JP2018203480A - 仕分装置および仕分システム - Google Patents

Abstract

【課題】 安全に物品を仕分けできる仕分装置および仕分システムを提供する。【解決手段】 実施形態によれば、仕分装置は、制御部と、把持部と、移動機構と、駆動部とを有する。制御部は、処理対象とする物品の識別情報に対応する把持位置情報を取得し、前記把持位置情報に基づく把持位置を設定する。把持部は、前記物品を把持する。駆動部は、前記制御部により設定される把持位置で前記把持部に前記物品を把持させ、前記把持部が把持した前記物品を移動させる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、仕分装置および仕分システムに関する。

小包などの物品（荷物）を配送するシステムでは、収集した荷物を配送先ごとに仕分ける作業が必要となる。このようなシステムでは、大きさ、形状、重さ、材質および強度などが様々な荷物（不均一な物品）を取り扱うため、仕分作業における多くの工程を人手で行っているのが現状である。しかしながら、個々の荷物を持ち上げて配送先に応じた場所へ移動させる仕分作業は、重労働であり、近年では人材確保が難しくなっている。このため、仕分作業の自動化が要望されているが、不均一な個々の物品を仕分装置が安全にヒップアップして仕分けることが容易ではないという課題がある。

特開２００８−４９４５９号公報

上記の課題を解決するために、本発明は、安全に物品を仕分けできる仕分装置および仕分システムを提供することを目的とする。

実施形態によれば、仕分装置は、制御部と、把持部と、移動機構と、駆動部とを有する。制御部は、処理対象とする物品の識別情報に対応する把持位置情報を取得し、前記把持位置情報に基づく把持位置を設定する。把持部は、前記物品を把持する。駆動部は、前記制御部により設定される把持位置で前記把持部に前記物品を把持させ、前記把持部が把持した前記物品を移動させる。

図１は、第１の実施形態に係る仕分システムの構成例を概略的に示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る仕分システムにおける荷役装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態に係る仕分システムにおける制御装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 図４は、第１の実施形態に係る仕分システムによる仕分処理を説明するためのフローチャートである。 図５は、第２の実施形態に係る仕分システムにおける荷役装置の構成例を概略的に示す図である。 図６は、第２の実施形態に係る仕分システムにおける荷役装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 図７は、第２の実施形態に係る仕分システムによる仕分処理を説明するためのフローチャートである。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る仕分システム（仕分装置）の構成例を概略的に示す図である。
図１に示す構成例において、仕分システムは、投入用コンベアＣ１、複数の仕分用コンベアＣ２、荷役装置１、読取部２、物品検出センサ３、操作パネル４、制御装置５、および、上位サーバ６などを有する。

図１に示す仕分システムは、投入用コンベア（供給部）Ｃ１が搬送する仕分の対象となる物品（荷物）Ｐを複数の仕分用コンベアＣ２の何れかに仕分けするシステムであり、荷役装置１と制御装置５とは、物品の仕分処理を行う仕分装置として機能する。荷役装置１と制御装置５とは、仕分装置として一体的に構成されるものであっても良い。また、後述する制御装置５が有する各処理機能は、荷役装置１のコントローラが実施するようにしても良い。また、荷役装置１は、読取部２、物品検出センサ３あるいは操作パネル４の何れかの装置と一体的に構成されるものであっても良い。

このような仕分システムは、たとえば、宛先へ荷物を配送するためのシステムに適用される。この場合の運用例としては、複数の仕分システムが荷物を配送するための拠点となる各地に設けられる運用が想定される。このような運用では、１つの荷物が複数の仕分システムで仕分処理されることが考えられる。たとえば、ある荷物は、収集所に設けられた第１の仕分システムで仕分処理された後、各地の配送センタに設けられた第２の仕分システムで仕分処理されることが想定される。

また、仕分システムが仕分処理の対象とする物品Ｐ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５）は、所定の基準以内であれば、大きさ、形状、重さ、材質および強度などが均一でない小包などの配送物を想定するものとする。たとえば、物品Ｐは、図１において物品Ｐ１、…、Ｐ５として例示するように、大きさや形状が様々であることが想定され、重さ、材質および強度なども不均一であることを想定するものとする。

図１に示す仕分システムにおいて、仕分処理の対象となる物品Ｐは、投入用コンベアＣ１上にセットされるものとする。投入用コンベアＣ１は、セットされた物品Ｐを搬送する。投入用コンベアＣ１に置かれた物品Ｐは、読取部２を通過した後、荷役装置１が把持可能な領域（把持領域）へ搬送される。投入用コンベアＣ１は、物品Ｐを把持領域へ供給する供給部として機能する。仕分システムは、仕分け対象となる物品が把持領域へ供給される構成であれば良く、供給部としてのコンベアを具備する構成に限定されるものではない。例えば、物品は、パレット上に積み重ねられた状態で把持領域へ供給されるようにしても良いし、カゴに入れられた状態で把持領域へ供給されるようにしても良い。

荷役装置１は、物品Ｐを把持し、把持した物品Ｐを指定された位置へ移動させる。荷役装置１は、制御装置５からの指示に応じて動作する。たとえば、荷役装置１は、投入用コンベアＣ１が搬送する物品Ｐを把持し、把持した物品Ｐを複数の仕分用コンベアＣ２の何れかに移送する。

仕分用コンベアＣ２は、荷役装置１が移送する物品Ｐの荷下ろし領域（荷下ろし位置）を含むものである。なお、荷下ろし位置は、仕分用コンベアに限定されるものではなく、仕分用のカゴであっても良いし、作業台などであっても良い。なお、荷役装置１の構成例については、後で詳細に説明する。

読取部２は、投入用コンベアＣ１が搬送する物品Ｐに付与されている仕分情報を読み取る。仕分情報は、物品Ｐを識別するための識別情報および仕分先を示す情報（たとえば、宛先または物品の分類など）を含む情報である。仕分情報は、物品Ｐに貼り付けられる伝票Ｍまたは物品Ｐ上に直接記載される情報である。以下、仕分情報は、物品Ｐに貼り付けられる伝票Ｍに記載される伝票情報であるものとし、伝票Ｍには、識別情報（たとえば、伝票番号）を示すバーコードが印刷されるものとして説明する。なお、仕分情報を示すのは、バーコードに限定されるものではなく、手書きで記載された伝票でも良いし、ステルスバーコードや、二次元コードなどでも良い。

読取部２は、投入用コンベアＣ１により搬送される物品Ｐの画像を読取るためのカメラ或いはスキャナなどの画像センサ（読取装置）を有する。読取部２は、画像センサで読み取った物品Ｐの画像を制御装置５へ供給する。また、読取部２は、読み取った物品Ｐの画像に含まれる伝票Ｍに印刷されているバーコードを識別情報としてデコードするバーコードリーダを含むものであっても良い。この場合、読取部２は、読み取った物品Ｐの伝票Ｍに印刷されているバーコードをデコードした結果としての識別情報（伝票番号）を制御装置５へ供給するようにして良い。

物品検出センサ３は、物品の状態（特徴）を検出するためのセンサである。物品検出センサ３は、画像センサ、距離センサ、材質検知センサなどである。画像センサは、物品の画像を撮像するカメラなどである。距離センサは、所定位置から物品までの距離を計測し、距離画像を取得するセンサである。画像センサおよび距離センサは、物品の形状を計測する形状計測センサとして機能する。また、形状計測センサとしては、複数のカメラを用いてステレオ視の技術によって形状を計測するセンサであっても良いし、レーザスキャンの技術を用いて３次元形状を計測するものであっても良い。また、材質検知センサは、物品の材質を計測するためのセンサ（装置）である。たとえば、材質検知センサは、蛍光Ｘ線分析装置あるいは赤外分光光度計測装置などの非接触で物品の在出を計測するものであっても良いし、物品に接触して硬さなどを計測するセンサであっても良い。

本実施形態において、物品検出センサ３は、少なくとも物品の画像を読取る画像センサ（読取装置）を含む。物品検出センサ３としての画像センサは、物品の特徴としての形状の計測あるいはラベルの検出などを行うための画像を取得するセンサであるとともに、荷役装置１が物品Ｐを把持する把持位置を含む領域の画像を撮影するものとする。つまり、物品検出センサ３としての画像センサは、荷役装置１が物品を把持する状態を監視するためのピッキング用カメラとしても機能し、物品検出センサ３としての画像センサが取得（撮影）する画像は、荷役装置１の動作を制御するための画像として用いられる。なお、物品検出センサ３としての画像センサは、制御装置５からの指示に応じて撮影位置、撮影角度あるいは撮影倍率などが調整されるようにしても良い。

また、物品Ｐには、伝票Ｍ以外に、「天地無用」、「取扱注意」、あるいは、「われもの」等の取り扱い方法などを示すラベルが貼り付けられることもあるものとする。これらのラベルを検出するために、物品検出センサ３は、ラベルを含む物品Ｐの画像を画像センサにより取得して制御装置５へ供給するようにして良い。ただし、処理対象の物品Ｐに貼り付けられたラベルは、読取部２が読み取る物品Ｐの画像から検出されるようにして良い。

操作パネル４は、オペレータが各種の操作指示を入力するための操作部およびオペレータに案内（たとえば、動作状況や操作案内）などを報知するための表示部（報知部）として機能するものである。例えば、操作パネル４は、タッチパネル付の表示装置により構成される。すなわち、操作パネル４は、仕分システムに対する操作指示が入力される操作部として機能し、たとえば、荷役装置１が物品Ｐを把持する把持位置をオペレータが指定したりするのに用いられる。

制御装置５は、仕分システム全体を制御する。制御装置５は、荷役装置１、読取部２、物品検出センサ３、および、操作パネル４に接続され、各部の動作制御を行う。また、制御装置５は、上位サーバ６と通信する機能を有する。たとえば、制御装置５は、荷役装置１が物品Ｐを把持する把持位置を決定し、物品Ｐの把持位置を荷役装置１へ指示する。また、制御装置５は、物品Ｐの仕分先となる荷下ろし位置を決定し、荷下ろし位置を示す情報を荷役装置１へ指示する。なお、制御装置５が荷役装置１の動作を制御することにより、荷役装置１と制御装置５とは、物品Ｐを仕分ける仕分装置を構成する。

上位サーバ６は、仕分システムで仕分け処理される物品Ｐに関する情報を管理する管理装置である。上位サーバ６は、各物品Ｐの識別情報に対応する情報を記録するデータベース６ａを有する。たとえば、上位サーバ６は、識別情報に対応して荷役装置１が物品を把持すべき位置（把持位置）を示す情報（把持位置情報）をデータベース６ａに記録する。把持位置情報では、たとえば、物品の端点、または、物品の貼り付けられた伝票Ｍの端点を基点する座標情報により把持位置が示される。上位サーバ６は、指定された識別情報に対応する把持位置情報を制御装置５へ供給する機能を有する。なお、上位サーバ６は、複数の仕分システムの制御装置に接続され、複数の仕分システムで仕分処理される物品Ｐに対する情報を管理するようにして良い。

次に、荷役装置１の構成について説明する。
図１に示す構成例において、荷役装置１は、ベース部１０、コントローラ１１、駆動部１２、アーム部（移動機構）１３、把持部１４、および、センサ１５を有する。
ベース部１０は、コントローラ１１および駆動部１２が設けられる。また、ベース部１０は、アーム部１３を支えるベースとしても機能する。

コントローラ１１は、荷役装置１の動作を制御するものである。また、コントローラ１１は、制御装置５に接続され、制御装置５からの動作指示を受けたり、センサ１５が検知する情報を制御装置５へ供給したりする。すなわち、コントローラ１１は、制御装置５からの指示に応じてアーム部および把持部１４を動作させるための制御を行う。

駆動部１２は、アーム部１３および把持部１４を動作させるためのモータなどの駆動機構および駆動機構を駆動させるための駆動回路などを有する。駆動部１２は、コントローラ１１からの駆動信号に応じて駆動機構を駆動させてアーム部１３および把持部１４を動作させる。

アーム部１３は、把持部１４を移動させるための移動機構である。図１に示す構成例において、アーム部１３は、複数のアーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃと複数の関節１３ｄ、１３ｅ、１３ｆとを有する。複数のアーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれ関節により連結される。図１に示す例では、アーム１３ａおよび１３ｂは、関節１３ｄにより連結され、アーム１３ｂおよび１３ｃは、関節１３ｅにより連結される。各アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、各関節１３ｄ、１３ｅ、１３ｆなどを支点として駆動部１２により各方向へ動作する。

また、連結された複数のアームのベース側（アーム１３ａの端部）は、ベース部１０に支持され、ベース部１０の駆動部１２に接続される。また、連結された複数のアームの先端側（アーム１３ｃの端部）には、関節１３ｆを介して把持部１４が設けられる。アーム部１３は、連結された複数のアーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃ全体がベース部１０を基点に各方向に動作し、把持部１４を投入用コンベアにおける物品の把持位置から各仕分用コンベアの荷下ろし位置へ移動させる。

把持部１４は、物体を把持する機構を有する。把持部１４は、アーム部１３の先端に設けられ、アーム部１３の動作によって３次元空間を移動する。たとえば、把持部１４は、把持位置にある物品Ｐを把持し、把持した物品Ｐが荷下ろし位置へ移動されるまで保持し、荷下ろし位置で物品Ｐをリリースする。図１に示す構成例において、把持部１４は、物体を把持する機構として、物品Ｐを吸着する吸着部１４ａを有する。吸着部１４ａは、駆動部１２により駆動される真空ポンプなどに連結された１つ又は複数の吸盤（吸着パッドとも称する）により構成される。把持部１４は、アーム部１３の先端に関節を介して連結され、吸着部１４ａの姿勢が変更される。

なお、本実施形態において、把持部１４は、吸着によって物品を把持するものとして説明するが、これに限定されるものではない。たとえば、把持部１４は、挟持によって物品を把持するもの（たとえば、開閉可能な指状の先端部を有するグリッパ部など）であっても良い。

また、把持部１４または把持部１４の近傍には、把持部１４が物品Ｐを把持している状態（把持状態）を検知するためのセンサ１５が設けられる。センサ１５は、物品の把持状態を示す情報として、物品が安定した状態で把持されているか否かを示す情報を検知する。センサ１５は、物品Ｐの把持状態を示す情報を検知できるものであれば良い。たとえば、センサ１５は、把持部１４に作用する力を検出する圧力センサなどの力センサである。また、センサ１５は、複数軸の力センサであっても良いし、吸着部１４ａが複数の吸盤で構成される場合にはそれぞれの吸盤に設ける１軸の力センサであっても良い。また、センサ１５は、把持部１４が把持した物品Ｐの傾きや歪みなどを検知するものであっても良い。

なお、図１に示す把持部１４およびアーム部１３の構造は一例であり、把持部１４およびアーム部１３は、図１に示される構造に限定されるものではない。例えば、アーム部１３は、２つのアームを連結したものであっても良いし、４以上の多数のアームを連結したものであっても良い。また、アーム部１３の先端側（たとえば、把持部１４の近傍）には、物品の材質を検知するためのセンサを設けても良い。また、アーム部１３として例示した把持部１４を移動させるための移動機構は、把持部１４を把持位置から荷下ろし位置へ移動させることができるものであれば良く、アームで構成されるものに限定されるものでもない。

次に、仕分システム（仕分装置）の制御部として機能する制御装置５の制御系の構成について説明する。
図２は、第１の実施形態に係る制御装置５における制御系の構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、制御装置５は、プロセッサ２１、メモリ２２、通信部２３、および、各種のインターフェース（Ｉ／Ｆ）２４乃至２９を有する。

プロセッサ２１は、各部の制御および演算処理などの種々の処理を行う。プロセッサ２１は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、プログラムを実行することにより各種の処理機能を実現する。
メモリ２２は、プロセッサ２１が実行するプログラムを記憶するための不揮発性メモリ、および、処理用のデータを一時的に保持する揮発性メモリなどを有する記憶装置である。すなわち、プロセッサ２１およびメモリ２２は、各種の処理部として機能する。

通信部２３は、上位サーバ６とデータ通信するための通信ユニットである。Ｉ／Ｆ２４は、投入用コンベアＣ１が接続されるインターフェースである。Ｉ／Ｆ２５は、仕分用コンベアＣ２が接続されるインターフェースである。Ｉ／Ｆ２６は、荷役装置１が接続されるインターフェースである。Ｉ／Ｆ２７は、読取部２が接続されるインターフェースである。Ｉ／Ｆ２８は、物品検出センサ３が接続されるインターフェースである。Ｉ／Ｆ２９は、操作パネル４が接続されるインターフェースである。

図３は、第１の実施形態に係る荷役装置１における制御系の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、荷役装置１のコントローラ１１は、プロセッサ３１、メモリ３２、および、インターフェース（Ｉ／Ｆ）３３を有する。さらに、コントローラ１１内のプロセッサ３１には、駆動部１２およびセンサ１５が接続される。

プロセッサ３１は、各部の制御および演算処理などの種々の処理を行うものである。プロセッサ３１は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、プログラムを実行することにより各種の処理機能を実現する。
メモリ３２は、プロセッサ３１が実行するプログラムを記憶するための不揮発性メモリ、および、処理用のデータを一時的に保持する揮発性メモリなどを有する記憶装置である。プロセッサ３１は、メモリ３２を用いてプログラムを実行することにより各種の処理機能を実現する。また、Ｉ／Ｆ３３は、制御装置５が接続されるインターフェースである。
上記のような構成により、コントローラ１１内のプロセッサ３１は、Ｉ／Ｆ３３を介して制御装置５から取得する指示に応じて駆動部１２によるアーム部１３および把持部１４の動作を制御する。また、プロセッサ３１は、センサ１５が検知した情報を制御装置５へ供給する。

次に、第１の実施形態に係る仕分システムによる仕分処理について説明する。
図４は、第１の実施形態に係る仕分システムによる仕分処理における仕分装置としての制御装置５および荷役装置１の動作例を説明するためのフローチャートである。
仕分システムにおいて、投入用コンベアＣ１には、搬送方向に対して読取部２の手前に物品Ｐがセットされる。たとえば、物品Ｐは、伝票Ｍが貼り付けられた面が上方に向くように投入用コンベアＣ１上にセットされる。投入用コンベアＣ１は、セットされた物品Ｐを読取部２へ搬送する。読取部２は、投入用コンベアＣ１によって搬送される物品Ｐの画像を読取る。たとえば、読取部２は、画像センサによって投入用コンベアＣ１上にある物品Ｐの上方から画像を撮影することにより伝票Ｍを含む物品Ｐの画像を読取る。読取部２は、読み取った物品Ｐの画像を制御装置５へ供給する。

制御装置５のプロセッサ２１は、読取部２から供給される画像に基づいて処理対象とする物品Ｐを検知する（Ｓ１１）。処理対象とする物品Ｐを検知すると、プロセッサ２１は、読取部２から供給される物品Ｐの画像から伝票Ｍの画像を抽出し、抽出した画像から伝票Ｍに記載されている情報（伝票情報）を認識する（Ｓ１２）。伝票情報は、少なくとも物品Ｐの識別情報を含むものとし、物品Ｐの識別情報は、伝票Ｍに印刷されているバーコードが示す伝票番号であるものとする。この場合、プロセッサ２１は、伝票Ｍの画像に含まれるバーコードをデコードすることにより識別情報としての伝票番号を認識する。なお、読取部２が伝票Ｍに印刷されたバーコードをデコードし、デコードした伝票番号を制御装置５へ供給するようにしても良い。この場合、プロセッサ２１は、読取部２から伝票番号を取得する。

物品Ｐの伝票番号を認識すると、プロセッサ２１は、物品Ｐの伝票番号に対応する把持位置情報が記録されているかを確認する（Ｓ１３）。たとえば、プロセッサ２１は、物品Ｐの伝票番号に対応する把持位置情報を上位サーバ６へ問合せ、上位サーバ６から伝票番号に対応する把持位置情報を取得する。この場合、プロセッサ２１は、伝票番号に対応する把持位置情報が記録されていれば把持位置情報を上位サーバ６から取得し、伝票番号に対応する把持位置情報が記録されていなければ把持位置情報が記録されていない旨を上位サーバ６から取得する。

なお、本実施形態においては、伝票番号に対応する把持位置情報を上位サーバ６のデータベース６ａに記録するものとするが、物品Ｐの把持位置を示す把持位置情報は、伝票Ｍまたは物品Ｐの表面に記載されるようにしても良い。この場合、プロセッサ２１は、物品Ｐの画像から把持位置情報が記載された画像領域を抽出し、抽出した画像領域から把持位置情報を認識するようにすれば良い。

伝票番号に対応する把持位置情報を取得できた場合（Ｓ１３、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、取得した伝票番号に対応する把持位置情報に基づいて荷役装置１が当該物品Ｐを把持する位置（把持位置）を決定する。伝票番号に対応する把持位置情報に基づいて把持位置を決定すると、プロセッサ２１は、荷役装置１に対して当該物品Ｐの把持位置を指定する（Ｓ１４）。制御装置５から物品Ｐの把持位置が指定されると、荷役装置１のコントローラ１１は、把持部１４を指定された把持位置へ移動させて当該物品Ｐを把持してピックアップする。

なお、指定された把持位置で当該物品Ｐをピックアップした状態において、後述するＳ２０の処理と同様に、荷役装置１による物品Ｐの把持状態が安定しているか否かを判定するようにしても良い。この場合、物品Ｐの把持状態が安定していない場合、制御装置５のプロセッサ２１は、把持位置情報に基づく把持位置では把持状態が安定しないため、後述するＳ１８またはＳ２３へ進むようにしても良い。

また、制御装置５のプロセッサ２１は、当該物品Ｐの仕分先（荷下ろし位置）となる仕分用コンベアＣ２を指定し、荷下ろし位置への移送を荷役装置１に対して指示する（Ｓ１５）。仕分先となる仕分用コンベアＣ２が指定された荷役装置１のコントローラ１１は、ピックアップした物品Ｐを制御装置５から指定された仕分用コンベアの荷下ろし位置へ移動させ、荷下ろし位置に物品Ｐをリリースする。

たとえば、制御装置５のプロセッサ２１は、伝票番号に対応する仕分先を示す情報を上位サーバ６から取得し、取得した情報によって仕分先としての荷下ろし位置を決定する。また、プロセッサ２１は、当該物品Ｐの伝票Ｍの画像から仕分先としての宛先を示す文字情報を認識し、認識した宛先に応じた仕分先としての荷下ろし位置を決定しても良い。

また、伝票番号に対応する把持位置情報が取得できなかった場合（Ｓ１３、ＮＯ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐに把持位置を示す目印が付与されているかを判断する（Ｓ１６）。たとえば、プロセッサ２１は、読取部２から取得する物品Ｐの画像において把持位置を示す目印を検出する。把持位置を示す目印は、特定のラベル（目印用ラベル）であっても良いし、物品Ｐに直接記載されたマーク等であっても良い。把持位置を示す目印が検出できた場合（Ｓ１６、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、検出した目印の位置に基づいて当該把持位置を決定し、荷役装置１に対して当該物品Ｐにおける把持位置を指定する（Ｓ１４）。これにより、荷役装置１のコントローラ１１は、制御装置５から指定された把持位置へ把持部１４を移動させて当該物品Ｐを把持してピックアップする。

また、把持位置を示す目印が検出できなかった場合（Ｓ１６、ＮＯ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐに対する把持位置を判断するため、当該物品Ｐの特徴を判定する（Ｓ１７）。プロセッサ２１は、物品検出センサ３により当該物品Ｐを検知し、物品検出センサ３が検知した情報に基づいて物品Ｐの特徴を判定する。

たとえば、プロセッサ２１は、物品検出センサ３としての画像センサが検知する物品Ｐの画像において伝票Ｍ以外の取り扱い方法などを示すラベル（たとえば、「天地無用」、「取扱注意」、あるいは、「われもの」等のラベル）を検出し、検出したラベルの種類に基づいて物品Ｐの特徴を判定する。
また、プロセッサ２１は、物品検出センサ３としての形状測定センサにより当該物品Ｐの形状を検出し、当該物品Ｐの特徴としての形状を判定する。また、プロセッサ２１は、物品検出センサ３としての材質検知センサにより当該物品Ｐの材質を検知し、当該物品Ｐの特徴としての材質を判定する。なお、プロセッサ２１は、伝票Ｍに記載された情報（たとえば、品名などの情報）を認識し、伝票Ｍに記載された情報に基づいて物品Ｐの特徴を判定しても良い。

物品Ｐの特徴を判定すると、プロセッサ２１は、物品Ｐの特徴に応じた把持位置（初期把持位置）を設定する（Ｓ１８）。たとえば、プロセッサ２１は、初期把持位置として物品Ｐにおける把持面（たとえば、天地無用のラベルが検出された物品の上面、あるいは、吸着部１４ａが吸着しやすい材質の面）の中心位置を基準とした初期把持位置を設定する。ここで、吸着部１４ａが吸着しやすい材質の面とは、たとえば、負圧をかけても変形しにくく、穴がない平らで滑らかな面である。

また、プロセッサ２１は、物品Ｐの重心位置を推定し、推定した重心位置を基準とした初期把持位置を設定しても良い。また、把持位置は、操作パネル４などによりオペレータが指示するようにしても良い。この場合、プロセッサ２１は、物品Ｐの画像を操作パネル４に表示し、オペレータによる把持位置の指示を受付けるようにして良い。

把持位置が設定されると、プロセッサ２１は、荷役装置１による当該物品Ｐのピックアップを試行する（Ｓ１９）。プロセッサ２１は、把持位置と物品のピックアップの試行とを荷役装置１へ指示する。物品のビックアップの試行が指示されると、荷役装置１のコントローラ１１は、制御装置５から指示された把持位置で物品Ｐを把持して持ち上げる。物品をピックアップする際、荷役装置１のコントローラ１１は、センサ１５が検知する信号を制御装置５へ供給する。

荷役装置１が物品Ｐを把持した状態において、制御装置５のプロセッサ２１は、荷役装置１による物品Ｐの把持状態が安定しているか否かを判断する（Ｓ２０）。制御装置５のプロセッサ２１は、荷役装置１のコントローラ１１を介してセンサ１５が検知する情報を取得し、センサ１５が検知する情報に基づいて荷役装置１による物品Ｐの把持状態が安定しているか否かを判断する。

たとえば、センサ１５が把持部１４の吸着部１４ａにかかる圧力値を検知する圧力センサである場合、プロセッサ２１は、センサ１５としての圧力センサが検知する圧力値に基づいて把持状態が安定しているか否かを判断する。この場合、プロセッサ２１は、センサ１５が検知する圧力値が所定の閾値より小さい場合には物品Ｐの吸着（把持）が安定しているとみなし、圧力値が閾値以上である場合には物品Ｐの吸着（把持）に不安定であると判断するようにしても良い。

また、センサ１５として複数の圧力センサを設けた場合、プロセッサ２１は、複数の圧力センサが検知する圧力に空間的な偏り（圧力値に勾配）が生じていれば、把持状態が不安定であると判断するようにしても良い。
また、センサ１５が把持した物品Ｐの傾きを検知するセンサを含む場合、プロセッサ２１は、センサ１５が検知する把持した物品Ｐの傾きが所定の閾値より小さければ把持状態が安定であると判断し、把持した物品Ｐの傾きが所定の閾値以上であれば把持状態が不安定であると判断するようにしても良い。

なお、把持状態が安定か不安定かを判断する方法は、上述した例に限定されない。たとえば、把持状態が安定であると判断する条件は緩和されても良い。また、物品検出センサ３が把持した物品の状態（たとえば、姿勢や動きなど）を検知するものとし、プロセッサ２１は、物品検出センサ３が検知する情報に基づいて物品Ｐの把持状態が安定か不安定かを判断するようにしても良い。
また、把持部１４による物品Ｐの把持状態が安定しているか否かの判断は、荷役装置１のコントローラ１１が行うようにしても良い。この場合、荷役装置１のコントローラ１１は、物品Ｐの把持状態が安定か不安定かを示す情報を制御装置５へ通知するようにすれば良い。

上記のような判断により把持状態が安定と判断された場合（Ｓ２０、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐの把持位置を示す把持位置情報を当該物品Ｐの識別情報（伝票番号）に対応づけて登録する（Ｓ２１）。たとえば、制御装置５のプロセッサ２１は、伝票番号に対応する把持位置情報の登録を上位サーバ６へ要求する。上位サーバ６は、制御装置５からの要求に応じて伝票番号に対応する把持位置情報をデータベース６ａに記録する。

また、把持状態が安定していると判断された場合（Ｓ２０、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐの仕分先（荷下ろし位置）となる仕分用コンベアＣ２を指定し、荷下ろし位置への移送を荷役装置１に対して指示する（Ｓ１５）。このような指示に応じて、荷役装置１のコントローラ１１は、ピックアップした物品Ｐを指定された荷下ろし位置へ移動させて、荷下ろし位置において物品Ｐをリリースする。この結果、物品Ｐは、安定した状態で荷役装置１に把持されて荷下ろし位置に移送される。

また、把持状態が不安定と判断された場合（Ｓ２０、ＮＯ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐのピックアップを再試行するかを判断する（Ｓ２２）。当該物品Ｐのピックアップを再試行すると判断した場合（Ｓ２２、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、把持位置を変更し（Ｓ１８）、再び荷役装置１に物品Ｐのピックアップを試行させ（Ｓ１９）、把持状態を判断する（Ｓ２０）。

把持位置を変更する方法は、例えば、新たな把持位置をランダムに決定する方法、センサ１５による検知結果を参照して新たな把持位置を決定する方法などがある。前者は、計算量が少ないという利点がある。後者は、例えば、圧力値が小さい方、あるいは、物品の傾きが小さくなる方に把持位置をずらす方法が用いられる。ずらす量（オフセット量）は、予め定められていてもよく、検出面のサイズに基づいて決定されてもよい。

また、ピックアップの再試行を実行しないと判断した場合（Ｓ２２、ＮＯ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐの荷役装置１によるピックアップが不可であると判定し、当該物品Ｐが荷役装置１によるピックアップが不可である旨を当該物品Ｐの識別情報（伝票番号）に対応づけて登録する（Ｓ２３）。たとえば、制御装置５のプロセッサ２１は、伝票番号に対応づけて荷役装置１によるピックアップが不可である旨の登録を上位サーバ６へ要求する。上位サーバ６は、制御装置５からの要求に応じて伝票番号に対応して荷役装置１によるピックアップが不可である旨をデータベース６ａに記録する。

また、当該物品Ｐの荷役装置１によるピックアップが不可であると判定した場合、プロセッサ２１は、荷役装置１によるピックアップが不可である旨を操作パネル４によりオペレータに報知し、人手による当該物品Ｐの仕分け作業を促す（Ｓ２４）。この場合、オペレータが当該物品Ｐの仕分け作業を実施する。

上記のような第１の実施形態に係る仕分システムは、物品の識別情報に対応づけて記録されている把持位置情報を取得し、取得した把持位置情報に基づく把持位置で荷役装置が物品を把持して仕分作業を行う。これにより、第１の実施形態に係る仕分システムによれば、予め指定された把持位置で物品を把持でき、安定または安全な把持位置で把持することによる仕分作業を実現できる。また、第１の実施形態に係る仕分システムによれば、把持位置情報が登録されている物品に対しては、当該物品の把持位置をシステムが判断する必要がないため、処理の高速化が可能となる。

また、第１の実施形態に係る仕分システムは、把持位置情報が登録されていない物品に対しては、ピックアップを試行することにより当該物品を安定して把持できる把持位置を判断し、安定して把持できる把持位置を判断できた場合には把持位置を当該物品の識別情報に対応づけて登録するようにしたものである。これにより、当該物品をさらに別の仕分システムで仕分する場合には、安定して把持できる把持位置を物品の識別情報から取得することが可能となるため、別の仕分システムでの仕分処理の高速化が可能となる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
図５は、第２の実施形態に係る仕分システム（仕分装置）における荷役装置１´の構成例を概略的に示す図である。
第２の実施形態に係る仕分システム（仕分装置）は、第１の実施形態で説明した図１に示す構成の仕分システムにおいて荷役装置に印字部が追加された構成となる。すなわち、第２の実施形態に係る仕分システムは、図１に示す荷役装置１を図５に示す荷役装置１´に置き換えた構成となる。すなわち、第２の実施形態に係る仕分システムは、読取部２、物品検出センサ３、操作パネル４、制御装置５および上位サーバ６が第１の実施形態で説明したハードウエア構成で実現できるため、これらの構成については詳細な説明を省略するものとする。

図５に示す荷役装置１´は、ベース部１０、コントローラ１１、駆動部１２、アーム部１３、把持部１４、センサ１５、および、印字部１６を有する。ベース部１０、コントローラ１１、駆動部１２、アーム部１３、把持部１４およびセンサ１５は、図１に示す荷役装置１と同様なハードウエア構成で実現できるための同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。

印字部１６は、物品に対して把持部１４が把持する把持位置を示す目印を印字するものである。印字部１６は、コントローラ１１により物品への印字が制御される。印字部１６は、たとえば、インクジェット方式あるいは熱転写方式などの印刷機構で構成される。印字部１６は、物品Ｐに目印を印字できるものであれば良く、特定の印刷方式に限定されるものでない。また、印字部１６が印字する目印は、読取部２または物品検出センサ３が読み取られるものであれば良いため、印字部１６は、たとえば、人間の目では視認できない画像形成材料によって物品Ｐに目印を印字するようにしても良い。

また、印字部１６は、把持部１４が物品Ｐを把持した状態において、物品Ｐに把持位置を示す目印を印字するものとする。ただし、印字部１６は、把持部１４が把持した物品Ｐを一旦リリースした後に把持部１４が当該物品Ｐを把持していた位置（把持位置）を示す目印を印字するようにしても良い。
なお、印字部１６は、把持位置を示す目印を物品Ｐに付与できるものに置き換えても良い。たとえば、印字部１６は、把持位置を示すラベルなどを物品に貼り付けるものに置き換えても良い。

図６は、第２の実施形態に係る荷役装置１´における制御系の構成例を示すブロック図である。
図６に示す荷役装置１´の構成は、図３に示す第１の実施形態で説明した荷役装置１の構成に印字部１６を追加した構成となっている。すなわち、荷役装置１´の構成において、コントローラ１１は、プロセッサ３１、メモリ３２、および、インターフェース（Ｉ／Ｆ）３３を有し、コントローラ１１内のプロセッサ３１には、駆動部１２、センサ１５および印字部１６が接続される。図６に示すような構成により、プロセッサ３１は、印字部１６による物品Ｐへの印字処理を制御できる。

次に、第２の実施形態に係る仕分システムによる仕分処理について説明する。
図７は、第２の実施形態に係る仕分システムによる仕分処理における制御装置５および荷役装置１´の動作例を説明するためのブローチャートである。
なお、図７に示す仕分処理において、Ｓ４１以外のＳ３１〜Ｓ４０およびＳ４２〜Ｓ４５の処理は、第１の実施形態で説明した図４に示すＳ１１〜Ｓ２４と同様な処理で実現できるため、詳細な説明を省略するものとする。

すなわち、投入用コンベアＣ１は、処理対象の物品Ｐを読取部２へ搬送し、読取部２は、投入用コンベアＣ１によって搬送される物品Ｐの画像を読取り、読取った物品の画像を制御装置５へ供給する。制御装置５のプロセッサ２１は、読取部２から供給される画像に基づいて物品Ｐを検知し（Ｓ３１）、当該物品Ｐに貼り付けられている伝票Ｍに記載されている識別情報としての伝票情報を認識する（Ｓ３２）。伝票番号を認識すると、プロセッサ２１は、伝票番号に対応する把持位置情報を取得する処理を行う（Ｓ３３）。

伝票番号に対応する把持位置情報を取得できた場合（Ｓ３３、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、取得した伝票番号に対応する把持位置情報に基づく把持位置を決定し、荷役装置１に把持位置と荷下ろし位置とを指定する（Ｓ３４、Ｓ３５）。これにより、荷役装置１のコントローラ１１は、把持部１４を指定された把持位置へ移動させて当該物品Ｐを把持してピックアップし、物品Ｐをピックアップした状態で把持部１４を指定された荷下ろし位置へ移動させた後に当該物品Ｐをリリースする。

また、伝票番号に対応する把持位置情報が取得できなかった場合（Ｓ３３、ＮＯ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐに把持位置を示す目印が付与されているかを判断する（Ｓ３６）。把持位置を示す目印が検出できた場合（Ｓ３６、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、検出した目印の位置に基づく把持位置を決定し、荷役装置１に把持位置と荷下ろし位置とを指定する（Ｓ３４、Ｓ３５）。これに応じて、荷役装置１のコントローラ１１は、把持位置で把持した物品Ｐをピックアップして荷下ろし位置でリリースする。

また、把持位置を示す目印が検出できなかった場合（Ｓ３６、ＮＯ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐの特徴を判定し（Ｓ３７）、物品Ｐの特徴に応じた把持位置（初期把持位置）を設定する（Ｓ３８）。なお、第１の実施形態と同様、把持位置は、操作パネル４などによるオペレータの指示に応じて設定するようにしても良い。

把持位置を設定すると、プロセッサ２１は、荷役装置１´による当該物品Ｐのピックアップを試行する（Ｓ３９）。物品Ｐのピックアップを試行すると、制御装置５のプロセッサ２１は、荷役装置１による物品Ｐの把持状態が安定しているか否かを判断する（Ｓ４０）。

ピックアップした物品Ｐの把持状態が安定していると判断された場合（Ｓ４０、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐに把持位置を示す目印を印字する処理を行う（Ｓ４１）。すなわち、把持状態が安定していると判断した場合、プロセッサ２１は、荷役装置１´に対して把持位置の印字を指示する。荷役装置１´のコントローラ１１は、制御装置５からの指示に応じて、把持部１４が把持している位置（把持位置）を示す目印を当該物品Ｐに印字する。荷役装置１´のコントローラ１１は、把持部１４が物品Ｐを把持した状態のままで印字部１６による目印の印字を実行する。なお、荷役装置１´のコントローラ１１は、把持部１４がピックアップした物品Ｐを荷下ろし位置でリリースした後に印字部１６による目印の印字を実行するようにしても良い。

また、ピックアップした物品Ｐの把持状態が安定していると判断された場合（Ｓ４０、ＹＥＳ）、制御装置５のプロセッサ２１は、把持位置を示す把持位置情報を当該物品Ｐの識別情報（伝票番号）に対応づけて登録処理も実行する（Ｓ４２）。ただし、第２の実施形態では、把持位置を示す目印を物品Ｐに印字するため、識別情報に対応づけて把持位置情報を登録する処理を省略しても良い。

また、把持状態が安定と判断された物品Ｐに対する把持位置を示す目印の印字を指示するとともに、プロセッサ２１は、当該物品Ｐを荷下ろし位置へ移送することを荷役装置１に指示する（Ｓ３５）。これに応じて、荷役装置１のコントローラ１１は、把持部１４が把持している物品Ｐを制御装置５に指定される荷下ろし位置へ移動させてリリースする。

また、把持状態が不安定と判断された場合（Ｓ４０、ＮＯ）、プロセッサ２１は、当該物品Ｐのピックアップを再試行するか否かを判断する（Ｓ４３）。ピックアップを再試行すると判断した場合（Ｓ４３、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、把持位置の設定を変更し（Ｓ３８）、再びＳ３９へ進む。また、ピックアップの再試行を実行しないと判断した場合（Ｓ４３、ＮＯ）、プロセッサ２１は、荷役装置１´による当該物品Ｐのピックアップが不可であると判定し、荷役装置１´によるピックアップが不可である旨を当該物品Ｐの識別情報（伝票番号）に対応づけて登録し（Ｓ４４）、人手による当該物品Ｐの仕分け作業を実施させる（Ｓ４４）。

上記のような第２の実施形態に係る仕分システムは、物品の特徴などに応じて設定する把持位置で把持した物品のピックアップを試行し、把持状態が安定していると判断した場合の把持位置を当該物品に印字する。これにより、当該物品を別の仕分システムで仕分する場合には、安定して把持できる把持位置を物品に印字した目印から特定することができため、別の仕分システムでの仕分処理の高速化が可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Ｐ…物品（荷物）、Ｍ…伝票、１…荷役装置、２…読取部（読取装置）、３…物品検出センサ（読取装置）、４…操作パネル（操作部）、５…制御装置（制御部）、６…上位サーバ、１２…駆動部、１３…アーム部（移動機構）、１４…把持部、１４ａ…吸着部、１５…センサ、１６…印字部。

Claims (11)

1. 処理対象とする物品の識別情報に対応する把持位置情報を取得し、前記把持位置情報に基づく把持位置を設定する制御部と、
   前記物品を把持する把持部と、
   前記制御部により設定される把持位置で前記把持部に前記物品を把持させ、前記把持部が把持した前記物品を移動させる駆動部と、
   を有する仕分装置。
2. 前記制御部は、前記物品の識別情報に対応する把持位置情報が取得できない場合、前記把持部が前記物品を持ち上げることが可能な把持位置を判断し、前記物品を持ち上げることが可能と判断した把持位置を示す把持位置情報を前記物品の識別情報に対応づけて登録する、
   請求項１に記載の仕分装置。
3. 前記制御部は、前記物品の識別情報に対応する把持位置情報が取得できない場合、前記物品の特徴を判定し、前記物品の特徴に応じて設定する把持位置で前記把持部が把持した前記物品を持ち上げることが可能か否かを判断し、前記物品を持ち上げることが可能と判断した把持位置を示す把持位置情報を前記物品の識別情報に対応づけて登録する、
   請求項１に記載の仕分装置。
4. 前記制御部は、前記物品の識別情報に対応する把持位置情報が取得できない場合、オペレータが操作する操作部による把持位置の指定を受付け、前記操作部で指定された把持位置を示す把持位置情報を前記物品の識別情報に対応づけて登録する、
   請求項１に記載の仕分装置。
5. 処理対象とする物品の画像を取得し、前記物品の画像から把持位置を示す目印を検出し、前記目印に基づく把持位置を設定する制御部と、
   前記物品を把持する把持部と、
   
   前記制御部により設定される把持位置で前記把持部に前記物品を把持させ、前記把持部が把持した前記物品を移動させる駆動部と、
   を有する仕分装置。
6. 前記制御部は、前記目印が検出できない場合、前記把持部が前記物品を持ち上げることが可能な把持位置を判断し、
   前記制御部が前記物品を持ち上げることが可能と判断した把持位置を示す目印を前記物品に印字する印字部をさらに有する、
   請求項５に記載の仕分装置。
7. 前記把持部は、前記物品を吸着する吸着部を有する、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載の仕分装置。
8. 処理対象とする物品に付与されている識別情報を含む情報を読み取る読取装置と、前記物品を把持して移動させる荷役装置と、前記荷役装置へ動作指示を供給する制御装置と、を有する仕分システムにおいて、
   前記制御装置は、
   前記読取装置が読み取る前記物品の識別情報に対応する把持位置情報をサーバから取得する通信部と、
   前記通信部により取得した前記把持位置情報に基づく把持位置を前記荷役装置に対して設定するプロセッサと、を有し、
   前記荷役装置は、
   前記物品を把持する把持部と、
   前記制御装置により設定される把持位置で前記把持部に前記物品を把持させ、前記把持部が把持した前記物品を移動させる駆動部と、を有する、
   仕分システム。
9. 前記制御装置の前記プロセッサは、前記物品の識別情報に対応する把持位置情報が取得できない場合、前記把持部が前記物品を安定して持てる把持位置を判断し、前記物品を安定して持てると判断した把持位置を示す把持位置情報を前記物品の識別情報に対応づけて登録する、
   請求項８に記載の仕分システム。
10. 処理対象とする物品の画像を読取る読取装置と、前記物品を把持して移動させる荷役装置と、前記荷役装置へ動作指示を供給する制御装置と、を有する仕分システムにおいて、
    前記制御装置は、
    前記読取装置が読み取る前記物品の画像から把持位置を示す目印を検出し、前記目印に基づく把持位置を前記荷役装置に対して設定するプロセッサを有し、
    前記荷役装置は、
    前記物品を把持する把持部と、
    前記制御装置により設定される把持位置で前記把持部に前記物品を把持させ、前記把持部が把持した前記物品を移動させる駆動部と、を有する、
    仕分システム。
11. 前記制御装置の前記プロセッサは、前記目印が検出できない場合に、前記物品を持ち上げることが可能な把持位置を判断し、
    前記荷役装置は、前記制御装置が前記物品を持ち上げることが可能と判断した把持位置を示す目印を前記物品に印字する印字部をさらに有する、
    請求項１０に記載の仕分システム。