉｎ－ａ （２）
なお、ワーク２０ａとワーク２０ｂとは搬送方向に対して逆に位置していても構わない。

【0050】

任意の２つのワーク２０ａ，ワーク２０ｂに対して上記関係式（１）及び（２）が成り立つならば、搬送方向に間隔の空いていないワーク群２０の個数に上限はない。

【0051】

なお、搬送方向に間隔の空いていないワーク群２０を成さず、１つのワーク２が搬送されている場合は、そのワーク２が撮像装置視野１０の上流側に納まったタイミングで、移動機構８による撮像装置５の移動を伴う撮像を開始すればよい。

【0052】

以上により、移動機構８による撮像装置５の往復動作を効率的にすることができ、移動機構８の長さを短く設計することができる。

【0053】

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３におけるピッキング装置の一部を搬送部１の上部から見た構成要素を示す概略図である。図３において、図１、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

【0054】

実施の形態１における移動機構８の往復動作は、撮像中の搬送方向への移動と非撮像中の搬送方向と逆方向への移動との繰り返しであり、非撮像時間が、撮像終了時の撮像装置５の位置から上流限８ａまで移動させる時間よりも短ければ、撮像装置５は上流限８ａまで戻ることなく、逆方向への移動の途中すなわち戻る途中から、次のワーク群２の撮像のために搬送方向へ移動し始める。画像処理部５１は、撮像された画像に存在する未処理のワーク群６０を画像処理し、制御部５２を経てロボット６に指示を出す。

【0055】

このように、移動機構８による撮像装置５の往復動作を効率的にすることで、移動機構８の長さを短く設計することができる。

【0056】

物体検出器３からの信号と移動量検出装置４からの計測信号とを基にワーク群６０の搬送方向の位置、ワーク群６０同士の搬送方向の間隔、及び、撮像するタイミングまでの待ち時間を演算部５０が演算する。また同時に、移動機構８による撮像装置５の往復動作にかかる時間も演算することで、搬送方向にそれぞれ間隔の空いていない複数のワーク群６０、すなわち図３の第一のワーク群３０及び第二のワーク群３１が撮像装置視野１０内に納まるのを待つ時間Ｔ１と、第一のワーク群３０が撮像装置視野１０内に納まったタイミングで移動機構８による撮像装置５の往復動作及び撮像を開始し、撮像及び往復動作が終わってから第二のワーク群３１を撮像するために移動機構８による撮像装置５の往復動作及び撮像を開始する時間Ｔ２を演算することができる。時間Ｔ１と時間Ｔ２との関係が、Ｔ１＜Ｔ２である場合は、実施の形態２のように第一のワーク群３０が撮像装置視野１０の上流に納まったタイミングで撮像を開始せず、第二のワーク群３１が撮像装置視野１０の上流に納まったタイミングまで撮像の開始を待つことで、移動機構８による撮像装置５の往復動作を効率的にすることができ、移動機構８の長さを短く設計することができる。言い換えれば、Ｔ１＜Ｔ２である場合、２つのワーク群３０、３１を同時に撮像するので、２つのワーク群３０、３１でそれぞれ往復動作がないために、移動距離が最も小さくなる。具体的には、物体検出器３と移動量検出装置４とから得られるワーク群６０の搬送方向の位置と撮像装置５の現在位置との関係から、撮像装置視野内のワーク群６０の位置を演算し、撮像装置５の下流への移動距離が最も小さくなる撮像開始タイミングを演算部５０で演算する。そして、演算により求められたタイミングで撮像を行う。

【0057】

なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明の前記態様にかかるピッキング装置は、３次元情報が必要なワークの高精度なピッキングによる選別をすることが可能であるため、製品の解体品又は破砕品などの形状が一定でないワークの選別回収、又は、果実をその形状又は大きさにより選果する用途にも適用できる。

【符号の説明】

【0059】

１ 搬送部
２ ワーク
２ａ 特定ワーク
３ 物体検出器
４ 移動量検出装置
５ 撮像装置
６ ロボット
７ 回収箱
８ 移動機構
８ａ 上流限
８ｂ 下流限
１０ 撮像装置視野
２０ ワーク群
３０ 第一のワーク群
３１ 第二のワーク群
５０ 演算部
５１ 画像処理部
５２ 制御部
６０ ワーク群
Ａ 特定の位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】