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JP7458116B1 - Control device and robot system - Google Patents

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JP7458116B1
JP7458116B1 JP2023110363A JP2023110363A JP7458116B1 JP 7458116 B1 JP7458116 B1 JP 7458116B1 JP 2023110363 A JP2023110363 A JP 2023110363A JP 2023110363 A JP2023110363 A JP 2023110363A JP 7458116 B1 JP7458116 B1 JP 7458116B1
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Abstract

【課題】搬送中の容器であって、対象物が存在しない容器に対してのみ処理を行う。【解決手段】制御装置40は、ベルトコンベア2の搬送面にて搬送中の容器を移送する移送機構21の駆動を制御する制御装置である。この制御装置40は、容器の存在を検出する容器検出センサ61が容器の存在を検出し、且つ、容器内における対象物の存在を検出する具材検出センサ62が対象物の存在を検出しない場合にのみ、移送機構21を駆動させる。【選択図】図6[Problem] Processing is performed only on containers being transported that do not contain an object. [Solution] A control device 40 is a control device that controls the driving of a transport mechanism 21 that transports containers being transported on the transport surface of a belt conveyor 2. This control device 40 drives the transport mechanism 21 only when a container detection sensor 61 that detects the presence of a container detects the presence of a container, and an ingredient detection sensor 62 that detects the presence of an object in the container does not detect the presence of an object. [Selected Figure] Figure 6

Description

本発明は、制御装置、及びロボットシステムに関する。 The present invention relates to a control device and a robot system.

近年、把持機能を備えたロボットにより、様々な作業が行われている。例えば、惣菜の盛り付け作業をロボットが行う場合、バット等の収容部に蓄えられた具材をロボットが所定量把持し、惣菜の容器に解放(リリース)することで盛り付け(プレース)作業が実現される。
このような、盛り付けを行うロボットに関する技術は、例えば、特許文献1や非特許文献1に開示されている。
In recent years, various tasks have been performed using robots equipped with grasping functions. For example, when a robot performs the work of arranging a side dish, the robot grasps a predetermined amount of ingredients stored in a container such as a vat and releases them into the side dish container. Ru.
Techniques related to such robots that serve dishes are disclosed in, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1.

特開2021-30407号公報JP 2021-30407 Publication

日経BP著、「日経Robotics 2022年8月号(第85号)」日経BP出版、2022年7月10日、第14~20頁Written by Nikkei BP, “Nikkei Robotics August 2022 Issue (No. 85)” Nikkei BP Publishing, July 10, 2022, pp. 14-20

特許文献1に記載されているような一般的な技術では、ベルトコンベアで搬送中の容器に対し、ベルトコンベア上で直接盛り付け作業を行う。このような構成とした場合、盛り付けのために具材を解放した際に、ベルトコンベア上に具材を落下させてしまうおそれがある。
これに対し、非特許文献1の記載の技術では、ロボットの周辺に容器の供給機を配置し、この供給機が供給した容器に盛りつけた後に、この容器をベルトコンベアに送り出す。このような構成であれば、解放に伴うベルトコンベアへの具材の落下を防止することができる。また、ロボットの近傍にて盛り付けを行うことから、アームを伸ばして遠方で盛り付けを行う場合と比べて、より精度の高い動きが実現でき、適切な盛り付けを実現できる。
In a general technique as described in Patent Document 1, containers being transported by a belt conveyor are directly served on the belt conveyor. With such a configuration, when the ingredients are released for serving, there is a risk that the ingredients may fall onto the belt conveyor.
On the other hand, in the technique described in Non-Patent Document 1, a container supply machine is arranged around the robot, and after filling the containers supplied by the supply machine, the containers are sent to a belt conveyor. With such a configuration, it is possible to prevent the ingredients from falling onto the belt conveyor upon release. Furthermore, since the food is served close to the robot, it is possible to achieve more precise movement and achieve appropriate food arrangement, compared to when the arm is extended and the food is served at a distance.

しかしながら、この非特許文献1の構成とした場合、ロボットの周辺に、供給機を配置する場所や、供給する容器をストックする場所を用意する必要があり、設置面積が拡大してしまう。特に、1つのベルトコンベアに対して、複数のロボットを配置するような場合には、複数のロボットそれぞれに対応して、複数の供給機等が必要となるので、この問題は、より顕著となる。 However, in the case of the configuration of Non-Patent Document 1, it is necessary to prepare a place around the robot for arranging a feeder and a place for stocking containers to be fed, resulting in an increase in the installation area. In particular, when multiple robots are placed on one belt conveyor, multiple feeders, etc. are required for each of the multiple robots, so this problem becomes more prominent. .

また、この課題は、対象物が食材である場合に限られるものではなく、工業分野等の、ロボットによる把持や解放を行う様々な分野全般に共通するものである。
すなわち、従来の技術では、設置面積を必要以上に拡大させることなく、具材を適切に盛り付けることについて、未だ改善の余地があった。
Furthermore, this issue is not limited to cases where the target object is foodstuffs, but is common to a wide variety of fields, such as industrial fields, where robots are used for grasping and releasing.
In other words, in conventional technology, there is still room for improvement in terms of properly arranging ingredients without unnecessarily expanding the installation area.

本発明の課題は、搬送中の容器であって、対象物が存在しない容器に対してのみ処理を行う。 The objective of this invention is to process only containers that are being transported and do not contain any target objects.

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る制御装置は、
搬送装置の搬送面にて搬送中の容器を移送する移送機構の駆動を制御する制御装置であって、
前記容器の存在を検出する容器検出センサが前記容器の存在を検出し、且つ、前記容器内における対象物の存在を検出する対象物センサが前記対象物の存在を検出しない場合にのみ、前記移送機構を駆動させる、
ことを特徴とする。
In order to solve the above problem, a control device according to one embodiment of the present invention comprises:
A control device that controls the drive of a transfer mechanism that transfers a container being transferred on a transfer surface of the transfer device,
driving the transfer mechanism only when a container detection sensor that detects the presence of the container detects the presence of the container and an object sensor that detects the presence of an object in the container does not detect the presence of the object;
It is characterized by:

本発明によれば、搬送中の容器であって、対象物が存在しない容器に対してのみ処理を行うことができる。 According to the present invention, processing can be performed only on containers that are being transported and do not contain any target objects.

本発明に係る把持システム1の構成を模式的に示す模式図である。1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a gripping system 1 according to the present invention. ハンド31の先端に設置される把持部材31aの形状例を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing an example of the shape of a gripping member 31a installed at the tip of a hand 31. FIG. 把持動作等の動作を実行する場合の、収容空間10A、ハンド31、把持部材31a、ロボットアーム32、及び具材の位置関係について示す図である。1 is a diagram showing the positional relationship between the storage space 10A, the hand 31, the gripping member 31a, the robot arm 32, and the ingredient when performing an operation such as a gripping operation. FIG. 一対の把持部材31aの開閉について示す図である。It is a figure showing opening and closing of a pair of grip members 31a. 制御装置40のハードウェア構成を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing the hardware configuration of a control device 40. FIG. 制御装置40の機能的構成を示すブロック図である。4 is a block diagram showing the functional configuration of a control device 40. FIG. 多関節ロボット30による把持動作の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a grasping operation by the articulated robot 30. 第1実施形態における移送位置P1及び解放位置P2の近傍を拡大して示す斜視図である。2 is an enlarged perspective view showing the vicinity of a transfer position P1 and a release position P2 in the first embodiment. FIG. 第1実施形態における移送位置P1及び解放位置P2の近傍を拡大して示す斜視図である。2 is an enlarged perspective view showing the vicinity of a transfer position P1 and a release position P2 in the first embodiment. FIG. 移送機構21が駆動するための構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration for driving a transfer mechanism 21. FIG. 把持システム1が実行する具材盛り付け処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the flow of an ingredient plating process executed by the gripping system 1. 第2実施形態における移送位置P1及び解放位置P2の近傍を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vicinity of the transfer position P1 and the release position P2 in 2nd Embodiment. 第2実施形態を鉛直上方から俯瞰した図である。FIG. 3 is a view of the second embodiment viewed from vertically above. 第3実施形態における移送位置P1及び解放位置P2の近傍を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vicinity of the transfer position P1 and the release position P2 in 3rd Embodiment. 第3実施形態を鉛直上方から俯瞰した図である。FIG. 11 is a view showing the third embodiment as viewed vertically from above. 接続部材27の形状例を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing an example of the shape of a connecting member 27. FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
[実施形態]
[構成]
図1は、本発明に係る把持システム1の構成を模式的に示す模式図である。
以下では、第1の実施形態~第3実施形態について、それぞれ詳細に説明するが、図1~図4を参照して説明する全体的な構成、図5及び図6を参照して説明する制御装置40のハードウェア及び機能的構成、及び図7を参照して説明する具材の把持の方法については、各実施形態で共通する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Embodiment]
[composition]
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a gripping system 1 according to the present invention.
The first to third embodiments will be described in detail below, including the overall configuration described with reference to FIGS. 1 to 4, and the control described with reference to FIGS. 5 and 6. The hardware and functional configuration of the device 40 and the method of grasping ingredients described with reference to FIG. 7 are common to each embodiment.

ここで、各実施形態における把持システム1は、材料を盛り付けるシステムに本発明を適用することを想定したものである。以下の説明においては、把持システム1が、対象物として惣菜等の具材を把持し、この具材を個別の惣菜の容器に盛り付ける場合を例に挙げて説明する。なお、この個別の惣菜の容器への盛りつけは例示に過ぎず、他にも、例えば、複数の惣菜のそれぞれを、弁当の容器の対応する領域に個別に盛り付ける用途等に各実施形態を適用することも可能である。また、以下の説明において、盛り付けられる具材の量として、重量を例に挙げて説明するが、本発明は、重量以外であっても、体積、かさ、質量等、各種呼称の物理量を対象に適用することが可能である。 Here, the gripping system 1 in each embodiment assumes that the present invention is applied to a system for piling up materials. In the following description, an example will be described in which the gripping system 1 grips ingredients such as side dishes as objects and places the ingredients in individual side dish containers. Note that this arrangement of individual side dishes in containers is merely an example, and each embodiment can also be applied to applications such as, for example, serving each of a plurality of side dishes individually in a corresponding area of a lunch box container. It is also possible. In addition, in the following explanation, weight will be used as an example of the amount of ingredients to be served, but the present invention is applicable to physical quantities other than weight, such as volume, bulk, mass, etc. It is possible to apply.

図1に示すように、把持システム1は、具材収容部10と、多関節ロボット30と、制御装置40と、遮蔽部50と、容器検出センサ61と、具材検出センサ62と、を備えている。制御装置40と、多関節ロボット30、容器検出センサ61、及び具材検出センサ62とは、有線又は無線によって通信接続されており、相互に通信可能となっている。
なお、把持システム1は、さらに、実施形態毎に、移送機構21,22,23をそれぞれ備えるが、これらの配置位置は各実施形態によってそれぞれ異なるので、図1においては、移送機構21,22,23の図示を省略する。
As shown in FIG. 1, the grasping system 1 includes an ingredient storage section 10, an articulated robot 30, a control device 40, a shielding section 50, a container detection sensor 61, and an ingredient detection sensor 62. ing. The control device 40, the articulated robot 30, the container detection sensor 61, and the ingredient detection sensor 62 are connected by wire or wirelessly, and can communicate with each other.
Note that the gripping system 1 further includes transfer mechanisms 21, 22, and 23 for each embodiment, but the positions of these arrangements differ depending on each embodiment, so in FIG. 1, the transfer mechanisms 21, 22, The illustration of 23 is omitted.

さらに、把持システム1に隣接して、総菜の容器を上流から下流に向かって自動的に運搬するベルトコンベア2が設置されている。ベルトコンベア2は、容器を運搬するための搬送面を有しており、容器はこの搬送面に載置された状態で搬送される。
また、このベルトコンベア2には、容器の進行方向(すなわち、ベルトコンベア2の下流)を前方向とした場合における左右の方向に、案内部材2Aが設置されている。案内部材2Aは、進行方向に向かってその左右幅が狭まっていくテーパ状の形状をしており、容器を所定の位置に案内できる構造となっている。食品が盛り付けられた容器は、案内部材2Aよりも上流においてベルトコンベア2の様々な位置(例えば、左右方向における異なる位置)にて運搬されているが、この案内部材2Aにより案内されることで、ここに到着した容器を移送先に移送する位置である移送位置P1に搬送される。
Furthermore, a belt conveyor 2 is installed adjacent to the gripping system 1 to automatically convey containers of deli dishes from upstream to downstream. The belt conveyor 2 has a conveyance surface for conveying containers, and the containers are conveyed while being placed on this conveyance surface.
Further, on this belt conveyor 2, guide members 2A are installed in the left and right directions when the traveling direction of the containers (that is, downstream of the belt conveyor 2) is taken as the forward direction. The guide member 2A has a tapered shape whose left and right width narrows in the direction of travel, and has a structure that can guide the container to a predetermined position. Containers filled with food are conveyed at various positions on the belt conveyor 2 (for example, at different positions in the left-right direction) upstream of the guide member 2A, and by being guided by the guide member 2A, The container that has arrived here is transported to a transport position P1, which is a position where the container is transported to a transport destination.

なお、各実施形態において、把持システム1のさらなる上流にて容器をベルトコンベア2の搬送面に供給する作業は、人手によって行われてもよいし、容器の供給装置によって行われてもよい。 In each embodiment, the operation of supplying containers to the conveying surface of the belt conveyor 2 further upstream of the gripping system 1 may be performed manually or may be performed by a container supply device.

具材収容部10は、把持システム1において盛り付けられる惣菜等の具材を収容する収容空間10Aを備えている。この収容空間10Aは、例えば、具材収容部10自体により構成されてもよいし、具材収容部10に設置可能な大型のバットやトレイ等の汎用の容器により構成されてもよい。そして、この収容空間10Aには、例えば、例えば、ポテトサラダ等の練りサラダ(粘性や粘着性を有する具材を含むサラダ)、卯の花(おから)、切り干し大根、なます、ひじき、煮豆、バターコーン等の惣菜が収容される。各実施形態において、具材収容部10には、1種類の具材が複数食分(例えば、数十食分~数百食分)収容されているものとする。そして、複数の把持システム1が何れかの惣菜等の具材を、対応する惣菜の容器に盛り付けることで、惣菜の盛り付け作業を完了させることができる。
具材収容部10の収容空間10Aは、作業者が手作業によって、又は、多関節ロボット30が自動的に交換することが可能である。
The ingredient accommodating section 10 includes a accommodating space 10A that accommodates ingredients such as side dishes to be served in the gripping system 1. For example, the storage space 10A may be configured by the ingredients storage section 10 itself, or may be configured by a general-purpose container such as a large vat or a tray that can be installed in the ingredients storage section 10. The storage space 10A contains, for example, kneaded salad (salad containing sticky or sticky ingredients) such as potato salad, unohana (okara), dried daikon radish, eggplant, hijiki, boiled beans, and butter. Contains side dishes such as corn. In each embodiment, it is assumed that the ingredient storage unit 10 stores one type of ingredient for multiple meals (for example, several tens to hundreds of meals). Then, the plurality of gripping systems 1 arrange the ingredients of any side dish in the corresponding side dish container, thereby completing the work of serving the side dish.
The storage space 10A of the ingredients storage section 10 can be replaced manually by a worker or automatically by the articulated robot 30.

移送機構21,22,23は、ベルトコンベア2の搬送面における移送位置P1に搬送された容器を、多関節ロボット30が把持している具材を解放する位置である、解放位置P2に対して移送する。そして、多関節ロボット30が解放位置P2において、具材を容器に解放した後に、この容器を再度移送位置P1に戻す。これにより、解放によって具材を盛り付けられた容器は、再度ベルトコンベア2の搬送面に載置され、下流に向かって搬送される。
なお、移送機構21,22,23と同様に、解放位置P2の位置についても各実施形態によってそれぞれ異なるので、図1においては、解放位置P2についても図示を省略する。
The transfer mechanisms 21, 22, 23 transfer the container transferred to the transfer position P1 on the transfer surface of the belt conveyor 2 to a release position P2, which is a position where the multi-joint robot 30 releases the ingredients held by the multi-joint robot 30. Then, after the multi-joint robot 30 releases the ingredients into the container at the release position P2, the multi-joint robot 30 returns the container to the transfer position P1 again. As a result, the container with the ingredients released is placed again on the transfer surface of the belt conveyor 2 and transferred downstream.
As with the transport mechanisms 21, 22, and 23, the location of the release position P2 differs depending on the embodiment, and therefore the release position P2 is also omitted from FIG.

多関節ロボット30は、例えば、水平多関節ロボットあるいは垂直多関節ロボット等によって構成され、盛り付けられる具材を把持可能なハンド31と、可動範囲において任意の位置にハンド31を移動させるロボットアーム32と、を備えている。
また、多関節ロボット30のハンド31を保持する関節には、ハンド31が把持部材31aにより把持した具材の物理量を取得する手段の一例として、把持した具材の重量を計測する重量センサ30Aが設置されている。また、多関節ロボット30のハンド31を保持する関節には、ハンド31が具材に接触したことを検出する手段の一例として、接触した具材からの反力(表面に接触されることで得られる力覚を含む)を計測する力センサ30Bが設置されている。重量センサ30Aによって計測された具材の重量(すなわち、把持された具材の重量)のデータや、力センサ30Bによって計測された具材からの反力(すなわち、具材への接触の検出結果)のデータは、制御装置40に出力される。
The articulated robot 30 is, for example, a horizontal articulated robot or a vertical articulated robot, and is equipped with a hand 31 capable of grasping the ingredients to be plated, and a robot arm 32 that moves the hand 31 to any position within its movable range.
A weight sensor 30A for measuring the weight of the ingredient held by the hand 31 of the articulated robot 30 is provided at the joint that holds the hand 31 of the articulated robot 30 as an example of a means for acquiring the physical quantity of the ingredient held by the hand 31 with the gripping member 31a. A force sensor 30B for measuring the reaction force (including the force sense obtained by touching the surface) from the ingredient that has been touched is provided at the joint that holds the hand 31 of the articulated robot 30 as an example of a means for detecting that the hand 31 has come into contact with the ingredient. Data on the weight of the ingredient (i.e., the weight of the gripped ingredient) measured by the weight sensor 30A and data on the reaction force from the ingredient (i.e., the detection result of contact with the ingredient) measured by the force sensor 30B are output to the control device 40.

さらに、ハンド31を保持する関節は、ロボットアーム32に対してハンド31を捻り方向に回転させる軸を備えている。そのため、ハンド31が具材を把持する際に、ハンド31の向きを変化させることで、ハンド31が開閉する方向を調整することができる。これにより、ハンド31が容器の内壁面近傍に達した際に、収容空間10Aの内壁面と平行な方向にハンド31が開閉するようにハンド31の向きを変更することが可能となり、容器内壁面近傍の具材を把持し易くなる。 Further, the joint that holds the hand 31 includes an axis that rotates the hand 31 in a twisting direction with respect to the robot arm 32. Therefore, by changing the orientation of the hand 31 when the hand 31 grips the ingredient, the direction in which the hand 31 opens and closes can be adjusted. Thereby, when the hand 31 reaches the vicinity of the inner wall surface of the container, it is possible to change the direction of the hand 31 so that the hand 31 opens and closes in a direction parallel to the inner wall surface of the accommodation space 10A, and the inner wall surface of the container It becomes easier to grasp nearby ingredients.

図2は、ハンド31の先端に設置される把持部材31aの形状例を示す模式図である。
なお、図2においては、一対で用いられる把持部材31aの一方のみが示されている。
図2に示すように、各実施形態における把持部材31aは、天板部と、主板部と、第1側板部と、第2側板部と、により構成されている。天板部は、長方形状の平面を有している。また、主板部は、天板部の有する平面を水平な状態とした場合に、この平面の長手方向の一端から、この平面の長手方向の他端の鉛直下方の離間した位置に向かって傾斜して延在している。さらに、第1側板部と第2側板部は、天板部の有する平面を水平な状態とした場合に、この平面の両端それぞれから鉛直下方に向かって延在している。
なお、以下の説明において、これら一対の把持部材31aのそれぞれを区別することなく説明する際は、単に「把持部材31a」と称する。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the shape of the gripping member 31a installed at the tip of the hand 31.
Note that in FIG. 2, only one of the pair of gripping members 31a is shown.
As shown in FIG. 2, the gripping member 31a in each embodiment includes a top plate, a main plate, a first side plate, and a second side plate. The top plate portion has a rectangular plane. In addition, when the plane of the top plate section is in a horizontal state, the main plate section is inclined from one end in the longitudinal direction of this plane toward a position spaced apart vertically below the other end in the longitudinal direction of this plane. It has been extended. Furthermore, when the plane of the top plate is in a horizontal state, the first side plate and the second side plate extend vertically downward from each end of the plane.
In addition, in the following description, when each of these pair of gripping members 31a is described without distinguishing them, they are simply referred to as "gripping members 31a."

図3は、把持動作等の動作を実行する場合の、収容空間10A、ハンド31、把持部材31a、ロボットアーム32、及び具材の位置関係について示す図である。図10では、鉛直方向をZ方向と称し、このZ方向と直交する第1の水平方向(紙面と直交する方向)をY方向と称し、これらZ方向及びY方向のそれぞれと直交する第2水平方向をX方向と称する。すなわち、Z方向、Y方向、及びX方向はそれぞれ互いに直行する方向である。 Figure 3 is a diagram showing the positional relationship between the storage space 10A, the hand 31, the gripping member 31a, the robot arm 32, and the ingredient when performing an operation such as a gripping operation. In Figure 10, the vertical direction is referred to as the Z direction, a first horizontal direction perpendicular to the Z direction (direction perpendicular to the paper surface) is referred to as the Y direction, and a second horizontal direction perpendicular to each of the Z direction and the Y direction is referred to as the X direction. In other words, the Z direction, Y direction, and X direction are each perpendicular to one another.

ハンド31は、ロボットアーム32の先端に配置される。また、把持部材31aは、結合部材により、このハンド31に結合されることで、ハンド31に支持される。そして、このハンド31及びこれに結合された把持部材31aは、制御装置40の制御するロボットアーム32の動作に従って、X方向、Y方向、及びZ方向の各方向における、可動範囲内に移動することが可能である。また、ハンド31は、不図示のアクチュエータによって、一対の把持部材31aをY方向に開閉することで、把持動作を実現する。
また、ハンド31及びこれに結合された把持部材31aは、Z方向を回転軸として回転することが可能である。
このような構成により、各実施形態では、ハンド31及び把持部材31aの、位置や向きを任意に変化させることができ、これにより様々な動きで把持動作や解放動作等の動作を適切に実行することが可能となる。
The hand 31 is placed at the tip of the robot arm 32. Furthermore, the gripping member 31a is supported by the hand 31 by being coupled to the hand 31 by a coupling member. The hand 31 and the gripping member 31a coupled thereto can move within a movable range in each of the X direction, Y direction, and Z direction according to the operation of the robot arm 32 controlled by the control device 40. is possible. Further, the hand 31 realizes a gripping operation by opening and closing the pair of gripping members 31a in the Y direction using an actuator (not shown).
Furthermore, the hand 31 and the gripping member 31a coupled thereto can rotate with the Z direction as a rotation axis.
With such a configuration, in each embodiment, the positions and orientations of the hand 31 and the gripping member 31a can be changed arbitrarily, thereby appropriately performing operations such as gripping and releasing operations with various movements. becomes possible.

図4は、一対の把持部材31aの開閉について示す図である。図2に示す把持部材31aは、結合部材により、それぞれの開口部が対向するようにハンド31に結合される。また、図4におけるX方向、Y方向、及びZ方向の各方向は、図3において定義した各方向と同一である。一対の把持部材31aは、図4(a)に示すように開閉方向(Y方向)に沿って、開く動作を行うことで、開状態となる。また、一対の把持部材31aは、把持動作を行うにあたって、図4(b)に示すように開閉方向(Y方向)に沿って、閉じる動作を行うことで、閉状態となる。 FIG. 4 is a diagram showing opening and closing of the pair of gripping members 31a. The gripping member 31a shown in FIG. 2 is coupled to the hand 31 by a coupling member such that the respective openings face each other. Further, the X direction, Y direction, and Z direction in FIG. 4 are the same as the directions defined in FIG. 3. The pair of gripping members 31a are brought into an open state by performing an opening operation along the opening/closing direction (Y direction) as shown in FIG. 4(a). Furthermore, when performing the gripping operation, the pair of gripping members 31a are brought into a closed state by performing a closing operation along the opening/closing direction (Y direction) as shown in FIG. 4(b).

そして、一対の把持部材31aが閉状態となり、把持部材31a同士が当接することで、少なくとも先端及び側板部が閉じた内面が具材を把持するための容器形状となる。このような把持部材31aの形状の場合、練りサラダ等の具材に対して、把持部材31aの先端を表面から垂直に差し込み、所定の深さで一対の把持部材31aを閉じて具材を持ち上げることで、ほぼ一定量の具材を把持して収容空間10Aから取り出すことができる。
また、把持をした一対の把持部材31aを盛り付け位置P1の惣菜の容器の上に移送した後に、一対の把持部材31aが開状態となり、容器形状の開口部が露出することで、把持により取り出した具材が解放され、惣菜の容器にほぼ一定量の具材を盛り付けることができる。
Then, the pair of gripping members 31a are brought into a closed state and the gripping members 31a come into contact with each other, so that at least the inner surface with the tip and side plate portions closed forms a container shape for gripping ingredients. In the case of such a shape of the gripping member 31a, the tip of the gripping member 31a is inserted vertically from the surface into an ingredient such as a kneaded salad, and the pair of gripping members 31a are closed at a predetermined depth to lift the ingredient. By doing so, it is possible to grasp and take out a substantially constant amount of ingredients from the storage space 10A.
In addition, after the pair of gripping members 31a are transferred onto the container of the prepared food at the serving position P1, the pair of gripping members 31a are opened and the container-shaped opening is exposed, so that the container of the prepared food can be taken out by gripping. Ingredients are freed up, and a nearly constant amount of ingredients can be placed in a container for side dishes.

図1に戻り、制御装置40は、PC(Personal Computer)又はプログラマブルコントローラ等の情報処理装置によって構成され、各種プログラムを実行することにより、把持システム1全体を制御する。例えば、制御装置40は、多関節ロボット30が具材収容部10から具材を把持して、惣菜の容器に解放することで具材を盛り付ける動作等を制御する。より詳細には、例えば、制御装置40は、ロボットアーム32の駆動を制御することで、ハンド31を予め設定された所定位置に所定ルート及び所定速度で移動させる動作や、ハンド31のアクチェータの駆動を制御することで、把持部材31aによる具材の把持や解放をする動作を実現する。他にも、例えば、制御装置40は、容器検出センサ61や具材検出センサ62の検出結果に基づいて、移送機構21,22,23の動作を制御する。 Returning to FIG. 1, the control device 40 is configured by an information processing device such as a PC (Personal Computer) or a programmable controller, and controls the entire gripping system 1 by executing various programs. For example, the control device 40 controls an operation in which the articulated robot 30 grips ingredients from the ingredient storage section 10 and releases the ingredients into a container of a side dish, thereby plating the ingredients. More specifically, for example, the control device 40 controls the drive of the robot arm 32 to move the hand 31 to a preset predetermined position along a predetermined route and at a predetermined speed, or to drive the actuator of the hand 31. By controlling this, the operation of gripping and releasing the ingredients by the gripping member 31a is realized. In addition, for example, the control device 40 controls the operations of the transfer mechanisms 21, 22, and 23 based on the detection results of the container detection sensor 61 and ingredient detection sensor 62.

遮蔽部50は、把持システム1において、具材収容部10、及び多関節ロボット30が設置された領域の周囲及び情報を囲う板状部材によって構成されている。遮蔽部50を構成する板状部材は、ガラス又は樹脂等の透明な材料によって構成され、外部から把持システム1の稼動状況を視認することが可能となっている。また、遮蔽部50が構成する側壁の一部には、開閉可能な扉が設置されている。具材収容部10の収容空間10Aの交換、あるいは把持システム1のメンテナンス等が行われる場合、作業者は遮蔽部50の扉を開けて各種作業を行うことができる。 The shielding part 50 is configured by a plate-like member that surrounds the area and information in the grasping system 1 in which the ingredient accommodating part 10 and the articulated robot 30 are installed. The plate-like member constituting the shielding part 50 is made of a transparent material such as glass or resin, and allows the operating status of the gripping system 1 to be visually confirmed from the outside. Moreover, a door that can be opened and closed is installed in a part of the side wall that the shielding part 50 constitutes. When replacing the storage space 10A of the ingredient storage section 10 or performing maintenance on the gripping system 1, an operator can open the door of the shielding section 50 and perform various operations.

容器検出センサ61は、ベルトコンベア2にて運搬中の容器の位置を検出するセンサである。容器検出センサ61は、例えば、光学センサにより構成される。容器検出センサ61は、例えば、案内部材2Aにより案内された容器が、移送位置P1に運搬されたこと、あるいは、移送位置P1に運搬される直前であることを検出する。容器検出センサ61によって検出された容器の位置のデータは、制御装置40に出力される。 The container detection sensor 61 is a sensor that detects the position of a container being transported on the belt conveyor 2. The container detection sensor 61 is composed of, for example, an optical sensor. The container detection sensor 61 detects, for example, that the container guided by the guide member 2A has been transported to the transfer position P1 or is about to be transported to the transfer position P1. Data on the position of the container detected by the container detection sensor 61 is output to the control device 40 .

具材検出センサ62は、容器に盛り付けられている具材を検出するセンサである。具材検出センサ62は、容器検出センサ61と同様に、例えば、光学センサにより構成される。具材検出センサ62は、例えば、案内部材2Aにより案内された容器に具材が盛り付けられているか否かを検出する。具材検出センサ62によって検出された具材が盛り付けられているか否かのデータは、制御装置40に出力される。 The ingredients detection sensor 62 is a sensor that detects ingredients placed in a container. Like the container detection sensor 61, the ingredient detection sensor 62 is configured by, for example, an optical sensor. The ingredients detection sensor 62 detects, for example, whether ingredients are arranged in the container guided by the guide member 2A. The data detected by the ingredient detection sensor 62 as to whether the ingredients are served is output to the control device 40.

なお、図1では、具材収容部10や多関節ロボット30の組を一組のみ示しているがこれは例示に過ぎず、1つのベルトコンベア2に対して、具材収容部10や多関節ロボット30の組が複数組存在していてもよい。すなわち、複数の多関節ロボット30が協働して作業するような状況に、各実施形態を適用することも可能である。 In addition, in FIG. 1, only one set of the ingredient storage section 10 and the articulated robot 30 is shown, but this is only an example, and for one belt conveyor 2, the ingredient accommodation section 10 and the articulated robot 30 are shown. A plurality of groups of robots 30 may exist. That is, each embodiment can also be applied to a situation where a plurality of articulated robots 30 work together.

[制御装置40のハードウェア構成]
図5は、制御装置40のハードウェア構成を示す模式図である。
図5に示すように、制御装置40は、CPU(Central Processing Unit)711と、ROM(Read Only Memory)712と、RAM(Random Access Memory)713と、バス714と、入力部715と、出力部716と、記憶部717と、通信部718と、ドライブ719と、を備えている。
[Hardware configuration of control device 40]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the hardware configuration of the control device 40.
As shown in FIG. 5, the control device 40 includes a CPU (Central Processing Unit) 711, a ROM (Read Only Memory) 712, a RAM (Random Access Memory) 713, a bus 714, an input section 715, and an output section. 716, a storage section 717, a communication section 718, and a drive 719.

CPU711は、ROM712に記録されているプログラム、又は、記憶部717からRAM713にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
RAM713には、CPU711が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
The CPU 711 executes various processes according to a program recorded in the ROM 712 or a program loaded from the storage unit 717 to the RAM 713 .
The RAM 713 also stores data and the like necessary for the CPU 711 to execute various processes.

CPU711、ROM712及びRAM713は、バス714を介して相互に接続されている。バス714には、入力部715、出力部716、記憶部717、通信部718及びドライブ719が接続されている。 The CPU 711, ROM 712, and RAM 713 are interconnected via a bus 714. An input section 715, an output section 716, a storage section 717, a communication section 718, and a drive 719 are connected to the bus 714.

入力部715は、マウスやキーボード等の入力装置を備え、制御装置40に対する各種情報の入力を受け付ける。なお、入力部715としてマイクを備え、作業者の音声入力によって各種情報の入力を受け付けることとしてもよい。
出力部716は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。
記憶部717は、ハードディスクあるいはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、各サーバで管理される各種データを記憶する。
通信部718は、ネットワークを介して他の装置との間で行う通信を制御する。
The input unit 715 includes an input device such as a mouse and a keyboard, and receives input of various information to the control device 40. Note that a microphone may be provided as the input unit 715, and input of various information may be accepted through voice input from the worker.
The output unit 716 is configured with a display, a speaker, etc., and outputs images and audio.
The storage unit 717 is configured with a hard disk, a DRAM (Dynamic Random Access Memory), or the like, and stores various data managed by each server.
The communication unit 718 controls communication with other devices via the network.

ドライブ719には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア731が適宜装着される。ドライブ719によってリムーバブルメディア731から読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部717にインストールされる。
なお、上記ハードウェア構成は、制御装置40の基本的構成であり、一部のハードウェアを備えない構成としたり、付加的なハードウェアを備えたり、ハードウェアの実装形態を変更したりすることができる。
A removable medium 731 made of a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, or the like is appropriately installed in the drive 719. The program read from the removable medium 731 by the drive 719 is installed in the storage unit 717 as necessary.
Note that the above hardware configuration is the basic configuration of the control device 40, and the configuration may not include some hardware, include additional hardware, or change the implementation form of the hardware. Can be done.

[機能的構成]
次に、制御装置40の機能的構成について説明する。
図6は、制御装置40の機能的構成を示すブロック図である。
図6に示すように、把持システム1の動作を制御するためのプログラムを実行することにより、制御装置40のCPU711においては、センサ情報取得部151と、具材状態判定部152と、具材量判定部153と、多関節ロボット制御部154と、移送機構制御部155と、記録制御部156と、が機能する。また、記憶部717には、パラメータ記憶部171と、履歴データベース(履歴DB)172と、が形成される。
[Functional configuration]
Next, the functional configuration of the control device 40 will be explained.
FIG. 6 is a block diagram showing the functional configuration of the control device 40.
As shown in FIG. 6, by executing a program for controlling the operation of the gripping system 1, the CPU 711 of the control device 40 has a sensor information acquisition unit 151, an ingredient state determination unit 152, and an ingredient quantity determination unit. A determination section 153, an articulated robot control section 154, a transfer mechanism control section 155, and a recording control section 156 function. Further, the storage unit 717 includes a parameter storage unit 171 and a history database (history DB) 172.

パラメータ記憶部171には、把持システム1が動作する際に用いられる各種パラメータが記憶されている。例えば、パラメータ記憶部171には、具材収容部10の収容空間10Aの位置、惣菜の容器内における具材を盛り付ける領域の位置、具材を把持する際のハンド31の具材への差し込み量と把持される具材の重量との関係(関数あるいはテーブル形式のデータ等)、多関節ロボット30の動作パターンを定義するパラメータ等が記憶される。各実施形態において、ハンド31の具材への差し込み量は、具材の重量(物理量)を推定する指標となっている。すなわち、ハンド31の具材への差し込み量と把持される具材の重量との関係から、把持された具材の実際の重量(目標とする把持重量)は、ハンド31の具材への差し込み量に基づいて推定される。 The parameter storage unit 171 stores various parameters used when the gripping system 1 operates. For example, the parameter storage unit 171 stores the position of the storage space 10A of the ingredients storage unit 10, the position of the area in the container of the prepared food where the ingredients are placed, and the amount of insertion of the hand 31 into the ingredients when gripping the ingredients. The relationship between the weight and the weight of the ingredient to be gripped (function, table format data, etc.), parameters defining the movement pattern of the articulated robot 30, etc. are stored. In each embodiment, the amount of insertion of the hand 31 into the ingredients is an index for estimating the weight (physical quantity) of the ingredients. That is, from the relationship between the amount of insertion of the hand 31 into the ingredient and the weight of the ingredient to be gripped, the actual weight of the gripped ingredient (target gripping weight) is determined by the amount of insertion of the hand 31 into the ingredient. Estimated based on quantity.

履歴DB172には、把持システム1が動作した際に取得される制御に関するパラメータ、あるいは把持システム1で盛り付けられた具材の重量の計測データが履歴として記憶される。また、履歴DB172には、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップも記憶される。この具材状態マップの詳細については、具材状態マップを作成及び更新する記録制御部156の説明と共に後述する。 In the history DB 172, parameters related to control acquired when the gripping system 1 operates, or measurement data of the weight of ingredients served by the gripping system 1 are stored as a history. Furthermore, the history DB 172 also stores an ingredient state map indicating the state of the ingredients in the storage space 10A of the ingredient storage section 10. Details of this ingredient state map will be described later together with a description of the recording control unit 156 that creates and updates the ingredient state map.

センサ情報取得部151は、把持システム1に設置された各種センサによって検出された情報であるセンサ情報を取得する。例えば、センサ情報取得部151は、多関節ロボット30の関節に設置された重量センサ30Aによって計測された具材の重量のデータや、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータや、容器検出センサ61によって検出された容器の位置のデータや、具材検出センサ62によって検出された具材が盛り付けられているか否かのデータを取得する。 The sensor information acquisition unit 151 acquires sensor information that is information detected by various sensors installed in the gripping system 1. For example, the sensor information acquisition unit 151 may collect data on the weight of the ingredients measured by the weight sensor 30A installed at the joints of the articulated robot 30, data on the reaction force from the ingredients measured by the force sensor 30B, etc. , data on the position of the container detected by the container detection sensor 61, and data on whether ingredients are served or not, detected by the ingredient detection sensor 62, are acquired.

具材状態判定部152は、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータに基づいて、具材の状態を認識する。例えば、具材状態判定部152は、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータから、収容空間10A内の具材の深さ(収容空間10A内の具材表面から収容空間10A底面までの深さ)、表面の平坦度合(表面がどの程度荒れているか)を認識する。各実施形態では、カメラを用いた画像解析で具材の状態を判定するといった手法ではなく、力センサ30Bを用いた反力に基づいて具材の状態を測定するといった手法を用いる。そのため、例えば、カメラの導入コストや管理コストを削減できると共に、カメラの死角等を考慮する必要がないので、多関節ロボット30と収容空間10Aの位置等の配置をより柔軟に選択することができる。また、カメラを用いないことから、具材から生じる湯気や照明による撮影への影響を考慮する必要もない。 The ingredient condition determination unit 152 recognizes the condition of the ingredients based on the data of the reaction force from the ingredients measured by the force sensor 30B. For example, the ingredient state determination unit 152 determines the depth of the ingredient in the accommodation space 10A (from the surface of the ingredient in the accommodation space 10A to the (depth to the bottom) and the degree of flatness of the surface (how rough the surface is). In each embodiment, instead of determining the state of the ingredients by image analysis using a camera, a method of measuring the state of the ingredients based on the reaction force using the force sensor 30B is used. Therefore, for example, it is possible to reduce the introduction cost and management cost of the camera, and there is no need to consider blind spots of the camera, so it is possible to more flexibly select the arrangement of the articulated robot 30 and the accommodation space 10A. . Furthermore, since no camera is used, there is no need to consider the effects of steam generated from ingredients or lighting on photography.

また、具材状態判定部152は、具材の深さ及び表面の平坦度合を認識すると、これらが具材を把持するための条件に適合しているか否か(例えば、具材の深さ及び平坦度合が設定された閾値以上であるか否か)を判定する。なお、具材の表面の平坦度合は、例えば、表面が有する凹凸の大きさの絶対値等に基づいて定義することができ、具材の表面が平坦であるほど大きい値となるように定義することができる。また、具材の表面の部分毎に平坦度合を判定することとしてもよい。また、具材状態判定部152は、収容空間10A内の具材の状態が、一度の把持動作で規定量の具材を把持可能であるか否かを判定する。 In addition, upon recognizing the depth of the ingredient and the degree of flatness of the surface, the ingredient state determination unit 152 determines whether these conform to the conditions for grasping the ingredient (for example, the depth of the ingredient and the degree of flatness of the surface). It is determined whether the degree of flatness is greater than or equal to a set threshold value. The degree of flatness of the surface of the ingredient can be defined, for example, based on the absolute value of the size of the unevenness of the surface, and is defined such that the flatter the surface of the ingredient, the larger the value. be able to. Alternatively, the degree of flatness may be determined for each portion of the surface of the ingredient. In addition, the ingredient condition determination unit 152 determines whether the condition of the ingredients in the accommodation space 10A is such that a specified amount of ingredients can be grasped in one grasping operation.

具材量判定部153は、多関節ロボット30の重量センサ30Aによって計測された具材の重量のデータに基づいて、規定量の具材が把持されたか否かを判定する。 The ingredient amount determining unit 153 determines whether a specified amount of ingredients has been gripped, based on data on the weight of ingredients measured by the weight sensor 30A of the articulated robot 30.

多関節ロボット制御部154は、多関節ロボット30の動作を制御し、把持システム1において定義されている動作パターンに従って、具材を盛り付けるための一連の動作を多関節ロボット30に実行させる。例えば、多関節ロボット制御部154は、多関節ロボット30のハンド31によって具材を把持する動作(把持動作)、把持した具材を惣菜の容器に移送する動作(移送動作)、把持している具材を解放する動作(解放動作)、盛り付け後の解放具材の表面を整形する動作(整形動作)等を多関節ロボット30に実行させる。 The articulated robot control unit 154 controls the motion of the articulated robot 30 and causes the articulated robot 30 to perform a series of operations for plating ingredients according to the motion pattern defined in the gripping system 1. For example, the articulated robot control unit 154 performs an operation of grasping an ingredient with the hand 31 of the articulated robot 30 (grasping operation), an operation of transferring the grasped ingredient to a container of a side dish (transfer operation), and an operation of grasping the ingredient. The multi-joint robot 30 is caused to perform an operation of releasing the ingredients (release operation), an operation of shaping the surface of the released ingredients after serving (shaping operation), and the like.

移送機構制御部155は、容器検出センサ61によって検出された容器の位置のデータや、具材検出センサ62によって検出された具材が盛り付けられているか否かのデータに基づいて、移送機構21,22,23の動作を制御する。移送機構制御部155による具体的な制御方法においては、各実施形態それぞれの説明の際に、より詳細に述べる。 The transfer mechanism control unit 155 controls the transfer mechanism 21, 22 and 23 are controlled. A specific control method by the transfer mechanism control unit 155 will be described in more detail when each embodiment is described.

記録制御部156は、把持システム1が把持動作した際に取得された制御に関するパラメータ及び把持システム1で盛り付けられた具材の重量の計測データを履歴DB172に記憶する。また、記録制御部156は、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップを作成及び更新すると共に、この具材状態マップについても履歴DB172に記憶する。より詳細には、記録制御部156は、把持システム1が把持動作をした際に取得された具材の重量及び具材の反力の計測データや、後述の具材状態判定部152による判定結果や、把持システム1で盛り付けられた具材の重量の計測データに基づいて、収容空間10Aの各領域の具材の状態を検出し、各領域を識別する識別情報に紐づけて記憶することで、具材状態マップを生成する。この場合、具材の状態とは、各領域における具材の残量や、後述の具材状態判定部152が判定した具材の深さや平坦度合である。また、収容空間10A内の具材が盛り付けられた後に、収容空間10Aが新たに交換された場合には、予め定められた所定量の具材(例えば、収容空間10Aに対して充分な量の具材)が、所定の状態(例えば、表面が平坦な状態)で収容されているものとして具材状態マップが更新される。 The recording control unit 156 stores, in the history DB 172, control-related parameters acquired when the gripping system 1 performs the gripping operation and measurement data of the weight of the ingredients served by the gripping system 1. Further, the recording control unit 156 creates and updates an ingredient status map indicating the status of ingredients in the storage space 10A of the ingredient storage unit 10, and also stores this ingredient status map in the history DB 172. More specifically, the recording control unit 156 records the measurement data of the weight of the ingredient and the reaction force of the ingredient acquired when the grasping system 1 performs the grasping operation, and the determination result by the ingredient state determination unit 152, which will be described later. In addition, the condition of the ingredients in each region of the storage space 10A is detected based on the measurement data of the weight of the ingredients arranged in the gripping system 1, and is stored in association with identification information that identifies each region. , generate an ingredient state map. In this case, the state of the ingredients refers to the remaining amount of the ingredients in each region, and the depth and flatness of the ingredients determined by the ingredient condition determination unit 152, which will be described later. In addition, when the storage space 10A is replaced with a new one after the ingredients in the storage space 10A have been arranged, a predetermined amount of ingredients (for example, a sufficient amount for the storage space 10A) The ingredient status map is updated assuming that the ingredients (ingredients) are accommodated in a predetermined state (for example, the surface is flat).

次に、多関節ロボット制御部154の制御に基づいて多関節ロボット30が実行する把持動作の詳細について説明をする。 Next, details of the gripping operation performed by the articulated robot 30 under the control of the articulated robot control unit 154 will be described.

[把持動作]
各実施形態に係る把持システム1においては、具材及び使用される把持部材31aの種類に応じて、把持部材31aを具材に差し込む深さ(差し込み量)と、そのときに把持される具材の重量との関係が、予め把握されている。例えば、把持される具材の密度(単位深さあたりの重量を表すパラメータ)を予め計測しておき、具材の密度と把持部材31aを差し込む深さとの乗算値を要素とする関数によって、把持される重量を算出(推定)することができる。これにより、簡単な演算によって、把持される具材の重量を推定することができる。
[Grasp operation]
In the gripping system 1 according to each embodiment, the relationship between the depth (insertion amount) at which the gripping member 31a is inserted into the ingredient and the weight of the ingredient gripped at that time is known in advance depending on the ingredient and the type of gripping member 31a used. For example, the density of the ingredient to be gripped (a parameter representing the weight per unit depth) is measured in advance, and the gripped weight can be calculated (estimated) by a function whose element is the product of the ingredient density and the depth at which the gripping member 31a is inserted. This allows the weight of the ingredient to be estimated by a simple calculation.

また、このように算出される重量をテーブル形式のデータとして保持しておくこともできる。さらに、1回の把持動作で平坦度合いが低下する具材の表面の範囲が把握できるため、収容空間10A内の具材の表面において、把持動作毎に把持位置をずらすピッチが設定されている。また、予め設定された把持部材31aを差し込む深さ及びピッチに基づいて、具材の表面のいずれの位置からどのように具材を把持するかの把持用の動作パターンが設定されている。そして、この把持用の動作パターンに従って、以下のように把持動作が行われる。 Further, the weight calculated in this manner can also be held as data in a table format. Furthermore, since it is possible to grasp the range of the surface of the ingredient where the degree of flatness decreases with one grasping operation, the pitch at which the gripping position is shifted for each grasping operation is set on the surface of the ingredient in the storage space 10A. Furthermore, a gripping operation pattern is set for how to grip the ingredient from which position on the surface of the ingredient, based on the preset depth and pitch into which the gripping member 31a is inserted. Then, according to this gripping operation pattern, the gripping operation is performed as follows.

図7は、多関節ロボット30による把持動作の一例を示す模式図である。
図7に示すように、多関節ロボット30が具材を把持する場合、(1)具材にアプローチする、(2)具材の表面を検出する、(3)把持部材31aを具材に差し込む、(4)把持部材31aを閉じることで把持部材31aを閉状態とする、(5)把持した具材の重量(物理量)を計測する、という手順で具材が把持される。把持した重量が規定量に適合する場合、惣菜の容器に具材が移送されて解放される。なお、把持した重量が規定量に適合するとは、例えば、目標とする重量に対して、把持した具材の重量が所定誤差以内(±15%以内等)にあることをいう。ただし、把持部材31aに具材が粘着して解放されないケースを考慮し、把持した重量が規定量よりも多い場合の誤差を少ない場合の誤差よりも大きく設定することとしてもよい。一方、把持した重量が規定量に適合しない場合、さらに、(6)収容空間10Aにおける把持した位置に具材を解放する(具材を戻す)、(7)把持した具材の重量が超過していた場合(例えば、把持した具材の重量が規定量の範囲の上限を超えている場合)には、前回よりも把持部材31aを具材に差し込む深さを浅く修正して具材を把持する、(8)把持した具材の重量が不足していた場合(例えば、把持した具材の重量が規定量の範囲の下限を下回っている場合)には、前回よりも把持部材31aを具材に差し込む深さを深く修正して具材を把持する、という手順で具材が再把持される。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a grasping operation by the multi-joint robot 30.
As shown in FIG. 7, when the articulated robot 30 grips ingredients, (1) approaches the ingredients, (2) detects the surface of the ingredients, (3) inserts the gripping member 31a into the ingredients. , (4) closing the gripping member 31a to bring the gripping member 31a into a closed state, and (5) measuring the weight (physical quantity) of the gripped ingredient. If the gripped weight matches the specified amount, the ingredients are transferred to the prepared food container and released. Note that the gripped weight conforming to the specified amount means, for example, that the weight of the gripped ingredient is within a predetermined error (within ±15%, etc.) with respect to the target weight. However, considering the case where the ingredient sticks to the gripping member 31a and is not released, the error when the gripped weight is more than the specified amount may be set to be larger than the error when it is less. On the other hand, if the weight of the gripped ingredients does not match the specified amount, then (6) release the ingredients to the gripped position in the storage space 10A (return the ingredients); (7) the weight of the gripped ingredients exceeds the specified amount; (For example, if the weight of the gripped ingredient exceeds the upper limit of the specified amount range), the gripping member 31a is inserted to a shallower depth than the previous time, and the ingredient is gripped. (8) If the weight of the gripped ingredient is insufficient (for example, if the weight of the gripped ingredient is below the lower limit of the specified amount range), the gripping member 31a is The ingredients are gripped again by adjusting the depth to which they are inserted into the ingredients and then gripping the ingredients.

手順(2)で具材の表面を検出することは、力センサ30Bにより、多関節ロボット30の把持部材31aが具材に接触することで受ける反力を計測することで可能である。
また、手順(3)で具材に把持部材31aを差し込む場合、多関節ロボット30の制御パラメータ(関節の回転角度等)から差し込み量を算出したり、手順(2)で具材の表面を検出して差し込みを開始してからの経過時間から差し込み量を算出したりすることが可能である。
Detecting the surface of the ingredient in step (2) can be done by measuring the reaction force that the gripping member 31a of the articulated robot 30 receives when it comes into contact with the ingredient, using the force sensor 30B.
In addition, when inserting the gripping member 31a into the ingredient in step (3), the insertion amount is calculated from the control parameters of the articulated robot 30 (rotation angle of the joint, etc.), or the surface of the ingredient is detected in step (2). It is possible to calculate the insertion amount from the elapsed time since the insertion was started.

また、手順(8)において、前回よりも把持部材31aを具材に深く差し込んだとしても、規定量の具材を把持できない場合(規定量を取るために必要な差し込み深さよりも、把持予定位置における具材の深さが浅い場合)等には、具材表面の複数箇所から具材を把持することにより、複数回で把持した合計の具材の量が規定量となるように制御することも可能である。この場合、例えば、具材の表面における複数箇所に把持部材31aを差し込む深さの合計(差し込み量の合計)が、一度で規定量の具材を把持する場合に把持部材31aを具材に差し込む深さと同一となるように制御することができる。また、例えば、2箇所目以降の把持を行う場合に、把持済みの具材を次の把持予定位置に一旦解放し、解放した具材が存在する具材の表面に対して、一度で規定量の具材を把持する場合に差し込む深さまで把持部材31aを具材に差し込み、規定量の具材を改めて一度で把持するように制御することも可能である。 In addition, in step (8), even if the gripping member 31a is inserted deeper into the ingredients than the previous time, if the specified amount of ingredients cannot be gripped (the insertion depth required to take the specified amount is When the depth of the ingredients is shallow), the ingredients can be controlled from multiple locations on the surface of the ingredients so that the total amount of ingredients gripped multiple times becomes the specified amount. is also possible. In this case, for example, when the total depth of inserting the gripping member 31a into multiple locations on the surface of the ingredient (total insertion amount) is to grasp a specified amount of ingredients at one time, the gripping member 31a is inserted into the ingredient. It can be controlled to be the same as the depth. In addition, for example, when gripping from the second location onwards, the gripped ingredient is once released to the next planned gripping position, and the released ingredient is placed on the surface of the ingredient where it is present, by a specified amount at once. It is also possible to insert the gripping member 31a into the ingredients to the depth that it would be inserted when gripping the ingredients, and to control so that a predetermined amount of ingredients can be gripped at once.

なお、把持部材31aを具材に差し込む深さ(差し込み量)と、そのときに把持される具材の重量との関係については、具材の密度から算出(推定)することの他、把持部材31aを差し込んだ深さのデータと、そのときに把持された具材の重量を計測したデータとを機械学習し、機械学習によって生成された機械学習モデルを用いて、把持される重量を推定することとしてもよい。また、この機械学習の過程において具材の密度を算出し、算出した密度を用いて、把持部材31aを具材に差し込んだ深さ(差し込み量)から、把持された具材の重量を算出してもよい。 The relationship between the depth (insertion amount) at which the gripping member 31a is inserted into the ingredient and the weight of the ingredient gripped at that time can be calculated (estimated) from the density of the ingredient, or the weight can be estimated by machine learning the data on the depth at which the gripping member 31a is inserted and the data measuring the weight of the ingredient gripped at that time, and using a machine learning model generated by machine learning. The density of the ingredient can also be calculated during this machine learning process, and the weight of the gripped ingredient can be calculated from the depth (insertion amount) at which the gripping member 31a is inserted into the ingredient using the calculated density.

[第1実施形態]
[構成及び機能]
以上、各実施形態において共通する内容について説明をした。次に、第1実施形態の具体的構成及び動作について図面を参照して説明する。
図8及び図9は、第1実施形態における移送位置P1及び解放位置P2の近傍を拡大して示す斜視図である。これらの図では、図1と同様に、紙面の左側がベルトコンベア2における搬送の上流であり、紙面の右側がベルトコンベア2における搬送の下流となる。
図8には、ベルトコンベア2と、案内部材2Aと、具材収容部10と、移送機構21と、多関節ロボット30と、容器検出センサ61と、具材検出センサ62とを示す。これらの機能構成については、図1を参照して上述した通りである。
[First embodiment]
[Configuration and functions]
The content common to each embodiment has been described above. Next, the specific configuration and operation of the first embodiment will be described with reference to the drawings.
8 and 9 are perspective views showing the vicinity of the transfer position P1 and release position P2 in an enlarged manner in the first embodiment. In these figures, similarly to FIG. 1, the left side of the page is the upstream side of conveyance on the belt conveyor 2, and the right side of the page is the downstream side of conveyance on the belt conveyor 2.
FIG. 8 shows the belt conveyor 2, the guide member 2A, the ingredient storage section 10, the transfer mechanism 21, the articulated robot 30, the container detection sensor 61, and the ingredient detection sensor 62. These functional configurations are as described above with reference to FIG.

まず、多関節ロボット30は、具材の密度から、具材収容部10に対する差し込み深さを算出する。そして、多関節ロボット30は、算出した差し込み深さに基づいて、規定量の具材を把持して待機する。 First, the articulated robot 30 calculates the insertion depth into the ingredient storage section 10 from the density of the ingredient. Then, the articulated robot 30 holds a specified amount of ingredients based on the calculated insertion depth and stands by.

次に、ベルトコンベア2の搬送面に載置された容器は、案内部材2Aにより案内されることで、容器を移送先に移送する位置である移送位置P1に搬送される。
この移送位置P1には、移送機構21が配置されている。この移送機構21は、移送位置P1に搬送された容器を、多関節ロボット30が把持している具材を解放する位置である、解放位置P2に対して移送する機構である。なお、移送機構21が移送のための動作しない場合、容器は移送機構21を通過して、そのままベルトコンベア2の下流に搬送される。
Next, the container placed on the conveyance surface of the belt conveyor 2 is guided by the guide member 2A, and is conveyed to a transfer position P1, which is a position where the container is transferred to a destination.
A transfer mechanism 21 is arranged at this transfer position P1. This transfer mechanism 21 is a mechanism that transfers the container transferred to the transfer position P1 to a release position P2, which is a position where the ingredients held by the articulated robot 30 are released. Note that when the transfer mechanism 21 does not operate for transfer, the container passes through the transfer mechanism 21 and is conveyed directly to the downstream of the belt conveyor 2.

移送機構21の動作は、制御装置40の移送機構制御部155により制御される。そのために、移送機構制御部155は、センサ情報取得部151を介して、容器検出センサ61によって検出された容器の位置のデータや、具材検出センサ62によって検出された具材が盛り付けられているか否かのデータを取得する。そして、移送機構制御部155は、まず容器検出センサ61によって検出された容器の位置のデータに基づいて、容器が、移送位置P1に運搬されたこと、あるいは、移送位置P1に運搬される直前であることを検出する。なお、惣菜等の容器としては、色を有している容器も利用されるが、透明な容器も一般的に利用されている。容器検出センサ61は、このように色を有している容器や透明の容器の何れについても検出することが可能である。 The operation of the transfer mechanism 21 is controlled by the transfer mechanism control section 155 of the control device 40. To this end, the transfer mechanism control unit 155 receives, via the sensor information acquisition unit 151, data on the position of the container detected by the container detection sensor 61 and whether the ingredients detected by the ingredient detection sensor 62 are being served. Get data on whether or not. Then, the transfer mechanism control unit 155 first determines, based on the container position data detected by the container detection sensor 61, that the container has been transferred to the transfer position P1, or that the container is about to be transferred to the transfer position P1. Detect something. Although colored containers are also used as containers for side dishes, transparent containers are also commonly used. The container detection sensor 61 can detect both colored containers and transparent containers.

移送機構制御部155は、移送位置P1への容器の搬送を検出すると、次に、この容器が惣菜の具材が盛り付けられていない容器(すなわち、空の容器)であるか、それとも、すでに具材が盛り付けられている容器であるかを、具材検出センサ62の検出結果に基づいて、判定する。なお、この判定を行う理由であるが、上述したように、1つのベルトコンベア2に対して、複数の多関節ロボット30が配置され、これら複数の多関節ロボット30が協働して作業しているような場合に、すでに上流の多関節ロボット30によって具材が盛り付けられている容器が搬送されてくる可能性があるからである。 When the transfer mechanism control unit 155 detects the conveyance of a container to the transfer position P1, the transfer mechanism control unit 155 next determines whether the container is a container without side dish ingredients (that is, an empty container) or whether the container is already filled with ingredients. Based on the detection result of the ingredient detection sensor 62, it is determined whether the container is filled with ingredients. The reason for this determination is that, as described above, a plurality of articulated robots 30 are arranged for one belt conveyor 2, and these plural articulated robots 30 work together. This is because, in such a case, there is a possibility that a container in which ingredients are already arranged is transported by the upstream articulated robot 30.

具材検出センサ62は、距離検知型の光電センサであり、移送位置P1の鉛直上方に所定の高さ(例えば、搬送面から15[cm]程度)に配置される。移送機構制御部155は、具材がすでに盛り付けられている場合を想定した、搬送面からの具材の高さについて閾値を設定する。そして、移送機構制御部155は、具材検出センサ62の検出結果に基づいて、一定時間この閾値を超える高さが検出され続けた場合に、具材がすでに盛り付けられていると判定する。
なお、例えば、空の容器のある程度の高さのある部分(例えば、容器の周縁部)が、仮にこの閾値を超えたとしても、それは、短時間に過ぎず一定時間未満となる。従って、この空の容器について、具材がすでに盛り付けられていると、誤って判定してしまうことを防止することができる。
The ingredient detection sensor 62 is a distance-detecting photoelectric sensor, and is disposed at a predetermined height (e.g., about 15 cm from the conveying surface) vertically above the transfer position P1. The transfer mechanism control unit 155 sets a threshold value for the height of the ingredients from the conveying surface, assuming that the ingredients have already been plated. Then, based on the detection results of the ingredient detection sensor 62, the transfer mechanism control unit 155 determines that the ingredients have already been plated when a height exceeding this threshold value continues to be detected for a certain period of time.
Even if a certain height of an empty container (e.g., the periphery of the container) exceeds the threshold, the time is short and less than the certain time, so that it is possible to prevent the empty container from being mistakenly determined to already have ingredients in it.

この場合、この一定時間の長さは、例えば、容器検出センサ61が容器を検出してから、この容器が搬送されて移送位置P1を通り過ぎてしまうまでの時間よりも短い時間の範囲で適宜設定することができる。 In this case, the length of this certain period of time is appropriately set, for example, within a range of time shorter than the time from when the container detection sensor 61 detects the container until the container is transported and passes the transfer position P1. can do.

そして、移送機構制御部155は、容器検出センサ61により容器が検出され、且つ、具材検出センサ62の検出結果に基づいて具材が盛り付けられていないと判定できた場合に、この容器は具材を盛り付ける空の容器であると特定する。すると、移送機構制御部155は、この空の容器を、多関節ロボット30が把持している具材を解放する位置である、解放位置P2に対して移送するように、移送機構21を駆動する。一方で、移送機構制御部155は、容器が検出されない場合や、容器は検出されたが具材がすでに盛り付けられている場合には、移送機構21を駆動することなく、待機させる。 Then, if the container is detected by the container detection sensor 61 and it is determined that no ingredients are served based on the detection result of the ingredient detection sensor 62, the transfer mechanism control unit 155 determines that the container is not filled with ingredients. Identifies it as an empty container for serving material. Then, the transfer mechanism control unit 155 drives the transfer mechanism 21 to transfer this empty container to the release position P2, which is the position where the ingredient gripped by the articulated robot 30 is released. . On the other hand, if a container is not detected, or if a container is detected but ingredients have already been placed, the transfer mechanism control unit 155 does not drive the transfer mechanism 21 and causes it to stand by.

図9は、移送機構21が駆動し、容器を移送位置P1から解放位置P2に移送した状態を示す。解放位置P2は、移送位置P1よりも多関節ロボット30のハンド31に近い位置である。本実施形態では、解放位置P2は、搬送面の鉛直上方の位置となる。移送機構21は、解放動作が終了するまで容器を解放位置P2において保持する。そして、多関節ロボット30は、一対の把持部材31aを開く動作を行うことで、把持している具材を、解放位置P2で保持されている容器に対して解放する。このように、把持部材31aの近くで解放を行うことで、解放時の勢いを抑制でき、解放時に具材が飛散等することを防止できる。また、把持部材31aを必要以上に移動させる必要がなくなることから、把持部材31aの移動経路において、具材が落下してしまうことも防止できる。 FIG. 9 shows a state in which the transfer mechanism 21 is driven and the container is transferred from the transfer position P1 to the release position P2. The release position P2 is a position closer to the hand 31 of the articulated robot 30 than the transfer position P1. In this embodiment, the release position P2 is a position vertically above the conveyance surface. The transfer mechanism 21 holds the container at the release position P2 until the release operation is completed. Then, the articulated robot 30 performs an operation of opening the pair of gripping members 31a to release the gripped ingredient from the container held at the release position P2. In this way, by releasing near the gripping member 31a, the force at the time of release can be suppressed, and it is possible to prevent the ingredients from scattering at the time of release. Moreover, since there is no need to move the gripping member 31a more than necessary, it is possible to prevent the ingredients from falling along the movement path of the gripping member 31a.

そして、移送機構制御部155は、多関節ロボット30による解放が終了すると、移送機構21を再度駆動させて、容器(ここでは、具材を盛り付け済みの容器)を解放位置P2から、移送位置P1に移送させる。容器は、移送位置P1に移送されると、ベルトコンベア2の搬送面に再度載置され、ベルトコンベア2の下流に向かって搬送される。 Then, when the release by the articulated robot 30 is completed, the transfer mechanism control unit 155 drives the transfer mechanism 21 again to move the container (here, a container filled with ingredients) from the release position P2 to the transfer position P1. be transferred to. When the container is transferred to the transfer position P1, it is again placed on the conveyance surface of the belt conveyor 2 and conveyed toward the downstream side of the belt conveyor 2.

この場合に、単に多関節ロボット30による解放が終了したことのみを条件として、容器を移送位置P1に移送してしまうと、移送位置P1に運搬された他の容器と衝突してしまう可能性がある。そこで、移送機構制御部155は、容器検出センサ61の検出結果に基づいて、他の容器が、移送位置P1に運搬されていないことや、移送位置P1に運搬される直前ではないことを確認できたタイミングで、容器を移送位置P1に移送する。そのため、容器同士の衝突という事態の発生を防止することができる。
これにより、第1実施形態における一連の動作は、終了する。
In this case, if the container is transferred to the transfer position P1 only on the condition that the release by the articulated robot 30 is completed, there is a possibility that it will collide with other containers transferred to the transfer position P1. be. Therefore, the transfer mechanism control unit 155 can confirm, based on the detection result of the container detection sensor 61, that another container is not being transferred to the transfer position P1 or that it is not about to be transferred to the transfer position P1. At the same timing, the container is transferred to the transfer position P1. Therefore, occurrence of a situation in which containers collide with each other can be prevented.
This completes the series of operations in the first embodiment.

ここで、移送機構21は、図に示すアクチュエータ25によって、上述したように移送を行うために駆動する。アクチュエータ25は、直動運動を行うアクチュエータであって、例えば、エアシリンダーによって実現される。 Here, the transfer mechanism 21 is driven by the actuator 25 shown in the figure to perform the transfer as described above. The actuator 25 is an actuator that performs linear motion, and is realized by, for example, an air cylinder.

図10は、移送機構21が駆動するための構成を示す図である。図10では、移送機構21が、容器を移送位置P1から解放位置P2に移送させたタイミングを図示する。なお、移送位置P1にあった容器については、破線の想像線によって示す。
移送機構21は、第1駆動機構211と、第2駆動機構212と、容器保持部213と、を備える。
第1駆動機構211と、第2駆動機構212は、細長い板状の部材であり、それぞれネジ等の固定具で回動可能な状態で固定される。容器保持部213は、移送の際に容器を保持する部材であり、例えば、容器の両端の側面及び両端の底面に沿った形状に形成される。第1駆動機構211と、第2駆動機構212は、ネジ等で固定されていない端によって、容器保持部213を支持する。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration for driving the transfer mechanism 21. FIG. 10 illustrates the timing at which the transfer mechanism 21 transfers the container from the transfer position P1 to the release position P2. Note that the container at the transfer position P1 is indicated by a broken imaginary line.
The transfer mechanism 21 includes a first drive mechanism 211, a second drive mechanism 212, and a container holding section 213.
The first drive mechanism 211 and the second drive mechanism 212 are elongated plate-like members, and each is rotatably fixed with a fixing device such as a screw. The container holding portion 213 is a member that holds the container during transportation, and is formed, for example, in a shape that follows the side surfaces at both ends and the bottom surface at both ends of the container. The first drive mechanism 211 and the second drive mechanism 212 support the container holding part 213 by their ends that are not fixed with screws or the like.

このような各部により移送機構21は、リンク機構を形成する。そして、アクチュエータ25が直動運動する力(ここでは、アクチュエータ25が伸びる力)を第1駆動機構211に対して伝達することにより、第1駆動機構211が回動すると共に、リンク機構を形成している第2駆動機構212も回動する。そして、この回動に伴い、容器保持部213は、移送位置P1から解放位置P2に上昇するように移動する。また、その後、アクチュエータ25が逆方向に直動運動し、アクチュエータ25が縮むことで、第1駆動機構211と、第2駆動機構212は、逆方向に回動する。そして、この回動に伴い、容器保持部213は、解放位置P2から移送位置P1に下降するように移動する。これにより、移送機構21による、移送は実現される。 The transfer mechanism 21 forms a link mechanism with these parts. Then, by transmitting the force that causes the actuator 25 to make a linear motion (here, the force that causes the actuator 25 to extend) to the first drive mechanism 211, the first drive mechanism 211 rotates and forms a link mechanism. The second drive mechanism 212 also rotates. Along with this rotation, the container holding section 213 moves upward from the transfer position P1 to the release position P2. Moreover, after that, the actuator 25 performs linear motion in the opposite direction, and as the actuator 25 contracts, the first drive mechanism 211 and the second drive mechanism 212 rotate in the opposite direction. With this rotation, the container holding section 213 moves downward from the release position P2 to the transfer position P1. Thereby, the transfer by the transfer mechanism 21 is realized.

[全体動作]
次に、把持システム1の全体動作を説明する。
図11は、把持システム1が実行する具材盛り付け処理の流れを示すフローチャートである。具材盛り付け処理は、例えば、作業者によって具材盛り付け処理を開始させる操作が行われたことを契機として開始される。
[Overall operation]
Next, the overall operation of the gripping system 1 will be explained.
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of ingredient plating processing executed by the gripping system 1. The ingredient plating process is started, for example, when an operator performs an operation to start the ingredient plating process.

具材盛り付け処理が開始されると、図11のステップS11において、多関節ロボット制御部154は、具材盛り付け処理における一連の動作を実行するための動作用のデータ(動作パターンのデータ及びハンド31の差し込み量のデータ等)をパラメータ記憶部171から読み込むことで、具材を把持するための準備を行う。 When the ingredient placement process is started, in step S11 of FIG. 11, the articulated robot control unit 154 reads operation data (such as data on the movement pattern and data on the amount of insertion of the hand 31) from the parameter storage unit 171 to perform a series of operations in the ingredient placement process, thereby preparing to grasp the ingredients.

ステップS12において、多関節ロボット制御部154は、動作パターンのデータに従って、収容空間10Aへ、ハンド31を移送する。 In step S12, the articulated robot control unit 154 transfers the hand 31 to the accommodation space 10A according to the motion pattern data.

ステップS13において、具材状態判定部152は、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップを履歴DB172から読み込むことで、収容空間10Aにおける具材の状態を認識する。具材状態判定部152は、その後も、センサ情報取得部151が取得した、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータに基づいて、具材の状態の認識を継続する。 In step S13, the ingredient state determination unit 152 recognizes the state of the ingredients in the accommodation space 10A by reading the ingredient state map indicating the state of the ingredients in the accommodation space 10A of the ingredient storage unit 10 from the history DB 172. do. Thereafter, the ingredient condition determination unit 152 continues to recognize the condition of the ingredient based on the data of the reaction force from the ingredient measured by the force sensor 30B, which is acquired by the sensor information acquisition unit 151.

ステップS14において、ステップS11において読み込んだ動作パターンのデータと、ステップS13において認識した収容空間10Aにおける具材の状態とに基づいて、具材に対して把持部材31aを差し込む深さを決定する。
ステップS15において、多関節ロボット制御部154は、決定された差し込み深さまで、具材に対して把持部材31aを差し込む。
ステップS16において、多関節ロボット制御部154は、把持部材31aを閉じて具材を把持する。
In step S14, the depth to which the gripping member 31a is inserted into the ingredients is determined based on the movement pattern data read in step S11 and the state of the ingredients in the storage space 10A recognized in step S13.
In step S15, the articulated robot control unit 154 inserts the gripping member 31a into the ingredient to the determined insertion depth.
In step S16, the articulated robot control unit 154 closes the gripping member 31a and grips the ingredients.

ステップS17において、具材量判定部153は、把持している把持具材の重量(物理量)を計測し、規定量の具材が把持されているか否かを判定する。規定量の具材が把持されている場合は、ステップS17においてYesと判定され、処理はステップS18に進む。一方で、規定量の具材が把持されていない場合は、ステップS17においてNoと判定され、処理はステップS14から再度行われる。この場合、把持している把持具材が規定量より超過しているのであれば、再度行われるステップS14において、差し込み深さはより浅くなるように再決定される。一方で、把持している把持具材が規定量より不足しているのであれば、再度行われるステップS14において、差し込み深さはより深くなるように再決定される。なお、このステップS14からステップS17までの処理は、図8を参照して説明した把持動作に相当する。 In step S17, the ingredient amount determining unit 153 measures the weight (physical quantity) of the grasped ingredient and determines whether a specified amount of ingredient is being grasped. If the predetermined amount of ingredients is being held, the determination in step S17 is Yes, and the process proceeds to step S18. On the other hand, if the prescribed amount of ingredients is not gripped, the determination in step S17 is No, and the process is performed again from step S14. In this case, if the gripping material being gripped exceeds the specified amount, the insertion depth is re-determined to become shallower in step S14, which is performed again. On the other hand, if the gripping material being gripped is less than the specified amount, the insertion depth is re-determined to become deeper in step S14, which is performed again. Note that the processing from step S14 to step S17 corresponds to the gripping operation described with reference to FIG.

ステップS18において、移送機構制御部155は、容器検出センサ61の検出結果に基づいて、移送位置P1において容器が検出されたか否かを判定する。容器が検出された場合は、ステップS18においてYesと判定され、処理はステップS19に進む。一方で、容器が検出されていない場合は、ステップS18においてNoと判定され、処理はステップS18の判定を繰り返す。 In step S18, the transfer mechanism control unit 155 determines whether a container is detected at the transfer position P1 based on the detection result of the container detection sensor 61. If a container is detected, the determination in step S18 is Yes, and the process proceeds to step S19. On the other hand, if no container is detected, the determination in step S18 is No, and the process repeats the determination in step S18.

ステップS19において、移送機構制御部155は、具材検出センサ62の検出結果に基づいて、すでに具材が盛り付けられている容器であるか否かを判定する。すでに具材が盛り付けられている場合は、ステップSにおいてYesと判定され、処理はステップS18に戻り、ステップS18の判定を再度行う。一方で、具材が盛り付けられていない場合は、ステップS19においてNoと判定され、処理はステップS20に進む In step S19, the transfer mechanism control unit 155 determines whether the container is already filled with ingredients based on the detection result of the ingredient detection sensor 62. If the ingredients have already been arranged, the determination in step S is Yes, the process returns to step S18, and the determination in step S18 is performed again. On the other hand, if the ingredients are not arranged, the determination in step S19 is No, and the process proceeds to step S20.

ステップS20において、移送機構制御部155は、移送機構21を駆動させ、容器を移送位置P1から解放位置P2に移送させる。
ステップS21において、多関節ロボット制御部154は、把持している具材を、解放位置P2において、容器に解放する。
In step S20, the transfer mechanism control unit 155 drives the transfer mechanism 21 to transfer the container from the transfer position P1 to the release position P2.
In step S21, the articulated robot control unit 154 releases the gripped ingredient into the container at the release position P2.

ステップS22において、移送機構制御部155は、容器検出センサ61の検出結果に基づいて、移送位置P1において容器が検出されたか否かを判定する。容器が検出された場合は、ステップS22においてYesと判定され、処理はステップS22の判定を繰り返す。一方で、容器が検出されていない場合は、ステップS22においてNoと判定され、処理はステップS23に進む。 In step S22, the transfer mechanism control unit 155 determines whether or not a container has been detected at the transfer position P1 based on the detection result of the container detection sensor 61. If a container has been detected, the determination in step S22 is Yes, and the process repeats the determination in step S22. On the other hand, if a container has not been detected, the determination in step S22 is No, and the process proceeds to step S23.

ステップS23において、移送機構制御部155は、移送機構21を駆動させ、容器を解放位置P2から移送位置P1に移送させる。容器(ここでは、具材を盛り付け済みの容器)は、移送位置P1に移送されると、ベルトコンベア2の搬送面に再度載置され、ベルトコンベア2の下流に向かって搬送される。 In step S23, the transfer mechanism control unit 155 drives the transfer mechanism 21 to transfer the container from the release position P2 to the transfer position P1. When the container (here, the container with the ingredients already filled in) is transferred to the transfer position P1, it is placed again on the conveying surface of the belt conveyor 2 and is transported downstream of the belt conveyor 2.

ステップS24において、記録制御部156は、具材盛り付け処理において取得された制御に関するパラメータ及び盛り付けられた具材の重量の計測データ(履歴データ)を履歴DB172に記憶する。また、記録制御部156は、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップを更新し、この更新後の具材状態マップも履歴DB172に記憶する。なお、この場合に、盛り付けられた具材の重量に過不足がある場合には、作業者に対してアラートを出力する等してもよい。 In step S24, the recording control unit 156 stores in the history DB 172 the control-related parameters acquired in the ingredient serving process and the measurement data (history data) of the weight of the served ingredients. Furthermore, the recording control unit 156 updates the ingredient state map indicating the state of the ingredients in the accommodation space 10A of the ingredient storage unit 10, and also stores the updated ingredient state map in the history DB 172. In this case, if there is an excess or deficiency in the weight of the served ingredients, an alert may be output to the worker.

ステップS25において、多関節ロボット制御部154は、具材盛り付け処理を終了する条件に適合したか否かを判定する。この場合、具材盛り付け処理を終了する条件としては、予定された数の惣菜の容器に具材を盛り付けたこと、あるいは、作業者によって具材盛り付け処理を終了させる操作が行われたこと等を定義することができる。
具材盛り付け処理を終了する条件に適合していない場合は、ステップS25においてNoと判定されて、処理はステップS12から再度行われる。一方で、具材盛り付け処理を終了する条件に適合している場合は、ステップS25においてYesと判定されて、具材盛り付け処理は終了する。
In step S25, the articulated robot control unit 154 determines whether the conditions for terminating the ingredient plating process are met. In this case, the conditions for terminating the ingredient arrangement process include that the ingredients have been arranged in the scheduled number of prepared food containers, or that the operator has performed an operation to end the ingredient arrangement process. can be defined.
If the conditions for terminating the ingredient plating process are not met, a negative determination is made in step S25, and the process is repeated from step S12. On the other hand, if the conditions for terminating the ingredients plating process are met, the determination in step S25 is Yes, and the ingredients plating process ends.

以上のように、本実施形態に係る把持システム1は、ベルトコンベア2の搬送面ではなく、多関節ロボット30に近い位置である解放位置P2において、盛り付けのための解放を行うことができる。そのため、多関節ロボット30は、解放の際に長い距離を移動する必要がなく、移動経路での具材の落下を防止できる。また、多関節ロボット30は、容器の近傍にて盛り付けを行うことから、ロボットアーム32を伸ばして遠方で盛り付けを行う場合と比べて、より精度の高い動きが実現でき、適切な盛り付けを実現できる。そのため、盛り付けのために、具材を解放した際に、ベルトコンベア2上に具材を落下させてしまうことを抑制できる。 As described above, the gripping system 1 according to this embodiment can release ingredients for plating at the release position P2, which is a position close to the articulated robot 30, rather than on the conveying surface of the belt conveyor 2. Therefore, the articulated robot 30 does not need to move a long distance when releasing, and it is possible to prevent ingredients from falling along the movement path. Furthermore, since the articulated robot 30 plates ingredients near the container, it can achieve more precise movements and proper plating compared to when the robot arm 32 is extended and plating is performed at a distance. Therefore, it is possible to prevent ingredients from falling onto the belt conveyor 2 when the ingredients are released for plating.

また、このような各搬送動作を行う移送機構21,22,23は、設置面積をほとんど拡大することのない、比較的簡単な構成の駆動機構で実現することができる。また、把持システム1は、上述した従来技術のように、多関節ロボット30の周辺に、供給機を配置する必要や、供給する容器をストックする必要はない。さらに、具材が解放された容器を同じベルトコンベア2の搬送面に再度移送することから、例えば、盛り付け前の容器を搬送する第1ベルトコンベアと、盛り付け後の容器を搬送する第2ベルトコンベアと、のように複数のベルトコンベアを用意する必要もない。
従って、把持システム1によれば、ロボットによって把持した具材を解放する場合に、設置面積を必要以上に拡大させることなく、具材を適切に盛り付けることができる。
Moreover, the transport mechanisms 21, 22, and 23 that perform each of the transport operations can be realized by a drive mechanism with a relatively simple configuration that hardly increases the installation area. Furthermore, unlike the prior art described above, the gripping system 1 does not require a supply device to be disposed around the articulated robot 30 or a stock of supply containers. Furthermore, since the container from which the ingredients have been released is transferred again to the conveyance surface of the same belt conveyor 2, for example, the first belt conveyor conveys the container before being served, and the second belt conveyor conveys the container after being served. There is no need to prepare multiple conveyor belts.
Therefore, according to the gripping system 1, when releasing the ingredients gripped by the robot, the ingredients can be appropriately arranged without unnecessarily expanding the installation area.

また、把持システム1では、搬送面の進行方向と交わる方向において、搬送面、多関節ロボット30、具材収容部10の順に配置されている。
これにより、解放の際に容器と多関節ロボット30の距離が近付くのみならず、把持の際に多関節ロボット30と具材収容部10との距離が短くなるよう配置される。従って、多関節ロボット30が把持の際に移動すべき距離と、解放の再起に移動すべき距離との合計距離も短くすることができる。そのため、移動経路での具材の落下を、より防止できる。
Furthermore, in the gripping system 1, the transport surface, the articulated robot 30, and the ingredient storage section 10 are arranged in this order in the direction intersecting the direction of movement of the transport surface.
As a result, the container is arranged so that not only the distance between the container and the multi-joint robot 30 becomes closer when releasing the container, but also the distance between the multi-joint robot 30 and the ingredient storage section 10 becomes shorter when grasping the container. Therefore, the total distance of the distance that the articulated robot 30 must move during gripping and the distance that it must move to restart releasing can also be shortened. Therefore, it is possible to further prevent ingredients from falling on the moving path.

[第2実施形態]
[構成及び機能]
上述した第1実施形態では、解放位置P2は、搬送面の鉛直上方の位置であった。このようにすれば、多関節ロボット30の周辺に、解放位置P2となる場所を用意する必要がなくなり、設置面積をより縮小できる。また、第1実施形態では、把持部材31aの近くで解放を行うことで、解放時の勢いを抑制でき、解放時に具材が飛散等することを防止できる。しかしながら、具材の特性(例えば、汁気が多い)によっては、飛散等が全く生じないとはいえない場合がある。
そこで、第2実施形態では、多関節ロボット30の側面を解放位置P2とする。これにより、解放位置P2を設けるための場所が多少必要にはなるが、ベルトコンベア2の搬送面への具材の飛散を、より確実に防止することができる。
[Second embodiment]
[Configuration and functions]
In the first embodiment described above, the release position P2 was a position vertically above the conveyance surface. In this way, there is no need to prepare a place around the articulated robot 30 that will be the release position P2, and the installation area can be further reduced. Furthermore, in the first embodiment, by performing the release near the gripping member 31a, the momentum at the time of release can be suppressed, and it is possible to prevent the ingredients from scattering at the time of release. However, depending on the characteristics of the ingredients (for example, they are very juicy), it may not be possible to say that scattering and the like will not occur at all.
Therefore, in the second embodiment, the side surface of the articulated robot 30 is set as the release position P2. Although this requires some space to provide the release position P2, it is possible to more reliably prevent ingredients from scattering onto the conveyance surface of the belt conveyor 2.

図12は、第2実施形態における移送位置P1及び解放位置P2の近傍を示す模式図である。図12では、ベルトコンベア2の進行方向を紙面の手前側とした側面図である。なお、以下の説明において、上述した各実施形態で共通する構成や機能、及び第1実施形態と共通する構成や機能については、重複する説明や図示を適宜省略する。
図12には、ベルトコンベア2、移送機構22、アクチュエータ25、及び多関節ロボット30を示す。また、移送機構22は、第1駆動機構221と、第2駆動機構222と、容器保持部223と、を備える。
FIG. 12 is a schematic diagram showing the vicinity of the transfer position P1 and the release position P2 in the second embodiment. FIG. 12 is a side view with the traveling direction of the belt conveyor 2 taken as the front side of the page. Note that, in the following description, overlapping descriptions and illustrations of configurations and functions common to each of the embodiments described above and configurations and functions common to the first embodiment will be omitted as appropriate.
FIG. 12 shows the belt conveyor 2, the transfer mechanism 22, the actuator 25, and the articulated robot 30. Further, the transfer mechanism 22 includes a first drive mechanism 221, a second drive mechanism 222, and a container holding section 223.

本実施形態では、移送位置P1は、第1実施形態と同様である。一方で、解放位置P2は、図示するように多関節ロボット30の側面部分に設けられた作業台の上となる。移送機構22は、移送機構21と同様に、アクチュエータ25により駆動するリンク機構を形成している。ここで、第2実施形態では、第1実施形態のように容器を搬送面で上昇させるのではなく、水平方向に移動させる必要がある。そのため、図12では視認できないが、第2駆動機構222は紙面奥側にも1つ存在しており、紙面手前側の第2駆動機構222と同様に、第1駆動機構221に固定されている。すなわち、本実施形態では、一対の(2つの)第2駆動機構222で、第1駆動機構221を挟み込むような構成で、一対の第2駆動機構222が並列(パラレル)で駆動する、パラレルリンク機構を形成している。このように、一対の第2駆動機構222で、容器保持部223を両端から支持することで、より安定した状態となり、容器保持部223を水平方向に適切に移動させることができる。 In this embodiment, the transfer position P1 is the same as in the first embodiment. On the other hand, the release position P2 is on a workbench provided on the side of the articulated robot 30 as shown in the figure. The transfer mechanism 22 forms a link mechanism driven by an actuator 25, similar to the transfer mechanism 21. Here, in the second embodiment, it is necessary to move the container horizontally, rather than lifting it on the conveying surface as in the first embodiment. Therefore, although it cannot be seen in FIG. 12, there is also one second drive mechanism 222 on the back side of the paper, and it is fixed to the first drive mechanism 221 like the second drive mechanism 222 on the front side of the paper. That is, in this embodiment, a pair of (two) second drive mechanisms 222 sandwich the first drive mechanism 221, forming a parallel link mechanism in which the pair of second drive mechanisms 222 drive in parallel. In this way, by supporting the container holder 223 from both ends with the pair of second drive mechanisms 222, a more stable state is achieved, and the container holder 223 can be appropriately moved horizontally.

図13は、本実施形態を鉛直上方から俯瞰した図である。図13には、ベルトコンベア2、具材収容部10、移送機構22、アクチュエータ25、及び多関節ロボット30を図示する。
図13(a)に示すように、移送機構制御部155は、移送位置P1に空の容器が搬送されると、移送機構22を駆動させ、容器を移送位置P1から解放位置P2に移送する。また、図13(b)に示すように、移送機構制御部155は、多関節ロボット30により具材が解放されると、移送機構22を駆動させ、容器を解放位置P2から移送位置P1に移送する。何れの場合も、移送を行う条件は、第1実施形態と同様である。
FIG. 13 is an overhead view of this embodiment from vertically above. FIG. 13 illustrates the belt conveyor 2, ingredient storage section 10, transfer mechanism 22, actuator 25, and articulated robot 30.
As shown in FIG. 13A, when the empty container is transported to the transfer position P1, the transfer mechanism control unit 155 drives the transfer mechanism 22 to transfer the container from the transfer position P1 to the release position P2. Further, as shown in FIG. 13(b), when the ingredients are released by the articulated robot 30, the transfer mechanism control unit 155 drives the transfer mechanism 22 to transfer the container from the release position P2 to the transfer position P1. do. In either case, the conditions for performing the transfer are the same as in the first embodiment.

ここで、移送機構22と、解放位置P2の間には遮蔽板が配置されている。これにより、移送機構22の、第1駆動機構221と第2駆動機構222については、解放位置P2から遮蔽される。これにより、仮に解放位置P2において解放を行う際に、具材が飛散したとしても、第1駆動機構221や第2駆動機構222には、この飛散した具材は付着しない。なお、遮蔽板には、移送機構22による移送を阻害しないように、側面の一部分が切り抜かれている。具体的に、パラレルリンク機構による駆動では、毎回同じ軌跡を通って移動するので、遮蔽板は、この軌道に沿った形状で切り抜かれている。これにより、遮蔽板と、第1駆動機構221や第2駆動機構222と干渉することなく、移送を行うことができる。 Here, a shielding plate is disposed between the transfer mechanism 22 and the release position P2. As a result, the first drive mechanism 221 and the second drive mechanism 222 of the transfer mechanism 22 are shielded from the release position P2. As a result, even if ingredients are scattered when releasing at the release position P2, the scattered ingredients will not adhere to the first drive mechanism 221 or the second drive mechanism 222. Note that a portion of the side of the shielding plate is cut out so as not to impede the transfer by the transfer mechanism 22. Specifically, when driven by the parallel link mechanism, the movement follows the same trajectory every time, so the shielding plate is cut out in a shape that follows this trajectory. As a result, transfer can be performed without interference between the shielding plate and the first drive mechanism 221 or the second drive mechanism 222.

[第3実施形態]
[構成及び機能]
上述した第1実施形態や第2実施形態では、リンク機構により移送機構21や移送機構22を実現し、このリンク機構によって移送を行っていた。この点、リンク機構は、高さ方向にも移動するので、ベルトコンベア2の高さが多少異なる機種であったとしても、ある程度は、対応可能である。第3実施形態では、高さ方向の差異に、よりに対応可能な構成とする。
[Third embodiment]
[Configuration and functions]
In the first embodiment and the second embodiment described above, the transfer mechanism 21 and the transfer mechanism 22 are realized by a link mechanism, and the transfer is performed by this link mechanism. In this regard, since the link mechanism also moves in the height direction, even if the belt conveyor 2 has a slightly different height, it can be accommodated to some extent. The third embodiment has a configuration that can better accommodate differences in the height direction.

図14は、第3実施形態における移送位置P1及び解放位置P2の近傍を示す模式図である。図14では、ベルトコンベア2の進行方向を紙面の手前側とした側面図である。なお、以下の説明において、上述した各実施形態で共通する構成や機能、及び第1実施形態や第2実施形態と共通する構成や機能については、重複する説明や図示を適宜省略する。
図13には、ベルトコンベア2、移送機構23、アクチュエータ26、及び多関節ロボット30を示す。また、移送機構23は、第1駆動機構231と、容器保持部233と、を備える。
FIG. 14 is a schematic diagram showing the vicinity of the transfer position P1 and the release position P2 in the third embodiment. FIG. 14 is a side view with the traveling direction of the belt conveyor 2 taken toward the front side of the page. Note that, in the following description, overlapping descriptions and illustrations of configurations and functions common to each of the above-described embodiments, and configurations and functions common to the first embodiment and the second embodiment will be omitted as appropriate.
FIG. 13 shows the belt conveyor 2, the transfer mechanism 23, the actuator 26, and the articulated robot 30. Further, the transfer mechanism 23 includes a first drive mechanism 231 and a container holding section 233.

本実施形態では、移送位置P1は、第1実施形態及び第2実施形態と同様である。また、解放位置P2は、第2実施形態と同様に、また図示するように、多関節ロボット30の側面部分に設けられた作業台の上となる。
本実施形態では、アクチュエータ25に代えてアクチュエータ26が、ベルトコンベア2の鉛直上方に配置される。アクチュエータ26は、エアシリンダーであり、本実施形態では、ベルトコンベア2の進行方向と直交する方向(紙面における左右方向)に直動運動をする。
In this embodiment, the transfer position P1 is the same as in the first and second embodiments. Further, the release position P2 is on a workbench provided on the side surface of the articulated robot 30, as in the second embodiment and as shown in the figure.
In this embodiment, an actuator 26 is arranged vertically above the belt conveyor 2 instead of the actuator 25 . The actuator 26 is an air cylinder, and in this embodiment, performs linear motion in a direction perpendicular to the traveling direction of the belt conveyor 2 (horizontal direction in the drawing).

移送機構23の第1駆動機構231は、アクチュエータ26の駆動部と連結されており、アクチュエータ26の直動運動に伴って、ベルトコンベア2の進行方向と直交する方向(紙面における左右方向)に直動運動をする。この第1駆動機構231は、さらに容器保持部233とも連結されており、結果として、容器保持部233も同様の直動運動をする。このように、本実施形態の移送機構23は、リンク機構等ではなく、比較的簡単な構成の駆動機構で実現することができる。 The first drive mechanism 231 of the transfer mechanism 23 is connected to the drive part of the actuator 26, and as the actuator 26 moves linearly, the first drive mechanism 231 moves orthogonally in a direction perpendicular to the traveling direction of the belt conveyor 2 (left-right direction in the paper). Do some physical exercise. This first drive mechanism 231 is further connected to a container holding section 233, and as a result, the container holding section 233 also performs a similar linear motion. In this way, the transfer mechanism 23 of this embodiment can be realized not by a link mechanism or the like but by a drive mechanism with a relatively simple configuration.

図15は、本実施形態を鉛直上方から俯瞰した図である。図15には、ベルトコンベア2、具材収容部10、移送機構23、接続部材27、及び多関節ロボット30を図示する。
接続部材27は、ベルトコンベア2の搬送面と、解放位置P2が設けられた作業台の天面とを接続する部材である。接続部材27の詳細な構造については、図16を参照して後述する。
Fig. 15 is a vertical overhead view of this embodiment, showing the belt conveyor 2, the ingredient container 10, the transport mechanism 23, the connecting member 27, and the articulated robot 30.
The connecting member 27 is a member that connects the conveying surface of the belt conveyor 2 and the top surface of the work table where the release position P2 is provided. The detailed structure of the connecting member 27 will be described later with reference to FIG.

このように、本実施形態では、接続部材27を介して、ベルトコンベア2の搬送面と作業台の天面とが接続されている。そこで、移送機構23は、アクチュエータ26の水平方向への直動運動を利用して、搬送面の移送位置P1から作業台の天面の解放位置P2まで容器をスライドさせることで容器の移送をする。 In this manner, in this embodiment, the conveying surface of the belt conveyor 2 and the top surface of the workbench are connected via the connecting member 27. Therefore, the transfer mechanism 23 uses the horizontal linear motion of the actuator 26 to transfer the container by sliding the container from the transfer position P1 on the transfer surface to the release position P2 on the top surface of the workbench. .

具体的には、図15(a)に示すように、移送機構制御部155は、移送位置P1に空の容器が搬送されると、移送機構23を駆動させ、容器保持部233の一端(紙面における左側の端)で容器に当接しながら、容器を移送位置P1から解放位置P2に移送する。また、図15(b)に示すように、移送機構制御部155は、多関節ロボット30により具材が解放されると、移送機構23を駆動させ、容器保持部233の他端(紙面における右側の端)で容器に当接しながら、容器を解放位置P2から移送位置P1に移送する。何れの場合も、移送を行う条件は、第1実施形態と同様である。 Specifically, as shown in FIG. 15(a), when an empty container is transported to the transfer position P1, the transfer mechanism control unit 155 drives the transfer mechanism 23 and moves one end of the container holding unit 233 (in the paper) to the transfer position P1. The container is transferred from the transfer position P1 to the release position P2 while abutting the container at the left end of the container. Further, as shown in FIG. 15(b), when the ingredients are released by the articulated robot 30, the transfer mechanism control unit 155 drives the transfer mechanism 23 and controls the other end of the container holding unit 233 (the right side in the paper). The container is transferred from the release position P2 to the transfer position P1 while abutting the container at the end of the container. In either case, the conditions for performing the transfer are the same as in the first embodiment.

このように、本実施形態では、リンク機構等ではなく、比較的簡単な構成の駆動機構で移送機構23を実現することができる。また、スライドをさせるのみなので、作業台の天面の高さをベルトコンベア2に合わせればよく、移送機構23の構成等を変更せずとも、様々な高さのベルトコンベア2に対応することが可能となる。さらに、本実施形態では、アクチュエータ26が解放位置P2よりも鉛直上方に離間した位置にあるため、仮に解放時に具材の飛散があったとしても、アクチュエータ26に具材が付着することを防止することができる。 In this manner, in this embodiment, the transfer mechanism 23 can be realized not by a link mechanism or the like but by a drive mechanism with a relatively simple configuration. In addition, since it only slides, it is only necessary to match the height of the top surface of the workbench to the belt conveyor 2, and it is possible to accommodate belt conveyors 2 of various heights without changing the configuration of the transfer mechanism 23. It becomes possible. Furthermore, in this embodiment, since the actuator 26 is located at a position vertically upwardly spaced apart from the release position P2, even if the ingredients are scattered at the time of release, the ingredients are prevented from adhering to the actuator 26. be able to.

図16は、接続部材27の形状例を示す模式図である。接続部材27は、スリットが設けられた底部と、左右に設けられた一対のガイド部により構成される。一対のガイド部は、移送位置P1側から解放位置P2側に向かってその幅が狭まっていくテーパ状の形状をしており、容器を解放位置P2に案内できる構造となっている。
また、接続部材27は、底部にスリットが設けられたことによって、仮に解放位置P2において具材の汁気等が飛散したとしても、その飛散した汁気等は、スリットから落下するので、盛り付け後に移送位置P1に移送される容器の底部に付着することを防止できる。
FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of the shape of the connecting member 27. The connecting member 27 includes a bottom portion provided with a slit and a pair of guide portions provided on the left and right sides. The pair of guide parts has a tapered shape whose width narrows from the transfer position P1 side toward the release position P2 side, and has a structure that can guide the container to the release position P2.
Furthermore, since the connecting member 27 is provided with a slit at the bottom, even if the juice etc. of the ingredients are scattered at the release position P2, the scattered juices etc. will fall from the slit, so after serving. It can be prevented from adhering to the bottom of the container being transferred to the transfer position P1.

また、接続部材27の、移送位置P1側の先端部分は、鉛直上方に隆起した山型の形状となっている。仮に、このような形状ではなく、平坦な形状の場合、搬送面の高さと、作業台の天面の高さが多少でも相違していると、その部材は、一方から他方に傾いた形状となり、他方から一方側にスライドさせることが困難となる。これに対して、接続部材27は、この山型の形状を乗り越えれば他方に下っていくようにスライドすることになるので、搬送面の高さと、作業台の天面の高さが多少相違していたとしても、この相違を吸収して、容器を適切にスライドできる。
このように、本実施形態では、接続部材27も特徴的な構造とすることで、より確実に容器の移送を実現することができる。
Further, the distal end portion of the connecting member 27 on the side of the transfer position P1 has a mountain-shaped shape that is raised vertically upward. If the part is not shaped like this but has a flat shape, and the height of the conveyance surface and the height of the top of the workbench are even slightly different, the part will be tilted from one side to the other. , it becomes difficult to slide from one side to the other. On the other hand, if the connecting member 27 overcomes this chevron-shaped shape, it will slide downward to the other side, so the height of the conveyance surface and the height of the top surface of the workbench may be slightly different. This discrepancy can be accommodated and the container can be slid properly even if the
In this manner, in this embodiment, the connecting member 27 also has a characteristic structure, thereby making it possible to more reliably transfer the container.

[変形例1]
上述した各実施形態では、多関節ロボット30は、容器の近傍にて盛り付けを行うことから、ロボットアーム32を伸ばして遠方で盛り付けを行う場合と比べて、より精度の高い動きが実現でき、適切な盛り付けを実現できる。そこで、多関節ロボット30は、このより精度の高い動きを利用して、容器に具材を解放した後に、さらに解放した具材を整形する動作や、解放後に把持部材31aに付着した具材を、容器に残さず解放する動作を行うようにしてもよい。
[Modification 1]
In each of the embodiments described above, the articulated robot 30 performs the plating in the vicinity of the container, so compared to the case where the robot arm 32 is extended and the plating is performed at a distance, the articulated robot 30 can realize more accurate movement and properly perform the plating. You can achieve a perfect arrangement. Therefore, the articulated robot 30 utilizes this more precise movement to perform operations to further shape the released ingredients after releasing the ingredients into the container, and to remove the ingredients that have adhered to the gripping member 31a after the release. , an operation may be performed to release the liquid without leaving it in the container.

この場合に、解放した具材を整形する動作としては、例えば、一度解放した具材を、容器から再度把持して、さらに再度容器に解放することでより安定した形状に整形する動作が考えられる。他にも、例えば、容器に解放した状態から把持部材31aを閉じながら上昇することで山型の形状に整形する動作が考えられる。他にも、例えば、把持部材31aの先端で解放した具材を突っつくことで、具材同士を強固に結合させ、解放した具材が崩れることを防止する整形動作が考えられる。 In this case, the action of shaping the released ingredients may involve, for example, gripping the released ingredients again from the container and releasing them back into the container to shape them into a more stable shape. Another possible action may involve, for example, lifting the gripping members 31a while closing them from the released state into the container to shape them into a mountain shape. Another possible shaping action may involve, for example, poking the released ingredients with the tip of the gripping members 31a to firmly bond the ingredients together and prevent the released ingredients from falling apart.

また、解放後に把持部材31aに付着した具材を、容器に残さず解放する動作としては、例えば、把持部材31aを振動させ、これにより把持部材31aに付着した具材を落下させる動作が考えられる。また、容器の鉛直上方から下降し、その際に急停止することで、慣性力で把持部材31aに付着した具材を落下させる動作が考えられる。 Furthermore, as an operation for releasing the ingredients that have adhered to the gripping member 31a after release without leaving them in the container, for example, an operation that vibrates the gripping member 31a and thereby causes the ingredients that have adhered to the gripping member 31a to fall can be considered. . Further, it is conceivable that the container descends from vertically above the container and stops suddenly at that time, thereby causing the ingredients attached to the gripping member 31a to fall due to inertial force.

一般的な技術のように、ベルトコンベアの搬送面で盛り付けを行う場合には、このような動作を行うことは困難である。しかしながら、上述した各実施形態では、多関節ロボット30は、容器の近傍にて、停止している容器に対して動作を行うので、これら例示したような複雑な動作をさらに行うことが可能となる。 It is difficult to perform such an operation when plating is performed on the conveyance surface of a belt conveyor, as is the case with general technology. However, in each of the embodiments described above, the articulated robot 30 performs an operation on a stopped container near the container, so that it is possible to further perform complex operations such as those illustrated above. .

[変形例2]
上述の実施形態において、一対の把持部材31a(すなわち、2つの把持部材31a)を用いることを想定したが、これに限られない。3つ以上の複数の把持部材31aを用いるようにしてもよい。そして、各把持部材31aの開口部を近づけることで把持動作を行い、各把持部材31aの開口部を遠ざけることで解放動作を行うような構成としてもよい。
この場合、例えば、3つの把持部材31aを用いるのであれば、鉛直上方から俯瞰した場合に、それぞれの中心角が120°の3つの把持部材31aの先端を中央に近づけたり遠ざけたりするようにする。
このようにしても、上述した案内動作等の各動作を実行することができる。
[Modification 2]
In the embodiment described above, it was assumed that a pair of gripping members 31a (ie, two gripping members 31a) were used, but the present invention is not limited to this. You may make it use three or more plural holding members 31a. Then, a configuration may be adopted in which a gripping operation is performed by bringing the openings of each gripping member 31a closer to each other, and a releasing operation is performed by moving the openings of each gripping member 31a away from each other.
In this case, for example, if three gripping members 31a are used, the tips of the three gripping members 31a, each with a center angle of 120°, should be moved closer to or farther from the center when viewed from vertically above. .
Even in this case, each operation such as the above-mentioned guiding operation can be executed.

[変形例3]
上述の実施形態において、具材状態判定部152は、力センサ30Bによって計測された具材からの反力(すなわち、具材への接触の検出結果)のデータに基づいて、具材の状態を判定するものとしたが、これに限られない。
[Modification 3]
In the above-described embodiment, the ingredient condition determination unit 152 determines the condition of the ingredient based on the data of the reaction force from the ingredient (i.e., the detection result of contact with the ingredient) measured by the force sensor 30B. However, the present invention is not limited to this.

カメラの設置コスト等が問題とならない場合には、カメラ(すなわち、撮像装置)によって撮影を行うことにより、具材の状態を判定するようにしてもよい。また、上述の実施形態において、多関節ロボット30が把持した具材の重量あるいは惣菜の容器に盛り付けられた具材の重量を重量センサ30Aによって計測するものとしたが、これに限られない。
例えば、撮像装置によって撮像された具材の画像から、具材の体積を推定し、密度と推定された体積を乗算すること等により、具材の重量を算出することも可能である。
この場合、重量センサ30Aを用いることなく、具材の重量を算出する手段を実装することができる。
If the installation cost of the camera is not a problem, the state of the ingredients may be determined by taking a picture with a camera (that is, an imaging device). Further, in the above-described embodiment, the weight of the ingredients held by the articulated robot 30 or the weight of the ingredients served in the container of prepared food is measured by the weight sensor 30A, but the present invention is not limited to this.
For example, it is also possible to calculate the weight of the ingredient by estimating the volume of the ingredient from an image of the ingredient captured by the imaging device and multiplying the density by the estimated volume.
In this case, a means for calculating the weight of the ingredients can be implemented without using the weight sensor 30A.

[構成例]
以上のように、本実施形態における把持システム1は、把持部材31aを備えた多関節ロボット30と、容器を移送させる移送機構21,22,23と、多関節ロボット30及び移送機構21,22,23の動作を制御する制御装置40と、を備える。
制御装置40は、
移送機構21,22,23により、ベルトコンベア2の搬送面で搬送中の容器を、搬送中の位置よりも多関節ロボット30に近い位置である解放位置P2に対して移送する第1移送動作と、
多関節ロボット30により、把持部材31aが把持している具材を解放位置P2で容器に対して解放する解放動作と、
移送機構21,22,23により、具材が解放された容器を搬送面に再度移送することで、該容器をベルトコンベア2に再度搬送させる第2移送動作と、
を多関節ロボット30及び移送機構21,22,23に実行させる。
これにより、把持システム1は、ベルトコンベア2の搬送面ではなく、多関節ロボット30に近い位置である解放位置P2において、盛り付けのための解放を行うことができる。そのため、多関節ロボット30は、解放の際に長い距離を移動する必要がなく、移動経路での具材の落下を防止できる。また、多関節ロボット30は、容器の近傍にて盛り付けを行うことから、ロボットアーム32を伸ばして遠方で盛り付けを行う場合と比べて、より精度の高い動きが実現でき、適切な盛り付けを実現できる。そのため、盛り付けのために、具材を解放した際に、ベルトコンベア2上に具材を落下させてしまうことを抑制できる。
[Configuration example]
As described above, the gripping system 1 according to the present embodiment includes the articulated robot 30 equipped with the grasping member 31a, the transfer mechanisms 21, 22, 23 that transfer containers, the articulated robot 30 and the transfer mechanisms 21, 22, and a control device 40 that controls the operation of 23.
The control device 40 is
A first transfer operation in which the transfer mechanisms 21, 22, and 23 transfer the container being transferred on the transfer surface of the belt conveyor 2 to a release position P2, which is a position closer to the articulated robot 30 than the position during transfer. ,
a release operation in which the articulated robot 30 releases the ingredient held by the gripping member 31a from the container at a release position P2;
a second transfer operation in which the container from which the ingredients have been released is transferred again to the conveyance surface by the transfer mechanisms 21, 22, and 23, thereby conveying the container to the belt conveyor 2 again;
The articulated robot 30 and the transfer mechanisms 21, 22, and 23 are caused to execute this.
Thereby, the gripping system 1 can perform release for plating, not at the conveyance surface of the belt conveyor 2, but at the release position P2, which is a position close to the articulated robot 30. Therefore, the articulated robot 30 does not need to move a long distance during release, and can prevent the ingredients from falling on the moving path. Furthermore, since the articulated robot 30 performs the plating in the vicinity of the containers, it is possible to achieve more precise movement and achieve appropriate plating, compared to the case where the robot arm 32 is extended and the plating is performed at a distance. . Therefore, when the ingredients are released for serving, it is possible to prevent the ingredients from falling onto the belt conveyor 2.

また、このような各搬送動作を行う移送機構21,22,23は、設置面積をほとんど拡大することのない、比較的簡単な構成の駆動機構で実現することができる。また、把持システム1は、上述した従来技術のように、多関節ロボット30の周辺に、供給機を配置する必要や、供給する容器をストックする必要はない。さらに、具材が解放された容器を同じベルトコンベア2の搬送面に再度移送することから、例えば、盛り付け前の容器を搬送する第1ベルトコンベアと、盛り付け後の容器を搬送する第2ベルトコンベアと、のように複数のベルトコンベアを用意する必要もない。
従って、把持システム1によれば、ロボットによって把持した具材を解放する場合に、設置面積を必要以上に拡大させることなく、具材を適切に盛り付けることができる。
Moreover, the transport mechanisms 21, 22, and 23 that perform each of the transport operations can be realized by a drive mechanism with a relatively simple configuration that hardly increases the installation area. Furthermore, unlike the prior art described above, the gripping system 1 does not require a supply device to be disposed around the articulated robot 30 or a stock of supply containers. Furthermore, since the container from which the ingredients have been released is transferred again to the conveyance surface of the same belt conveyor 2, for example, the first belt conveyor conveys the container before being served, and the second belt conveyor conveys the container after being served. There is no need to prepare multiple conveyor belts.
Therefore, according to the gripping system 1, when releasing the ingredients gripped by the robot, the ingredients can be appropriately arranged without unnecessarily expanding the installation area.

把持部材31aが解放動作に先立って把持しておく具材が収容された具材収容部10をさらに備えると共に、
搬送面の進行方向と交わる方向において、搬送面、多関節ロボット30、具材収容部10の順に配置されている。
これにより、解放の際に容器と多関節ロボット30の距離が近付くのみならず、把持の際に多関節ロボット30と具材収容部10との距離が短くなるよう配置される。従って、多関節ロボット30が把持の際に移動すべき距離と、解放の再起に移動すべき距離との合計距離も短くすることができる。そのため、移動経路での具材の落下を、より防止できる。
The gripping member 31a further includes an ingredient storage section 10 in which an ingredient is stored to be gripped prior to a release operation,
In a direction intersecting the traveling direction of the conveying surface, the conveying surface, the articulated robot 30, and the ingredient storage section 10 are arranged in this order.
This not only shortens the distance between the container and the articulated robot 30 when releasing, but also shortens the distance between the articulated robot 30 and the ingredient storage unit 10 when gripping. This shortens the total distance that the articulated robot 30 must travel when gripping and the distance it must travel when releasing again. This makes it possible to better prevent the ingredients from falling off the path of movement.

解放位置P2は、搬送面の鉛直上方の位置であり、
第1移送動作を行った移送機構21は、解放動作が終了するまで容器を解放位置P2において保持する。
これにより、多関節ロボット30の周辺に、解放位置P2を用意する必要がなくなり、設置面積をより縮小できる。
The release position P2 is a position vertically above the conveyance surface,
The transfer mechanism 21 that has performed the first transfer operation holds the container at the release position P2 until the release operation is completed.
Thereby, there is no need to prepare a release position P2 around the articulated robot 30, and the installation area can be further reduced.

解放位置P2は、搬送面の進行方向と交わる方向にある位置であり、
移送機構22の駆動部分は、解放位置P2とは遮蔽された位置で駆動する。
これにより、解放を行った際に、解放位置P2において仮に具材の飛散等が発生しても、移送機構22の駆動部分に具材が付着することを防止できる。
The release position P2 is a position in a direction intersecting the traveling direction of the conveying surface,
The drive portion of the transfer mechanism 22 operates at a position shielded from the release position P2.
As a result, even if the ingredients are scattered at the release position P2 when the ingredients are released, the ingredients can be prevented from adhering to the drive parts of the transfer mechanism 22.

解放位置P2は、搬送面の進行方向と交わる方向において搬送面と近接する位置であり、
第1移送動作において、移送機構23は、容器を搬送面から解放位置P2までスライドさせることで容器の移送をする。
これにより、スライドさせるための比較的簡単な構成の駆動機構で、移送機構23を実現することができる。
The release position P2 is a position adjacent to the conveying surface in a direction intersecting with the moving direction of the conveying surface,
In the first transfer operation, the transfer mechanism 23 transfers the container by sliding the container from the conveying surface to the release position P2.
This makes it possible to realize the transport mechanism 23 using a drive mechanism for sliding that has a relatively simple configuration.

搬送面で搬送されている容器を検出する容器検出センサ61をさらに備え、
制御装置40は、検出手段の検出結果に基づいて、第2移送動作の対象とする容器と、搬送面で搬送されている他の容器とが衝突しないタイミングで、移送機構21,22,23に第2移送動作を実行させる。
これにより、第2移送動作において、具材を盛り付け済みの容器と、他の容器とが衝突することを防止できる。
Further comprising a container detection sensor 61 for detecting a container being transported on the transport surface,
Based on the detection result of the detection means, the control device 40 controls the transfer mechanisms 21, 22, and 23 at a timing when the container to be subjected to the second transfer operation does not collide with another container being transferred on the transfer surface. A second transfer operation is performed.
Thereby, in the second transfer operation, it is possible to prevent the container filled with ingredients from colliding with another container.

搬送面で搬送されている容器を検出する容器検出センサ61と、
搬送面で搬送されている容器に開放されている具材を検出する具材検出センサ62と、
をさらに備え、
制御装置40は、
容器検出センサ61で検出された容器であって、且つ、具材検出センサ62で具材が検出されなかった容器を対象として移送機構21,22,23に実行させる。
これにより、具材が既に盛り付け済みの容器を移送することなく、具材をこれから盛り付けるべき容器(すなわち、空の容器)のみを移送することができる。
a container detection sensor 61 that detects a container being transported on a transport surface;
an ingredient detection sensor 62 that detects ingredients opened in a container being conveyed on a conveyance surface;
Furthermore,
The control device 40 is
The transfer mechanisms 21, 22, and 23 are caused to execute the process for containers detected by the container detection sensor 61 and whose ingredients are not detected by the ingredient detection sensor 62.
As a result, only the container to be filled with ingredients (that is, an empty container) can be transferred without transferring the container that has already been filled with ingredients.

多関節ロボット30及び移送機構21,22,23の組を、複数組備え、
制御装置40は、
複数組の多関節ロボット30及び移送機構21,22,23に、1つのベルトコンベア2の1つの搬送面を対象として、第1移送動作及び第2移送動作を実行させる。
これにより、上述した各センサによる制御を利用した盛り付け済みの容器を検出することや衝突を防ぐことというメリットを有効に活用して、複数の多関節ロボット30を協働させることができる。
A plurality of sets of articulated robots 30 and transfer mechanisms 21, 22, 23 are provided,
The control device 40 is
A plurality of sets of articulated robots 30 and transfer mechanisms 21, 22, and 23 are caused to perform a first transfer operation and a second transfer operation on one transfer surface of one belt conveyor 2.
Thereby, a plurality of articulated robots 30 can be made to work together by effectively utilizing the advantages of detecting filled containers and preventing collisions using the control by each of the sensors described above.

なお、上述の実施形態及び変形例は、本発明の実施形態の一例であり、本発明の機能を実現する種々の実施形態が本発明の範囲に含まれる。
例えば、上述の実施形態及び変形例において、惣菜を盛り付ける把持システムに本発明を適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、種々の対象物を把持するシステムに適用することができる。例えば、練ったモルタル、コンクリート、漆喰、粘土等、粘性あるいは粘着性が高い材料を把持するシステムに本発明を適用することができる。本発明は、作業温度又は室温において中粘度以上(5000mPa・s)以上の粘度を有する対象物を把持する際に好適である。
また、上述の実施形態に記載された例を適宜組み合わせて、本発明を実施することが可能である。
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図6の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。すなわち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が把持システム1に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図5の例に限定されない。
また、1つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
Note that the above-described embodiments and modified examples are examples of embodiments of the present invention, and various embodiments that realize the functions of the present invention are included within the scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiments and modifications, the case where the present invention is applied to a gripping system for serving side dishes has been described as an example, but the present invention can be applied to systems for gripping various objects. . For example, the present invention can be applied to a system for gripping highly viscous or sticky materials such as mixed mortar, concrete, plaster, and clay. The present invention is suitable for gripping an object having a viscosity of medium viscosity or higher (5000 mPa·s) or higher at working temperature or room temperature.
Moreover, it is possible to implement the present invention by appropriately combining the examples described in the above-mentioned embodiments.
The series of processes described above can be executed by hardware or software.
In other words, the functional configuration in FIG. 6 is merely an example and is not particularly limited. That is, it is sufficient that the gripping system 1 is equipped with a function that can execute the series of processes described above as a whole, and what kind of functional blocks are used to realize this function is not particularly limited to the example shown in FIG. 5.
Further, one functional block may be configured by a single piece of hardware, a single piece of software, or a combination thereof.

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
When a series of processes is executed by software, a program constituting the software is installed on a computer or the like from a network or a recording medium.
The computer may be a computer built into dedicated hardware. Further, the computer may be a computer that can execute various functions by installing various programs, such as a general-purpose personal computer.

プログラムを記憶する記憶媒体は、装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディア、あるいは、装置本体に予め組み込まれた記憶媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクあるいはフラッシュメモリ等により構成される。光ディスクは、例えば、CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk),Blu-ray Disc(登録商標)等により構成される。光磁気ディスクは、MD(Mini-Disk)等により構成される。フラッシュメモリは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリあるいはSDカードにより構成される。また、装置本体に予め組み込まれた記憶媒体は、例えば、プログラムが記憶されているROMやハードディスク等で構成される。 The storage medium that stores the program may be a removable medium that is distributed separately from the device itself, or a storage medium that is pre-installed in the device itself. The removable media includes, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a flash memory. Optical disks include, for example, CD-ROMs (Compact Disk-Read Only Memory), DVDs (Digital Versatile Disks), Blu-ray Discs (registered trademark), and the like. The magneto-optical disk is composed of an MD (Mini-Disk) or the like. The flash memory is configured by, for example, a USB (Universal Serial Bus) memory or an SD card. Further, the storage medium pre-installed in the device main body is, for example, a ROM or hard disk in which programs are stored.

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。
Note that in this specification, the step of writing a program to be recorded on a recording medium is not only a process that is performed chronologically in accordance with the order, but also a process that is not necessarily performed chronologically but in parallel or individually. It also includes the processing to be executed.
Furthermore, in this specification, the term system refers to an overall device composed of a plurality of devices, a plurality of means, and the like.

上記実施形態は、本発明を適用した一例を示しており、本発明の技術的範囲を限定するものではない。すなわち、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができ、上記実施形態以外の各種実施形態を取ることが可能である。本発明が取ることのできる各種実施形態及びその変形は、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。 The above embodiment shows an example of applying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention. That is, the present invention can be modified in various ways, such as omissions and substitutions, without departing from the gist of the present invention, and various embodiments other than the above-described embodiments can be adopted. Various embodiments and modifications thereof that the present invention can take are included within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1 把持システム、2 ベルトコンベア、2A 案内部材、10 具材収容部、10A 収容空間、21、22、23 移送機構、211、221 第1駆動機構、212、222 第2駆動機構、213、223 容器保持部、25、26 アクチュエータ、27 接続部材、30 多関節ロボット、30A 重量センサ、30B 力センサ、31 ハンド、31a 把持部材、32 ロボットアーム、40 制御装置、50 遮蔽部、61 容器検出センサ、62 具材検出センサ、151 センサ情報取得部、152 具材状態判定部、153 具材量判定部、154 多関節ロボット制御部、155 移送機構制御部、156 記録制御部、171 パラメータ記憶部、172 履歴データベース(履歴DB)、711 CPU、712 ROM、713 RAM、714 バス、715 入力部、716 出力部、717 記憶部、718 通信部、719 ドライブ、731 リムーバブルメディア 1 Gripping system, 2 Belt conveyor, 2A Guide member, 10 Ingredient storage section, 10A Storage space, 21, 22, 23 Transfer mechanism, 211, 221 First drive mechanism, 212, 222 Second drive mechanism, 213, 223 Container holding part, 25, 26 actuator, 27 connection member, 30 articulated robot, 30A weight sensor, 30B force sensor, 31 hand, 31a gripping member, 32 robot arm, 40 control device, 50 shielding part, 61 container detection sensor, 62 Ingredient detection sensor, 151 Sensor information acquisition unit, 152 Ingredient status determination unit, 153 Ingredient amount determination unit, 154 Articulated robot control unit, 155 Transfer mechanism control unit, 156 Recording control unit, 171 Parameter storage unit, 172 History Database (history DB), 711 CPU, 712 ROM, 713 RAM, 714 Bus, 715 Input section, 716 Output section, 717 Storage section, 718 Communication section, 719 Drive, 731 Removable media

Claims (5)

搬送装置の搬送面にて搬送中の容器を移送する移送機構の駆動を制御する制御装置であって、
前記容器の存在を検出する容器検出センサが前記容器の存在を検出し、且つ、前記容器内における対象物の存在を検出する対象物センサが前記対象物の存在を検出しない場合にのみ、前記移送機構を駆動させることで、ロボットが対象物を前記容器へと解放する解放位置に、前記容器検出センサが検出した容器であって前記対象物センサが対象物の存在を検出しなかった容器を移送する、
ことを特徴とする制御装置。
A control device that controls driving of a transfer mechanism that transfers a container being transferred on a transfer surface of a transfer device, the control device comprising:
The transfer is performed only if a container detection sensor that detects the presence of the container detects the presence of the container and an object sensor that detects the presence of an object within the container does not detect the presence of the object. By driving a mechanism , the robot moves the container detected by the container detection sensor to the release position in which the robot releases the object into the container, and the container in which the object sensor did not detect the presence of the object. to transport,
A control device characterized by:
前記搬送装置の搬送方向の上流側から下流側に沿って、前記容器検出センサ、前記対象物センサ、前記移送機構の順に配置されており、
前記容器検出センサが容器の存在を検出してから、該容器が前記移送機構の配置されている位置を通り過ぎてしまう前までに、該容器内の対象物の存在を判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
The container detection sensor, the object sensor, and the transfer mechanism are arranged in this order from the upstream side to the downstream side in the transfer direction of the transfer device,
Determining the presence of an object in the container after the container detection sensor detects the presence of the container and before the container passes a position where the transfer mechanism is arranged .
The control device according to claim 1, characterized in that:
前記対象物センサは、前記容器内の対象物の前記搬送面からの高さを測定し、前記高さが所定値を超えていることを一定時間以上の間検出し続けた場合にのみ、前記容器内に対象物が存在すると検出するセンサであり、
前記一定時間の長さは、前記容器検出センサが容器の存在を検出してから、該容器が前記移送機構の配置されている位置を通り過ぎてしまうまでの時間よりも短い時間に設定される、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の制御装置。
The object sensor measures the height of the object in the container from the conveyance surface, and only when it continues to detect that the height exceeds a predetermined value for a certain period of time or more, A sensor that detects the presence of an object in a container ,
The length of the certain period of time is set to be shorter than the time from when the container detection sensor detects the presence of the container until the container passes the position where the transfer mechanism is arranged.
The control device according to claim 1 or 2, characterized in that:
搬送装置の搬送面に沿って配置される第一のロボットと、
搬送装置の搬送面に沿って、前記第一のロボットよりも前記搬送装置の搬送方向の下流側に配置される第二のロボットと、
前記搬送装置の搬送面にて搬送中の容器を移送する移送機構と、
前記容器の存在を検出する容器検出センサと、
前記容器内における対象物の存在を検出する対象物センサと、
を備え、
前記容器検出センサが容器の存在を検出し、且つ、前記対象物センサが対象物の存在を検出しない場合にのみ、前記移送機構を駆動させることで、前記第二のロボットが対象物を前記容器へと解放する解放位置に、前記容器検出センサが検出した容器であって前記対象物センサが対象物の存在を検出しなかった容器を移送する動作を実行する、
ことを特徴とするロボットシステム。
a first robot arranged along the transport surface of the transport device;
a second robot disposed downstream of the first robot in the transport direction of the transport device along the transport surface of the transport device;
a transfer mechanism that transfers the container being transferred on the transfer surface of the transfer device;
a container detection sensor that detects the presence of the container;
an object sensor that detects the presence of an object in the container;
Equipped with
By driving the transfer mechanism only when the container detection sensor detects the presence of a container and the object sensor does not detect the presence of the object, the second robot moves the object to the object . performing an operation of transferring a container detected by the container detection sensor and in which the object sensor did not detect the presence of an object to a release position where it is released into a container;
A robot system characterized by:
前記移送機構により前記移送された前記容器に、前記第二のロボットが対象物を解放する動作と、
前記搬送面上の容器の存在が前記容器検出センサにより検出されない場合にのみ、前記対象物を解放された容器を前記搬送面に戻す動作と、を実行する、
ことを特徴とする、請求項に記載のロボットシステム。
an operation in which the second robot releases the object into the container transferred by the transfer mechanism;
returning the container from which the object has been released to the transport surface only when the presence of the container on the transport surface is not detected by the container detection sensor;
The robot system according to claim 4 , characterized in that:
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008120540A (en) 2006-11-14 2008-05-29 Kyoto Seisakusho Co Ltd Ptp stacking device
JP2021030407A (en) 2019-08-29 2021-03-01 キヤノン株式会社 Information processing device, information processing method and program

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008120540A (en) 2006-11-14 2008-05-29 Kyoto Seisakusho Co Ltd Ptp stacking device
JP2021030407A (en) 2019-08-29 2021-03-01 キヤノン株式会社 Information processing device, information processing method and program

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