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物品排出系统

2021-02-15 11:37:45

物品排出系统

  技术领域

  本发明涉及从物品组中取出一部分物品并排出的物品排出系统。

  背景技术

  如专利文献1(日本特开平6-3182号公报)所示,已知一种如下的物品排出系统:其使用多个把持器来从载置于载置部的物品组中取出物品,并获取各把持器所把持的物品的重量值进行组合计算,基于其结果在规定位置解除规定的把持器对物品的把持,最后将目标重量的物品排出到系统外。

  现有技术文献

  专利文献

  专利文献1:日本特开平6-3182号公报

  但是,在专利文献1(日本特开平6-3182号公报)的物品排出系统中,由于把持器分别安装于独立地进行动作的可动部件,因此存在系统容易变得大型化的问题。

  发明内容

  本发明的技术问题在于提供一种能够实现紧凑化的物品排出系统。

  第一方面所涉及的物品排出系统从物品组中取出一部分物品并排出。物品排出系统具备:载置部、多个把持器、可动部件、第一驱动部、重量获取部以及控制部。物品组载置于载置部。多个把持器利用把持部件把持物品。在可动部件安装有多个把持器。第一驱动部使可动部件移动。重量获取部获取把持器各自所把持的物品的重量值。控制部使可动部件移动而使多个把持器接近载置部,并使多个把持器把持在载置部处所载置的物品组中的一部分物品,控制部基于组合计算的结果而使规定的把持器对物品的把持解除并使物品排出,组合计算使用了重量获取部获取到的由把持器各自所把持的物品的重量值。

  在第一方面所涉及的物品排出系统中,各把持器并不是安装于各不相同的可动部件,而是在可动部件安装有多个把持器,因此能够实现紧凑的物品排出系统。

  另外,通过在单个可动部件设置多个把持器,从而与在可动部件设置单个把持器的情况不同,能够减少用于使把持器接近载置部的驱动部的数量。

  第二方面所涉及的物品排出系统是在第一方面所涉及的物品排出系统的基础上,当把持器把持载置部的物品时,控制部使可动部件从规定位置至少向下方移动来使多个把持器接近载置部。载置部具有载置物品组的载置面。多个把持器至少包括第一把持器和第二把持器。载置面的第一部分配置在比载置面的第二部分高的位置,第一部分载置由第一把持器来把持的物品,第二部分载置由第二把持器来把持的物品,在可动部件上,第一把持器的把持部件的下端配置在比第二把持器的把持部件的下端高的位置。

  在第二方面所涉及的物品排出系统中,根据载置作为把持器的把持对象的物品的载置面的高度位置,该把持器的把持部件的下端的高度位置发生变化。因此,容易利用设置于相同可动部件的多个把持器中的各个把持器来从载置面非水平的载置部取出适量的物品。

  第三方面所涉及的物品排出系统是在第二方面所涉及的物品排出系统的基础上,可动部件上的第一把持器的把持部件的下端与第二把持器的把持部件的下端的高度位置差和载置面的第一部分与载置面的第二部分的高度位置差相同。

  在第三方面所涉及的物品排出系统中,载置作为把持器的把持对象的物品的载置面与该把持器的把持部件的下端之间的距离被设定为相同,因此,容易利用设置于相同可动部件的多个把持器中的各个把持器来从载置面非水平的载置部取出适量的物品。

  第四方面所涉及的物品排出系统是在第一方面至第三方面中的任一方面所涉及的物品排出系统的基础上,在从把持部件侧观察多个把持器时,多个把持器配置成交错状。

  在第四方面所涉及的物品排出系统中,从把持部件侧观察,把持器配置成交错状,因此能够在小的空间中配置许多把持器,容易实现物品排出系统的紧凑化。

  第五方面所涉及的物品排出系统是在第一方面至第四方面中的任一方面所涉及的物品排出系统的基础上,把持器各自能够在载置部处把持物品的把持区域与另外的至少一个把持器能够在载置部处把持物品的把持区域接近或局部重叠。

  在第五方面所涉及的物品排出系统中,某把持器的把持区域与另外的至少一个把持器的把持区域相邻或重叠,因此能够在小的空间中配置许多把持器,容易实现物品排出系统的紧凑化。

  第六方面所涉及的物品排出系统是在第一方面至第五方面中的任一方面所涉及的物品排出系统的基础上,还具备排出滑槽和第二驱动部。排出滑槽配置在把持器的正下方。排出滑槽接收并排出把持器解除了把持的物品。第二驱动部使载置部移动。第一驱动部使可动部件沿铅直方向移动。第二驱动部使载置部在把持器的正下方的第一位置与偏离把持器的正下方的第二位置之间沿与铅直方向交叉的方向移动。

  在第六方面所涉及的物品排出系统中,由于可动部件沿铅直方向移动,因此水平方向的力难以作用于把持器把持的物品。因此,容易抑制发生把持器所把持的物品意外落下的不良情况。因此,在本物品排出系统中,容易高精度地排出目标重量的物品。

  另外,在本物品排出系统中,在把持器的正下方配置排出滑槽,并使载置部能够在把持器的正下方的第一位置与偏离把持器的正下方的第二位置之间移动。因此,在本物品排出系统中,能够将把持器把持的物品直接供给到排出滑槽而不使把持器在水平方向上移动。因此,能够降低物品附着于除把持器及排出滑槽以外的部件的可能性,抑制物品附着于系统构成部件的风险,还能够提高系统的清扫性。

  第七方面所涉及的物品排出系统是在第一方面至第六方面中的任一方面所涉及的物品排出系统的基础上,还具备分离部件。分离部件在把持器的把持部件把持了载置部的物品之后至解除物品的把持为止的期间的至少规定的期间配置在该把持器的把持部件和与该把持器相邻的把持器的把持部件之间。

  根据所处理的物品,存在用一个把持器来把持的物品也被其它把持器同时把持的现象发生的可能性。若发生这样的现象,则有可能从系统排出的物品的重量偏离目标重量,从系统排出的重量的精度降低。

  与之相对地,在第七方面所涉及的物品排出系统中,通过分离部件促进物品的分离,因此能够抑制由多个把持器同时把持物品的状态的发生,能够抑制从系统排出的物品的重量偏离目标重量。

  发明效果

  在本发明所涉及的物品排出系统中,各把持器并不是安装于各不相同的可动部件,而是在可动部件安装有多个把持器,因此能够实现紧凑的物品排出系统。

  附图说明

  图1是本发明的第一实施方式所涉及的物品排出系统的示意图。

  图2是图1的物品排出系统的框图。

  图3是图1的物品排出系统的机器人、可动部件、重量获取部以及把持器的简要立体图。

  图4是图1的物品排出系统的可动部件、重量获取部以及把持器的简要立体图。

  图5是对安装有图1的物品排出系统的把持器的可动部件从把持器的把持部件侧进行观察的底视图。

  图6是对在可动部件上以格子状配置把持器的情况和在可动部件上以交错状配置把持器的情况进行比较而示出的图。

  图7A是示意性地示出多个把持器的把持区域的配置图案的一例的俯视图。

  图7B是示意性地示出多个把持器的把持区域的配置图案的其它例子的俯视图。

  图7C是示意性地示出多个把持器的把持区域的配置图案的其它例子的俯视图。

  图8A是用于说明图1的物品排出系统的动作的物品排出系统的主要部分的简要侧视图,描绘出了把持器把持物品之前的状态(初始状态)。

  图8B是用于说明图1的物品排出系统的动作的物品排出系统的主要部分的简要侧视图,描绘出了为了把持物品而将把持器的把持部件插入到物品组中的状态。

  图8C是用于说明图1的物品排出系统的动作的物品排出系统的主要部分的简要侧视图,描绘出了把持有物品的把持器的把持部件已移动至物品组收容容器外的状态。

  图8D是用于说明图1的物品排出系统的动作的物品排出系统的主要部分的简要侧视图,描绘出了载置部已移动到第二位置的状态。

  图8E是用于说明图1的物品排出系统的动作的物品排出系统的主要部分的简要侧视图,描绘出了把持器为了排出物品而移动到了滑槽附近的状态。

  图8F是用于说明图1的物品排出系统的动作的物品排出系统的主要部分的简要侧视图,描绘出了把持器的一部分已将物品投放到滑槽的状态。

  图8G是用于说明图1的物品排出系统的动作的物品排出系统的主要部分的简要侧视图,描绘出了与未被选进组合的重量值对应的把持器已将物品投放到物品组收容容器中的状态。

  图9是本发明的第二实施方式所涉及的物品排出系统的示意图。

  图10是本发明的第二实施方式的变形例所涉及的物品排出系统的示意图。

  图11是变形例B所涉及的物品排出系统的主要部分的简要侧视图。

  图12是变形例C所涉及的物品排出系统的主要部分的简要侧视图。

  图13是示出变形例F所涉及的物品排出系统的示意图。

  图14是示意性地示出在图13的物品排出系统中被分隔部件分隔的把持器的把持区域的俯视图。

  图15A示意性地描绘出了一个物品由两个把持部所把持着的状态。

  图15B示意性地描绘出了通过图13的分隔部件而分隔出两个把持部的把持区域的状态。

  附图标记说明

  10机器人(第一驱动部);20,120,220,320,420可动部件;30把持器;30a第一把持器;30b第二把持器;32把持部件;32ta第一把持器的把持部件的下端;32tb第二把持器的把持部件的下端;40重量获取部;50,150,250载置部;52a,152a,252a载置面;54载置部驱动部(第二驱动部);60排出滑槽;70控制部;80分离部件;100,200,300物品排出系统;A1物品组;A物品;GA把持区域;P1,P1’载置面的第一部分;P2,P2’载置面的第二部分

  具体实施方式

  以下,对本发明的物品排出系统的实施方式进行说明。

  <第一实施方式>

  对本发明的第一实施方式所涉及的物品排出系统100进行说明。

  (1)整体概要

  主要参照图1及图2来对物品排出系统100的概要进行说明。图1是物品排出系统100的示意图。图2是物品排出系统100的框图。

  物品排出系统100是从作为物品A的集合的物品组A1取出一部分物品A并将其排出的系统。具体而言,物品排出系统100以使重量达到目标重量范围的方式从物品组A1取出一部分物品A,并将其从物品排出系统100排出。虽然没有限定,但从物品排出系统100排出的物品A在未图示的物品排出系统100的后工序中或包装成袋或收容于容器而作为商品出货。

  物品排出系统100主要具备:载置部50、载置部驱动部54、多个把持器30、可动部件20、机器人10、重量获取部40、排出滑槽60以及控制部70(参照图1以及图2)。对这些结构进行概述。

  在载置部50处载置物品组A1。物品A没有限定,例如是食品。另外,虽然没有限定,但物品A例如是意大利面条的面条类、含有大量糖类的食品等粘着性高的食品。载置部50通过载置部驱动部54而在把持器30能够把持载置部50处所载置的物品组A1中的物品A的第一位置与把持器30不能够从载置部50处所载置的物品组A1把持物品A的第二位置之间移动。各把持器30具有把持部件32。把持器30利用把持部件32来把持物品A。在可动部件20上安装有多个把持器30。机器人10使安装有多个把持器30的可动部件20移动。重量获取部40获取把持器30各自所把持的物品A的重量值。排出滑槽60接收并排出把持器30解除了把持的物品A。控制部70进行载置部驱动部54、把持器驱动部34、机器人10等物品排出系统100的各种构成的动作的控制、利用重量获取部40所获取到的物品A的重量值的组合计算等。

  对物品排出系统100的动作进行概述。控制部70控制机器人10的动作而使可动部件20移动,使多个把持器30接近载置有物品组A1的被置于第一位置的载置部50。控制部70控制多个把持器30的动作,使多个把持器30分别把持在载置部50处所载置的物品组A1中的物品A的一部分。重量获取部40获取把持器30各自所把持的物品A的重量值。控制部70基于重量获取部40获取到的由把持器30各自所把持的物品A的重量值来进行组合计算。组合计算是找到作为把持器30各自所把持的物品A的重量值相加的结果的其合计值达到目标重量范围的重量值组合的处理。控制部70基于组合计算的结果而使与达到目标重量范围的重量值组合对应的把持器30在排出滑槽60的上方解除物品A的把持,从排出滑槽60排出目标重量范围的物品A。详情后述。

  (2)详细结构

  主要参照图1~图5来对物品排出系统100的详细结构进行说明。图3是机器人10、可动部件20、重量获取部40以及把持器30的简要立体图。图4是可动部件20、重量获取部40以及把持器30的简要立体图。图5是从把持器30的把持部件32侧(下方)观察安装有把持器30的可动部件20的底视图。

  (2-1)可动部件

  可动部件20是安装有多个把持器30的部件。可动部件20是支承多个把持器30的框架。可动部件20是通过机器人10而移动的可动的(能够移动的)部件。

  需要说明的是,在此,多个把持器30安装于可动部件20这一记载并非仅仅表示多个把持器30直接安装于可动部件20的方式。多个把持器30安装于可动部件20这一记载包括多个把持器30经由其它部件安装于可动部件20的方式。在本实施方式中,多个把持器30经由重量获取部40的传感器部42而安装于可动部件20(参照图4)。

  (2-2)机器人

  机器人10是第一驱动部的一例。机器人10是支承可动部件20并使可动部件20移动的装置。在本实施方式中,机器人10使可动部件20沿着单一轴移动。具体而言,机器人10使可动部件20沿着在铅直方向上延伸的单一轴上下移动。

  在本实施方式中,机器人10是如图1所示的多关节机器人。不过,机器人10的种类并不限定于多关节机器人。机器人10只要是能够使可动部件20在规定方向上移动的装置即可。

  另外,物品排出系统100的第一驱动部也可以是能够使可动部件20在规定方向上移动的气缸。例如,物品排出系统100的第一驱动部也可以是能够使可动部件20沿着单一轴移动的气缸。

  (2-3)把持器

  把持器30是把持物品A的装置。

  把持器30具有把持部件32和把持器驱动部34。把持器驱动部34例如以电机、流体压力为驱动源来驱动把持部件32。

  在本实施方式中,把持部件32是棒状或指状的部件(参照图4)。各把持器30具有多个(在图4中为三根)把持部件32。需要说明的是,图4等中描绘的把持部件32的数量、形状只不过是例示,能够适当变更。在从把持部件32侧观察各把持器30时,在本实施方式中,多个把持部件32沿周向排列配置(参照图5)。特别是在此,在从各把持器30的把持部件32侧观察时,多个把持部件32在周向上大致等间隔地排列配置。在从把持部件32侧观察各把持器30时,把持部件32的端部能够沿径向移动(参照图5)。把持器30通过利用把持器驱动部34使处于相互分离的状态的把持部件32向径向内侧活动而成为相互接近的状态,从而在多个把持部件32之间夹入物品A来把持物品A。另外,把持器30通过利用把持器驱动部34使处于相互接近的状态的把持部件32向径向外侧活动而成为相互分离的状态,从而解除物品A的把持。

  如图3~图5所示,在可动部件20上安装有多个把持器30。把持器30各自经由重量获取部40的传感器部42而安装于可动部件20。换言之,重量获取部40的传感器部42配置在把持器30与对该把持器30进行支承的可动部件20之间。虽然不限定把持器30的数量,但在图3~图5所示的例子中,11个把持器30安装于可动部件20。安装于可动部件20的多个把持器30通过机器人10使可动部件20上下移动而一体地上下移动。

  当从把持部件32侧观察安装于可动部件20的把持器30时,各把持器30具有大致圆形形状(参照图5)。另外,在本实施方式中,在从把持部件32侧观察安装于可动部件20的把持器30时,各把持器30具有大致圆形的把持区域GA(参照图7)。把持区域GA是把持器30的把持部件32能够把持物品A的区域。

  虽然不限定配置,但从把持部件32侧(本实施方式中为从下方)观察安装于可动部件20的多个把持器30时,多个把持器30如图5那样配置为交错状。通过这样配置把持器30,在从把持部件32侧观察安装于可动部件20的多个把持器30时,容易在较小的面积上配置大量的把持器30。参照图6进行具体说明。

  图6描绘出了将11个把持器30呈格子状配置成3列的情况和将11个把持器30呈交错状配置成3列的情况。在图6中,描绘出了尽量使把持器30彼此靠近时的(使把持器30彼此相互邻接时的)把持器30的配置。由图6可知,在将把持器30配置成交错状的情况下,与将把持器30配置成格子状的情况相比,能够更密集地配置把持器30。在图6的例子中,通过将把持器30的配置从格子状配置改变为交错状配置,从而能够减小把持器30的列排列的方向(图6中为上下方向)上的把持器30的宽度,而不改变各列中把持器30排列的方向(图6中为左右方向)上的把持器30的配置长度。

  另外,多个把持器30优选如图7A那样在可动部件20上安装成把持器30各自能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA与另外的至少一个把持器30能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA接近。需要说明的是,图7A描绘出了从上方观察载置部50时把持器30各自能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA。

  更优选地,在相邻的把持器30的把持部件32彼此不相互干涉的范围内,多个把持器30如图7B那样在可动部件20上安装成把持器30各自能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA与另外的至少一个把持器30能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA接触。另外,在相邻的把持器30的把持部件32彼此不相互干涉的范围内,多个把持器30也可以如图7C那样在可动部件20上安装成把持器30各自能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA与另外的至少一个把持器30能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA局部重叠。

  (2-4)重量获取部

  在物品排出系统100中,对把持器30各自设置1台重量获取部40。重量获取部40是重量获取部的一例,测量对应的把持器30所把持的物品A的重量。

  各重量获取部40主要包括传感器部42和未图示的控制部。

  各把持器30如图4那样经由传感器部42而安装于可动部件20。虽然省略了图示,但传感器部42包括力传感器和加速度传感器。虽然并不限定传感器的种类,但力传感器例如是应变仪式测力传感器。加速度传感器例如是应变仪式测力传感器、MEMS型的小型加速度传感器。

  在把持有物品A的状态下的把持器30随着可动部件20的移动而移动时,重量获取部40的控制部基于通过传感器部42进行计测的力以及加速度获取把持器30把持着的物品A的质量。具体而言,重量获取部40的控制部通过用由加速度传感器计测出的加速度除由力传感器计测出的力,从而获取把持器30所把持着的物品A的质量。

  需要说明的是,重量获取部并不限定于基于在把持器30移动时进行计测的力和加速度来获取物品A的质量的重量获取部40。重量获取部也可以使用测力传感器等获取静止状态的把持器30所把持着的物品A的重量。

  (2-5)载置部以及载置部驱动部

  在载置部50载置物品组A1。

  具体而言,载置部50包括物品组收容容器52。在物品组收容容器52中收容有物品A(物品组A1)。在载置部50处,物品组A1载置于载置面52a(在此为物品组收容容器52的底面)。把持器30从收容于物品组收容容器52的物品组A1中把持物品A的一部分。在本实施方式中,物品组收容容器52是上方敞开的长方体状的容器。在本实施方式中,载置部50构成为,当收容于物品组收容容器52内部的物品A的量减少时,人或机械能够将内部的物品A的量减少了的物品组收容容器52更换为新的(收容有许多物品A的)物品组收容容器52。需要说明的是,载置部50也可以不构成为能够更换物品组收容容器52而具有用于向物品组收容容器52供给物品A的物品供给机构。

  载置部50通过载置部驱动部54而在第一位置与第二位置之间移动。载置部驱动部54例如以电机、流体压力为驱动源而使载置部50移动。第一位置是把持器30能够把持在载置部50处所载置的物品组A1中的物品A的位置。第二位置是把持器30不能够从载置部50处所载置的物品组A1把持物品A的位置。载置部驱动部54使载置部50在第一位置与第二位置之间沿与可动部件20的移动方向交叉的方向移动。换言之,载置部驱动部54使载置部50在第一位置与第二位置之间沿与铅直方向交叉的方向移动。虽然没有限定,但在本实施方式中,载置部驱动部54使载置部50在第一位置与第二位置之间沿水平方向移动。

  具体而言,载置部50的第一位置是把持器30的正下方的位置。在载置部50位于第一位置时,通过机器人10使可动部件20移动,当把持器30相对于载置部50靠近到规定位置时,把持器30能够把持载置部50处所载置的物品A。另外,载置部50的第一位置是排出滑槽60的正上方的位置。

  另一方面,载置部50的第二位置是偏离把持器30的正下方的位置。在本实施方式中,由于安装有把持器30的可动部件20仅在铅直方向上移动,因此在载置部50位于第二位置时,把持器30无法把持载置部50处所载置的物品A。另外,载置部50的第二位置是偏离排出滑槽60的正上方的位置。

  (2-6)排出滑槽

  排出滑槽60是漏斗状的部件。排出滑槽60配置在把持器30的正下方。另外,在载置部50位于第一位置时,排出滑槽60配置在载置部50的正下方。换言之,位于第一位置的载置部50配置在把持器30与排出滑槽60之间。另一方面,在载置部50位于第二位置时,载置部50未配置在把持器30与排出滑槽60之间。

  排出滑槽60通过把持器30解除把持而将从把持器30供给的物品A向物品排出系统100外排出。具体而言,在载置部50位于第二位置时,排出滑槽60接收把持器30解除把持而落下的物品A并向物品排出系统100外将其排出。

  (2-7)控制部

  控制部70具有省略图示的CPU、ROM、RAM等存储器。控制部70与机器人10、把持器驱动部34、重量获取部40、载置部驱动部54电连接(参照图2)。控制部70通过CPU执行存储于存储器的程序,来进行机器人10、把持器驱动部34、载置部驱动部54等物品排出系统100的各种构成的动作的控制、利用重量获取部40获取到的物品A的重量值的组合计算等。需要说明的是,控制部70的各种功能不限定于通过软件实现的情况,也可以通过硬件实现,还可以通过硬件与软件协作来实现。

  (2-7-1)物品排出系统的动作

  参照图8A~图8G对由控制部70控制的物品排出系统100的动作进行说明。需要说明的是,图8A~图8G是用于说明图1的物品排出系统100的动作的物品排出系统的主要部分的简要侧视图。在图8A~图8G中省略了使可动部件20移动的机器人10的描绘。

  图8A描绘出了把持器30把持物品A之前的初始状态。对初始状态下的各设备的状态进行简单说明,可动部件20被配置于规定位置,使得把持器30的把持部件32配置于载置部50的物品组收容容器52之外。载置部50配置在把持器30正下方的第一位置。

  在物品排出系统100的运转期间,控制部70从初始状态起控制机器人10而使可动部件20向铅直下方移动,使多个把持器30接近载置部50。具体而言,控制部70控制机器人10的动作,使可动部件20向铅直下方移动,以使把持器30的把持部件32配置于能够把持物品组收容容器52内的物品A的规定位置(参照图8B)。更具体而言,控制部70控制机器人10的动作,使可动部件20向铅直下方移动,以使把持部件32成为插入到物品组A1中的状态。此后,控制部70控制把持器30的把持器驱动部34,使把持部件32把持物品A。

  优选控制部70使多个把持器30同时把持物品A。不过,并不限定于此,控制部70也可以使多个把持器30在不同的时机把持物品A。

  接着,控制部70在多个把持器30把持有物品A的状态下控制机器人10而使可动部件20向铅直上方移动,以使把持器30的把持部件32配置于载置部50的物品组收容容器52之外(参照图8C)。

  接着,控制部70控制载置部驱动部54而使载置部50从第一位置向第二位置移动(参照图8D)。通过使载置部50向第二位置移动,从而成为在把持器30与排出滑槽60之间未配置载置部50的状态。

  接着,控制部70控制机器人10而使可动部件20向铅直下方移动,使多个把持器30接近排出滑槽60(参照图8E)。在机器人10使可动部件20向铅直下方移动时,各重量获取部40获取对应的把持器30所把持的物品A的重量。控制部70使用从各重量获取部40获取到的由各把持器30所把持的物品A的重量值进行组合计算,找到其合计值达到目标重量范围的重量值的组合。

  当组合计算结束时,控制部70基于组合计算的结果,使与达到目标重量范围的重量值组合对应的把持器30在排出滑槽60的上方解除物品A的把持,从排出滑槽60排出物品A(参照图8F)。在存在多个达到目标重量范围的重量值组合的情况下,控制部70多次执行物品A从排出滑槽60的排出。

  当对达到目标重量范围的全部重量值组合结束了物品A的排出时,控制部70控制机器人10而使可动部件20返回到与图8A中描绘的位置相同的位置。另外,控制部70控制载置部驱动部54而使载置部50从第二位置返回至把持器30正下方的第一位置(参照图8G)。进而,如果尚存在把持有物品A的把持器30(换言之,所把持着的物品A的重量未被选进组合的把持器30),则控制部70控制把持器驱动部34而使该把持器30解除物品A的把持。其结果,先前由把持器30所把持着的物品A向配置于第一位置的载置部50落下,作为物品组A1的物品A而被重复利用。

  物品排出系统100反复进行以上的动作。

  需要说明的是,在此说明的物品排出系统100的动作只不过是一例,能够在不矛盾的范围内适当变更。

  例如,在上述的说明中,各重量获取部40在使可动部件20向铅直下方移动的时机获取把持器30所把持的物品A的重量。代替于此,各重量获取部40也可以在使可动部件20向铅直上方移动的时机获取对应的把持器30所把持的物品A的重量。

  另外,例如,控制部70在多个把持器30把持有物品A的状态下控制机器人10而使可动部件20向上方移动时(使可动部件20的位置从图8B描绘的位置向图8C描绘的位置变化时),也可以控制机器人10,使得在使载置部50从第一位置向第二位置移动之前,使可动部件20向下方移动一次以上。具体而言,控制部70也可以控制机器人10,使得在使可动部件20向上方移动之后且使载置部50从第一位置向第二位置移动之前使可动部件20向下方移动一次规定距离。另外,例如,控制部70也可以控制机器人10,使得在使可动部件20向上方移动之后且使载置部50从第一位置向第二位置移动之前使可动部件20沿上下方向往复移动。通过这样的可动部件20的动作,能够将附着于把持部件32的物品抖落。附着于把持部件32的物品是未被把持部件32把持而不管把持部件32的动作如何均有可能落下的物品。通过使可动部件20向下方移动而预先抖落附着于把持部件32的物品,从而能够使重量获取部40所获取的物品A的重量接近把持部件32所把持着的物品A的重量而提高计量精度。

  (3)特征

  (3-1)

  本实施方式的物品排出系统100从物品组A1中取出一部分物品A并将其排出。物品排出系统100具备:载置部50、多个把持器30、可动部件20、作为第一驱动部的一例的机器人10、重量获取部40以及控制部70。物品组A1载置于载置部50。多个把持器30利用把持部件32把持物品A。在可动部件20安装有多个把持器30。机器人10使可动部件20移动。重量获取部40获取把持器30各自把持的物品A的重量值。控制部70使可动部件20移动而使多个把持器30接近载置部50,并使多个把持器30把持载置于载置部50的物品组A1中的一部分物品A,控制部70基于组合计算的结果而使规定的把持器30对物品A的把持解除并使物品A排出,组合计算使用了重量获取部40获取到的由把持器30各自所把持的物品A的重量值。

  在本实施方式的物品排出系统100中,各把持器30并不是安装于各不相同的可动部件20,而是在可动部件20安装有多个把持器30,因此能够实现紧凑的物品排出系统100。

  另外,通过在单个可动部件20设置多个把持器30,从而与在可动部件20设置单个把持器30的情况不同,能够减少用于使把持器30接近载置部50的驱动部的数量。

  (3-2)

  在本实施方式的物品排出系统100中,在从把持部件32侧观察多个把持器30时,多个把持器30配置成交错状。换言之,在物品排出系统100中,在从下方观察安装于可动部件20的多个把持器30时,多个把持器30配置成交错状。

  在本实施方式的物品排出系统100中,从把持部件32侧观察,把持器30配置成交错状,因此能够在小的空间中配置许多把持器30,容易实现物品排出系统100的紧凑化。

  需要说明的是,通过将把持器30以交错状密集配置,除了物品排出系统100的紧凑化之外,还能够得到如下的优点。

  通过将把持器30以交错状密集配置,从而能够使排出滑槽60的上部开口(投入把持器30使其落下的物品A一侧的开口)较小。因此,在排出滑槽60的高度和下部开口(物品A的排出出口)的大小相同的条件下,当将把持器30以交错状密集配置时,与将把持器30以交错状以外的方式进行配置的情况相比,能够使漏斗状的排出滑槽60的侧面的角度变得陡峭。因此,如果将把持器30以交错状密集配置,则即使物品A是附着性比较高的物品,也容易抑制物品A附着于排出滑槽60的侧面,容易抑制投入到排出滑槽60中的物品A的重量与从排出滑槽60排出的物品A的重量产生出入。

  (3-3)

  在本实施方式的物品排出系统100中,把持器30各自能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA与另外的至少一个把持器30能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA接近。或者,把持器30各自能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA与另外的至少一个把持器30能够在载置部50处把持物品A的把持区域GA局部重叠。

  在本实施方式的物品排出系统100中,某把持器30的把持区域GA与另外的至少一个把持器30的把持区域GA相邻或重叠,因此能够在小的空间中配置许多的把持器30,容易实现物品排出系统100的紧凑化。

  (3-4)

  在本实施方式的物品排出系统100中,具备排出滑槽60和作为第二驱动部的一例的载置部驱动部54。排出滑槽60配置在把持器30的正下方。排出滑槽60接收并排出把持器30解除了把持的物品A。载置部驱动部54使载置部50移动。机器人10使可动部件20沿铅直方向移动。载置部驱动部54使载置部50在把持器30的正下方的第一位置与偏离把持器30的正下方的第二位置之间沿与铅直方向交叉的方向移动。

  在本实施方式的物品排出系统100中,由于可动部件20沿铅直方向移动,因此水平方向的力难以作用于把持器30把持的物品A。因此,容易抑制发生把持器30所把持的物品A意外落下的不良情况。因此,在本物品排出系统100中,容易高精度地排出目标重量的物品A。

  另外,在本物品排出系统100中,在把持器30的正下方配置排出滑槽,并使载置部50能够在把持器30的正下方的第一位置与偏离把持器30的正下方的第二位置之间移动。因此,在本物品排出系统100中,能够将把持器30把持的物品A直接供给到排出滑槽60而不使把持器30在水平方向上移动。因此,能够降低物品A附着于除把持器30及排出滑槽以外的部件的可能性,抑制物品A附着于系统构成部件的风险,还能够提高系统的清扫性。

  <第二实施方式>

  参照图9对本发明的第二实施方式所涉及的物品排出系统200进行说明。图9是物品排出系统200的示意图。在图9中,对与第一实施方式的物品排出系统100同样的构成标注与第一实施方式同样的附图标记。

  物品排出系统200除了载置部150的物品组收容容器152的形状和把持器30的配置(把持部件32的下端的位置)之外均与第一实施方式的物品排出系统100是同样的。为了避免说明的重复,在此主要对物品排出系统200与物品排出系统100的不同点进行说明,只要没有特别需要将省略对一致点的说明。

  需要说明的是,在此,为了简化说明,以物品排出系统200具有三个把持器30的情况为例进行说明。不过,把持器30的数量并不限定于三个。物品排出系统200也可以具有更多的把持器30,在此说明的把持器30的配置(把持部件32的下端的位置)的特征适用于多于三个的把持器30即可。

  第一实施方式的物品排出系统100的物品组收容容器52是长方体形状的容器,载置物品组A1的载置面52a(物品组收容容器52的底面)是水平面(参照图1)。与此相对,本实施方式的载置部150的载置面152a、换言之物品组收容容器152的底面沿着三个把持器30的排列方向,载置面152a的高度位置发生变化。具体而言,在沿着三个把持器30的排列方向切断物品组收容容器152时,物品组收容容器152的底面形成为大致V字状。需要说明的是,将物品组收容容器152形成为这样的形状的优点在于,若在物品组收容容器152的中央部附近取出物品A,则物品组收容容器152的周缘部的物品A会向中央部移动,容易抑制在把持器30把持物品A的位置没有物品A的状态。

  与图9那样的载置面152a的高度位置根据物品组收容容器152的位置而不同的结构相配合,在本实施方式的物品排出系统200中,把持器30的配置(把持部件32的下端的位置)如下所述与第一实施方式的物品排出系统100不同。在此,特别以图9中的两个把持器30a以及把持器30b为例,对物品排出系统200中的把持器30的配置进行说明。

  把持器30a和把持器30b的构造、功能彼此相同。

  另一方面,供把持器30a以及把持器30b安装的可动部件120根据其位置而供把持器30安装的部位的高度不同。具体而言,可动部件120的供把持器30a安装的部位的高度比可动部件120的供把持器30b安装的部位的高度高。更具体而言,可动部件120的供与把持器30a对应的重量获取部40的传感器部42安装的部位的高度比可动部件120的供与把持器30b对应的重量获取部40的传感器部42安装的部位的高度高。

  当通过机器人10使可动部件120靠近载置部150时,把持器30a把持在载置部150的载置面152a的第一部分P1处所载置的物品A。另一方面,当通过机器人10使可动部件120靠近载置部150时,把持器30b把持在载置部150的载置面152a的第二部分P2处所载置的物品A。如图9所示,载置面152a的第一部分P1配置在比载置面152a的第二部分P2高的位置。

  此时,假设将固定了可动部件120的状态下的、把持器30a的把持部件32的下端的位置和把持器30b的把持部件32的下端的位置配置在相同的高度位置。在该情况下,在把持器30a容易把持物品A的高度位置上,把持器30b存在把持部件32的下端未到达物品组A1的可能性。相反,在把持器30b容易把持物品A的高度位置上,把持器30a存在把持部件32过度地插入物品组A1或者把持部件32的下端与载置面152a接触的可能性。

  因此,这里,在可动部件120上,把持器30a的把持部件32的下端32ta配置在比把持器30b的把持部件32的下端32tb高的位置。

  优选地,可动部件120上的把持器30a的把持部件32的下端32ta与把持器30b的把持部件32的下端32tb的高度位置差H1被设计为和载置面152a的第一部分P1与载置面152a的第二部分P2的高度位置差H2相同。需要说明的是,在此,载置面152a的第一部分P1倾斜,被把持器30a把持的物品A所存在的载置面152a的高度不一样,因此将表示载置面152a的高度的代表值(例如,第一部分P1的载置面152a的高度的平均值或中间值)视为载置面152a的第一部分P1的高度即可。通过这样构成把持器30的配置(把持部件32的下端的位置),也就是说通过将把持部件32的下端的位置配置成沿着载置部150的载置面152a,从而能够将各把持器30的把持部件32大致均匀地插入物品组A1,各把持器30所把持的物品A的重量不易产生大的差异。

  需要说明的是,使把持器30a的把持部件32的下端32ta的高度位置与把持器30b的把持部件32的下端32tb的高度位置不同的方法并不限定于使可动部件120的安装把持器30a以及把持器30b的部位的高度变化。例如,也可以采用在把持器30a与把持器30b间改变把持部件32的长度等方法。不过,从把持器30的标准化的角度出发,优选把持部件32的长度统一。

  (1)特征

  第二实施方式的物品排出系统200除了第一实施方式的物品排出系统100的特征之外,还具有如下的特征。

  (1-1)

  本实施方式的物品排出系统200中,当把持器30把持载置部50的物品A时,控制部70使可动部件120从规定位置至少向下方移动(参照第一实施方式的图8A和图8B)来使多个把持器30接近载置部150。载置部150具有载置物品组A1的载置面152a。多个把持器30至少包括第一把持器30a和第二把持器30b。载置由第一把持器30a来把持的物品的载置面152a的第一部分P1配置在比载置由第二把持器30b来把持的物品的载置面152a的第二部分P2高的位置。在可动部件120上,第一把持器30a的把持部件32的下端32ta配置在比第二把持器30b的把持部件32的下端32tb高的位置。换言之,在固定了可动部件120的位置的状态下,第一把持器30a的把持部件32的下端32ta配置在比第二把持器30b的把持部件32的下端32tb高的位置。

  在本物品排出系统200中,该把持器30的把持部件32的下端的高度位置根据载置作为把持器30的把持对象的物品A的载置面152a的高度位置发生变化。因此,容易利用设置于相同可动部件120的多个把持器30中的各个把持器来从载置面152a非水平的载置部150取出适量的物品A。

  (1-2)

  在本实施方式的物品排出系统200中,可动部件120上的、第一把持器30a的把持部件32的下端32ta与第二把持器30b的把持部件32的下端32tb的高度位置差H1和载置部150的载置面152a的第一部分P1与载置面152a的第二部分P2的高度位置差H2相同。总之,在固定了可动部件120的位置的状态下,第一把持器30a的把持部件32的下端32ta与第二把持器30b的把持部件32的下端32tb的高度位置差H1和载置面152a的第一部分P1与载置面152a的第二部分P2的高度位置差H2大致相同。

  在本实施方式的物品排出系统200中,载置作为把持器30的把持对象的物品A的载置面152a与该把持器30的把持部件32的下端之间的距离设定为相同。因此,容易利用设置于相同可动部件120的多个把持器30中的各个把持器来从载置面152a非水平的载置部150取出适量的物品A。

  (2)第二实施方式的变形例

  在第二实施方式的物品排出系统300中,以载置部150的载置面152a的高度位置沿着三个把持器30的排列方向呈V字状变化的情况为例进行了说明。在载置部的载置面的高度位置以V字状以外的方式变化的情况下,也以同样的构思来设计把持器30的配置即可。在此,参照图10对载置部的载置面的高度位置的变化方式与第二实施方式的物品排出系统200不同的物品排出系统300进行说明。图10是物品排出系统300的示意图。在此,对与第二实施方式的物品排出系统200同样的构成标注与第二实施方式同样的附图标记。

  需要说明的是,物品排出系统300除了载置部250的物品组收容容器252的形状和把持器30的配置(把持部件32的下端的位置)之外均与第二实施方式的物品排出系统200是同样的。为了避免说明的重复,主要对物品排出系统300与物品排出系统200的不同点进行说明,如无必要将省略对一致点的说明。

  物品排出系统300的物品组收容容器252是将第一实施方式的长方体形状的物品组收容容器52倾斜配置的方式的、载置物品组A1的载置面252a(物品组收容容器252的底面)一样的倾斜面(参照图10)。

  与这样的载置面252a的高度位置根据物品组收容容器252的位置而不同的结构相配合,在物品排出系统300中也采用与物品排出系统200同样的结构。以图10中的两个把持器30a以及把持器30b为例,对物品排出系统300中的把持器30的配置进行说明。

  供把持器30a以及把持器30b安装的可动部件220根据其位置而供把持器30安装的部位的高度不同。可动部件220的供把持器30a安装的部位的高度比可动部件220的供把持器30b安装的部位的高度高。更具体而言,可动部件220的供与把持器30a对应的重量获取部40的传感器部42安装的部位的高度比可动部件220的供与把持器30b对应的重量获取部40的传感器部42安装的部位的高度高。

  当通过机器人10使可动部件220靠近载置部250时,把持器30a把持在载置部250的载置面252a的第一部分P1’处所载置的物品A。另一方面,当通过机器人10使可动部件220靠近载置部250时,把持器30b把持在载置部250的载置面252a的第二部分P2’处所载置的物品A。如图10所示,载置面252a的第一部分P1’配置在比载置面252a的第二部分P2’高的位置。

  于是,在可动部件220上,把持器30a的把持部件32的下端32ta配置在比把持器30b的把持部件32的下端32tb高的位置。

  更优选的是,可动部件220上的把持器30a的把持部件32的下端32ta与把持器30b的把持部件32的下端32tb的高度位置差H1’被设计为和载置面252a的第一部分P1’与载置面252a的第二部分P2’的高度位置差H2’相同。需要说明的是,在此,载置面252a的第一部分P1’以及第二部分P2’倾斜,被把持器30a以及把持器30b把持的物品A所存在的载置面252a的高度不一样,因此将表示载置面252a的高度的代表值(例如,第一部分P1’以及第二部分P2’的载置面252a的高度的平均值或中间值)视为载置面252a的第一部分P1’以及第二部分P2’的高度即可。

  <变形例>

  以下示出上述实施方式的变形例。需要说明的是,各变形例的内容的一部分或全部也可以在不相互矛盾的范围内与其它变形例的内容组合。

  (1)变形例A

  上述实施方式中的把持器30的种类只不过是一例,能够将各种种类的把持器应用为本公开的把持器。例如,把持器也可以通过使一对把持部件以相互接近的方式平行移动来把持物品A。

  另外,在上述实施方式中,虽然在可动部件20上安装有同一种类的把持器30,但并不限定于此,也可以在可动部件20上安装两种以上的把持器30。

  (2)变形例B

  在上述实施方式中,通过机器人10使可动部件20、可动部件120在铅直方向上移动。此外,安装于可动部件20、可动部件120的把持器30从规定位置向铅直下方移动而接近载置部50、载置部150,来把持在载置部50、载置部150处所载置的物品组A1中的物品A的一部分。

  代替这样的方式,可动部件320也可以构成为能够在相对于铅直方向倾斜的方向上移动(参照图11)。例如,在如第二实施方式的变形例的载置部250那样载置面252a倾斜的情况下,构成为使可动部件320在相对于载置面252a大致垂直的方向上移动,从而即使在载置面252a的高度位置不同的情况下,也容易利用各把持器30来把持适量的物品A。

  (3)变形例C

  在上述实施方式中,载置部驱动部54使载置部50、150在第一位置与第二位置之间移动。不过,并不限定于这样的方式,载置部50、150也可以是不动的。

  在该情况下,优选地,如图12所示,将排出滑槽60配置在载置部50、150的正下方以外的位置,使可动部件420不仅能够在铅直方向上移动,而且还能够在水平方向上移动。通过这样构成,从而在用把持器30把持了载置部50、150的物品A之后(参照图12中的实线),使把持器30移动到排出滑槽60的上方(参照图12中的双点划线),并解除把持器30对物品A的把持,由此能够排出物品A。

  不过,在这样构成的情况下,存在当把持器30水平移动时对物品A施加水平方向的力而使其容易掉落的可能性,因此,更优选构成为使载置部50、150能够在第一位置与第二位置之间移动。

  (4)变形例D

  在上述实施方式中,机器人10使可动部件20沿着单一轴移动。但是,并不限定于这样的方式,机器人10也可以使可动部件20在多个方向上移动。例如,机器人10在使可动部件20以远离载置部50、150的方式向上方移动时(使可动部件20的位置从图8B所描绘的位置向图8C所描绘的位置移动时),也可以使可动部件20在与铅直方向正交的水平方向上往复移动,以抖落附着于把持部件32的物品。

  (5)变形例E

  在上述实施方式中,物品A从排出滑槽60排出,但物品A也可以以其它方式从物品排出系统排出。例如,物品排出系统也可以具有用于从物品排出系统100排出物品A的排出输送机来代替排出滑槽60。于是,与通过组合计算而被选进组合的重量值对应的把持器30也可以构成为,通过在排出输送机上的规定位置解除物品A的把持,从而使物品A落下至排出输送机,由排出输送机输送落下到排出输送机上的物品。

  (6)变形例F

  根据所要处理的物品A的种类,存在用一个把持器30把持的物品A也被其它把持器30同时把持的事态发生的可能性。例如,在物品A是意大利面条这样的长度长的物品的情况下(例如,物品A的长度比相邻的把持器30的把持区域的距离长的情况下),存在如图15A那样一个把持器30所把持的物品A也被其它把持器30同时把持的现象发生的可能性。需要说明的是,图15A是用于说明的示意图,省略了被多个把持器30所把持的物品A以外的物品A的描绘。若发生这样的事态,则有可能从系统排出的物品的重量偏离目标重量,从系统排出的重量的精度降低。

  为了抑制这样的状况的发生,优选地,如图13以及图14所示,在把持器30的把持部件32把持了载置部50的物品A之后到解除物品A的把持为止的期间的至少规定的期间,在载置部50的上方设置分离部件80,该分离部件80配置于把持器30的把持部件32和与该把持器30相邻的把持器30的把持部件32之间。需要说明的是,在把持器30解除物品A的把持而使物品A向排出滑槽60落下时,若分离部件80位于落下的物品A的下方,则存在物品A挂在分离部件80上的可能性。因此,优选地,在把持器30解除物品A的把持而使物品A向排出滑槽60落下时,分离部件80移动到不妨碍物品A向排出滑槽60落下的位置。例如,分离部件80在载置部50从第一位置向第二位置移动时同时移动到把持器30正下方以外的位置即可。

  在此,例如,如图14所示,分离部件80是在俯视观察时将各把持器30的把持区域GA分离那样的网状的部件。在把持器30的把持部件32把持了载置部50的物品A之后到解除物品A的把持为止的期间,在相邻的把持器30的把持部件32之间至少暂时地存在分离部件80,由此,物品A与分离部件80接触,如图15B那样,容易解除一方的把持器30对物品A的把持。或者,虽然省略了图示,但在把持器30的把持部件32把持了载置部50的物品A之后到解除物品A的把持为止的期间,由于在相邻的把持器30的把持部件32之间至少暂时地存在分离部件80,从而也存在物品A被分离部件80切断的可能性。例如,在把持部件32把持了载置部50的物品A之后使把持器30暂且向上方移动时(从图8B的状态向图8C的状态变化时),由于在相邻的把持器30的把持部件32之间存在分离部件80,从而容易消除同一物品A由多个把持器30所把持的状态。因此,如图15A所示那样的由一个把持器30来把持的物品A也被其它把持器30同时把持的现象的发生易于被抑制。

  需要说明的是,分离部件也可以采用筒状构造来代替网状构造。在采用这样的构造的分离部件的情况下,若在解除物品A的把持时,针对各把持器30将筒状构造的分离部件配置成包围把持部件32的周围且延伸到把持部件32的前端的下方,则能够使分离部件作为物品A的排出通道发挥功能。在这样构成的情况下,当把持器30使物品A向排出滑槽60落下时,即使在把持部件32的下方存在有分离部件,也可抑制物品A挂在分离部件上的可能性。

  (7)变形例G

  在上述实施方式中,物品排出系统100、200所具有的可动部件20、120为一个,但并不限定于此,物品排出系统100、200也可以具有多个安装有多个把持器30的可动部件20、120。

  (8)变形例H

  在上述实施方式中,作为把持器30的配置的例子,示出了在从把持部件32侧观察安装于可动部件20的多个把持器30时多个把持器30配置成交错状的方式。不过,把持器30的配置只不过是一个例子,把持器30的配置方式例如根据把持器30的把持区域的形状、把持器30排出物品的排出滑槽60的物品投入侧的开口的尺寸等来适当选择即可。

  例如,在上述实施方式中,以各把持器30的把持区域为大致圆形形状的情况为例进行了说明,当从把持部件32侧观察安装于可动部件20的多个把持器30时,多个把持器30配置成交错状。与之相对地,在各把持器30的把持区域为大致矩形形状的情况下,当从把持部件32侧观察安装于可动部件20的多个把持器30时,多个把持器30也可以配置成格子状。

  另外,把持器30相对于可动部件20的安装位置也可以构成为能够调整。

  <附记>

  以上说明的物品排出系统只不过是物品排出系统的具体例,并不限定本公开的技术范围。在上述实施方式中,应该理解的是,能够在不脱离本公开的主旨以及范围的情况下进行各种变形。

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