JPH09194036A - トレー移載装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロボットの移動距離を短くして計測時間を短
縮できるトレー移載装置を提供する。 【解決手段】 トレー移載装置は、ロボット１およびロ
ボット制御装置２を有し、パレット５の上に複数段積み
重ねられたトレー６を移載する。ロボット１の先端にハ
ンド７を有し、ハンド７の四隅には把持装置４が設けら
れている。把持すべきトレー６が最上段の場合、トレー
６の正確な上空点の位置が分からないので、仮りの上空
点を基準にハンド７をＸ方向、Ｙ方向に移動させて補正
位置を求めている。したがって、最上段の場合、従来と
同様にロボット１の移動距離は長くなる。しかしなが
ら、２段目以降の場合、前回（１段上）のトレー６の把
持位置と今回の把持位置とは大きくずれていないと考え
られるので、前回（１段上）のトレー６の把持位置の
Ｘ、Ｙ座標値から今回の上空点のＸ、Ｙ座標値を算出す
ることでロボット１の移動距離を短くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトレー移載装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フォークリフトなどで運搬可能な
パレットの上には、物品が収納されたトレーを複数段積
み重ねた状態のトレーの山が複数積載されており、トレ
ー移載装置は段積みされたトレーの山から１枚ずつトレ
ーを把持して他の場所に移載する（図２参照）。

【０００３】従来のトレー移載装置として、水平方向で
あるＸ方向およびＹ方向、鉛直方向のＺ方向に移動自在
なロボットおよびロボットの移動を制御するロボット制
御装置を備えたものが知られている。ロボットのＺ方向
の先端にはハンドが設けられており、そのハンドには把
持装置が取り付けられている。また、ハンドにはセンサ
が配設されており、トレーの有無を検出し、トレーの有
無に応じてセンサがＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。

【０００４】一方、ロボット制御装置は、上記センサの
ＯＮ／ＯＦＦ信号を取り込んでトレーの位置を算出し、
算出された位置にロボットを移動させて位置決めを行
い、その位置で把持装置によりトレーを把持する制御を
行う。

【０００５】図３は従来のトレー移載装置における移載
動作の処理手順を示すフローチャートである。まず、ロ
ボット制御装置は、把持すべきトレーの仮りの上空点に
ロボットを移動させる。

【０００６】つづいて、仮りの上空点を基準にトレーを
Ｘ方向、Ｙ方向に移動させ、ハンドに配設されたセンサ
のＯＮ／ＯＦＦ信号の変化点の座標値を記憶し（ステッ
プＳ５１〜ステップＳ６０）、その記憶された座標値を
基に重心計算を行ってトレーの補正位置を算出し（ステ
ップＳ６１）、算出された補正位置にロボットを移動さ
せる（ステップＳ６２）。補正位置まで移動させてか
ら、ロボットを把持位置に下降させる（ステップＳ６
３）。把持装置でトレーを把持すると（ステップＳ６
４）、ロボットを元の上空点に移動させる（ステップＳ
６５）。

【０００７】このような移載動作を最上段のトレーをか
ら順々に行うことによりトレーの山を他の場所に移すこ
とができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には以下に掲げる問題があり、その改善が要望され
た。即ち、最上段の上空点の位置は、予め決められた座
標値であるが、トレーを複数段積み重ねていくとトレー
が傾いたりして、上段側の上空点のＸ、Ｙの座標値と最
下段の上空点のＸ、Ｙ座標値とのずれが大きくなってし
まう。

【０００９】このような状態で、前述したようにトレー
の上空点にハンドを移動させ、さらにハンドをその上空
点からＸ方向、Ｙ方向に移動させ、センサのＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号の変化点の座標値を記憶して補正位置を算出しよ
うとすると、全トレーで積算されるロボットの移動距離
が長くなり、計測時間が長くかかってしまうという問題
があった。

【００１０】そこで、本発明はロボットの移動距離を短
くして計測時間を短縮できるトレー移載装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係るトレー移載装置は、ハンド
を有し、パレットに複数段積み重ねられたトレーの上を
水平方向、垂直方向に移動自在な搬送手段と、前記ハン
ドを前記積み重ねられたトレーの最上段の上空点に移動
させる上空点移動手段と、該上空点を基準に前記ハンド
を水平方向に移動させる水平方向移動手段と、該水平方
向の移動により前記トレーの水平方向の位置を検出する
トレー位置検出手段と、該検出されたトレーの水平方向
の位置に基づき、前記上空点から補正位置を算出する補
正位置算出手段と、該算出された補正位置から垂直方向
の把持位置まで前記ハンドを移動させる垂直方向移動手
段と、該把持位置で前記トレーを把持するトレー把持手
段とを備えたトレー移載装置において、前記把持位置に
基づき、次段の前記トレーの上空点を算出する上空点算
出手段を備えたことを特徴とする。

【００１２】請求項２に係るトレー移載装置では、請求
項１に係るトレー移載装置において前記トレー位置検出
手段は前記トレーの境界を検出することを特徴とする。

【００１３】請求項３に係るトレー移載方法は、パレッ
トに複数段積み重ねられたトレーの上を水平方向、垂直
方向に移動自在な搬送手段を用いて、前記ハンドを前記
積み重ねられたトレーの最上段の上空点に移動させ、該
上空点を基準に前記ハンドを水平方向に移動させ、該水
平方向の移動により前記トレーの水平方向の位置を検出
し、該検出されたトレーの水平方向の位置に基づき、前
記上空点から補正位置を算出し、該算出された補正位置
から垂直方向の把持位置まで前記ハンドを移動させ、該
把持位置で前記トレーを把持する際、前記把持位置に基
づき、次段の前記トレーの上空点を算出することを特徴
とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のトレー移載装置の実施の
形態について説明する。図２はトレー移載装置の外観を
示す斜視図である。フォークリフトなどで運搬可能なパ
レット５の上には、物品が収納されたトレー６を複数段
積み重ねた状態のトレーの山が複数積載されており、ト
レー移載装置は段積みされたトレーの山から１枚ずつト
レー６を把持して他の場所に移載する。

【００１５】本実施の形態におけるトレー移載装置は、
水平方向であるＸ方向およびＹ方向、鉛直方向のＺ方向
に移動自在なロボット１およびロボット１の移動を制御
するロボット制御装置２を備える。ロボット１のＺ方向
の先端にはハンド７が設けられており、そのハンド７に
は把持装置４が取り付けられている。また、ハンド７に
はセンサ３が配設されており、トレー６の有無を検出
し、トレー６の有無に応じてセンサ３はＯＮ／ＯＦＦ信
号を出力する。

【００１６】一方、ロボット制御装置２は、センサ３か
らのＯＮ／ＯＦＦ信号を取り込んでトレー６の位置を算
出し、算出された位置にハンド７を移動させて位置決め
を行い、その位置で把持装置４によりトレー６を把持す
る。

【００１７】図１はトレー移載処理手順を示すフローチ
ャートである。予めロボット制御装置２にはトレー６の
最上段（段積みできる最高段数）が記憶されている。ま
た、パレット５の上には段積みされた各トレー６間の垂
直方向（Ｚ方向）の距離も記憶されている。

【００１８】ロボット制御装置２は現在の段数を計数す
るカウンタ（図示せず）を有し、ロボット１のハンド７
がトレー６の上空点に移動する前に把持すべきトレー６
が最上段であるか否かをカウンタ値との比較により判別
する（ステップＳ１）。

【００１９】最上段である場合、仮りの上空点にハンド
７を移動し、さらにその上空点からＸ方向、Ｙ方向にハ
ンド７を移動させることによりセンサ３のＯＮ／ＯＦＦ
信号の変化点の座標値を記憶する（ステップＳ２〜ステ
ップＳ１１）。

【００２０】記憶された座標値を基に重心計算を行って
Ｘ、Ｙ方向の補正位置を算出し（ステップＳ１２）、算
出された補正位置にハンド７を移動し（ステップＳ１
３）、さらにハンド７をトレー６が把持可能な位置に移
動し（ステップＳ１４）、トレー６を把持して（ステッ
プＳ１５）処理を終了する。

【００２１】一方、ステップＳ１で最上段でない場合、
前回（１段上）のトレー６の把持位置から今回ハンド７
が移動すべきトレー６の上空点を補正により算出する
（ステップＳ１７）。即ち、ロボット制御装置２は、予
め各トレー６間のＺ方向の距離を記憶しているので、こ
の距離を前回（１段上）のトレー６の把持位置から差し
引くことにより今回の上空点のＺ座標とし、また、前回
（１段上）の把持位置のＸ、Ｙ座標値から今回の上空点
のＸ、Ｙ座標値を算出する。

【００２２】ロボット制御装置２はハンド７を補正され
たトレー６の上空点に移動させる（ステップＳ１８）。
この後、前述の最上段の場合と同様の処理を行う（ステ
ップＳ１９〜ステップＳ２７）。

【００２３】以上示したように、把持すべきトレー６が
最上段の場合、トレー６の正確な上空点の位置が分から
ないので、仮りの上空点を基準としてハンド７をＸ方
向、Ｙ方向に移動させている。したがって、最上段の場
合、従来と同様にロボット１の移動距離は長くなる。

【００２４】しかしながら、２段目以降の場合、前回
（１段上）のトレー６の把持位置と今回の把持位置とは
大きくずれていないと考えられるので、前回（１段上）
のトレー６の把持位置のＸ、Ｙ座標値から今回の上空点
のＸ、Ｙ座標値を算出することでロボット１の移動距離
を短くできる。

【００２５】したがって、最上段の場合のみハンド７の
移動距離が最長となり、それより下の段の場合、ハンド
７の移動距離を短くでき、全体としての計測時間を大幅
に短縮できる。

【００２６】尚、ハンド７に配設されたセンサ３はトレ
ー６の境界においてＯＮ／ＯＦＦ信号を変化させるよう
に構成してもよい。この場合、センサ３としてＬＥＤお
よびフォトダイオードからなる光学的センサを用いた場
合、Ｘ、Ｙ座標値を正確に知ることができる。

【００２７】また、センサ３としてはトレー６上の所定
領域においてＯＮ／ＯＦＦ信号を変化させるようにして
もよい。例えば、センサ３として近接センサなどの磁気
的センサを用い、トレー６上の所定領域に磁気的センサ
が検知できるマグネットを張り付けておくこともでき
る。

【００２８】また、ハンド７に配設するセンサ３として
カメラを用いて、トレー６の画像を画像処理装置に取り
込むことにより、トレー６の座標を正確に知ることもで
きる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の請求項１に係るトレー移載装置
によれば、パレットに複数段積み重ねられたトレーの上
を水平方向、垂直方向に移動自在な搬送手段を用いて、
上空点移動手段により前記ハンドを前記積み重ねられた
トレーの最上段の上空点に移動させ、水平方向移動手段
により該上空点を基準に前記ハンドを水平方向に移動さ
せ、トレー位置検出手段によって該水平方向の移動によ
り前記トレーの水平方向の位置を検出し、該検出された
トレーの水平方向の位置に基づき、補正位置算出手段に
より前記上空点から補正位置を算出し、垂直方向移動手
段により該算出された補正位置から垂直方向の把持位置
まで前記ハンドを移動させ、トレー把持手段により該把
持位置で前記トレーを把持する際、上空点算出手段によ
り前記把持位置に基づき、次段の前記トレーの上空点を
算出するので、前記把持位置に基づき、上空点算出手段
により次段の前記トレーの上空点を算出し、算出された
上空点に前記ハンドを移動させて最上段のトレーと同様
の移載処理を行うことにより、最上段以外のトレーの位
置を検出するためのハンドの移動距離を短くでき、計測
時間を大幅に短縮できる。

【００３０】また、請求項２に係るトレー移載装置によ
れば、前記トレー位置検出手段は前記トレーの境界を検
出するので、トレーの境界を変化点とすることにより、
トレー位置検出手段としてＬＥＤおよびフォトダイオー
ドからなる光学的センサを用いた場合、特にトレーのＸ
方向、Ｙ方向の位置を正確に知ることができる。

【００３１】さらに、請求項３に係るトレー移載方法に
よれば、パレットに複数段積み重ねられたトレーの上を
水平方向、垂直方向に移動自在な搬送手段を用いて、前
記ハンドを前記積み重ねられたトレーの最上段の上空点
に移動させ、該上空点を基準に前記ハンドを水平方向に
移動させ、該水平方向の移動により前記トレーの水平方
向の位置を検出し、該検出されたトレーの水平方向の位
置に基づき、前記上空点から補正位置を算出し、該算出
された補正位置から垂直方向の把持位置まで前記ハンド
を移動させ、該把持位置で前記トレーを把持する際、前
記把持位置に基づき、次段の前記トレーの上空点を算出
するので、最上段以外のトレーの位置を検出するための
ハンドの移動距離を短くでき、計測時間を大幅に短縮で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トレー移載処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図２】トレー移載装置の外観を示す斜視図である。

【図３】従来のトレー移載装置における移載動作の処理
手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ロボット ２ ロボット制御装置 ３ センサ ４ 把持装置 ５ パレット ６ トレー ７ ハンド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドを有し、パレットに複数段積み重
   ねられたトレーの上を水平方向、垂直方向に移動自在な
   搬送手段と、 前記ハンドを前記積み重ねられたトレーの最上段の上空
   点に移動させる上空点移動手段と、 該上空点を基準に前記ハンドを水平方向に移動させる水
   平方向移動手段と、 該水平方向の移動により前記トレーの水平方向の位置を
   検出するトレー位置検出手段と、 該検出されたトレーの水平方向の位置に基づき、前記上
   空点から補正位置を算出する補正位置算出手段と、 該算出された補正位置から垂直方向の把持位置まで前記
   ハンドを移動させる垂直方向移動手段と、 該把持位置で前記トレーを把持するトレー把持手段とを
   備えたトレー移載装置において、 前記把持位置に基づき、次段の前記トレーの上空点を算
   出する上空点算出手段を備えたことを特徴とするトレー
   移載装置。
2. 【請求項２】 前記トレー位置検出手段は前記トレーの
   境界を検出することを特徴とする請求項１記載のトレー
   移載装置。
3. 【請求項３】 パレットに複数段積み重ねられたトレー
   の上を水平方向、垂直方向に移動自在な搬送手段を用い
   て、前記ハンドを前記積み重ねられたトレーの最上段の
   上空点に移動させ、 該上空点を基準に前記ハンドを水平方向に移動させ、 該水平方向の移動により前記トレーの水平方向の位置を
   検出し、 該検出されたトレーの水平方向の位置に基づき、前記上
   空点から補正位置を算出し、 該算出された補正位置から垂直方向の把持位置まで前記
   ハンドを移動させ、 該把持位置で前記トレーを把持する際、 前記把持位置に基づき、次段の前記トレーの上空点を算
   出することを特徴とする。