バラ積みピッキング・箱詰めロボットシステムPicking system

3連高速仕分けピッキング装置

高速仕分けピッキング装置を3台連結させたもので、より高速にワークを供給する必要がある場合に使われます。

バラ積みワークの自動供給方法について

かごや袋などの容器にばらばらの状態で供給されるバラ積みワークを、後工程に供給するための装置として様々な方法が提案されています。しかし、実際に自動供給装置がつかわれているのは一部にとどまり、多くの場合はまだ人手で供給されています。当社はこのような人手で供給されているバラ積みワークの自動供給方法の開発に取り組んでいます。
バラ積みワークの自動供給方法については以下のような方法があります。

これらの方法の中で、最も広く用いられているのは①のパーツフィーダー法ですが、適用できるワークは、ワークの外形基準で分離できるもの、表面が振動によるワーク同士のこすれによって傷つきにくいものなどに限定されます。また、できたとしても、装置ごとに対応できるのは1種類のワークだけのため、ワークごとに別の装置が必要で、なおかつワークによっては詰まりやすく工程が止まってしまうことがあるなど、使い勝手が悪いのが現状です。
③の３Dピッキング法は、３Dカメラでワークの外形を認識させれば、ワークが変わっても対応できます。しかし、データ処理及び、ロボットの姿勢を3次元的に位置制御してピッキングするために、1分間に十数個のピッキングが限界です（現状では最速でも5秒/個程度）。また、コスト的にも高いため、使われる用途は限定されています。
②の２Dピッキング法は、カメラでワークの違いが分かれば識別でき、多種類のワークに対応できるため、①のパーツフィーダー法に次いで多く使われています。しかし、ワークによっては、振動では平面に分散しにくいものも多く、また供給できる個数が数十個/分と人間の能力に比べれば少ないために、まだ汎用的には使われていないのが現状です。

当社では、このような現状に基づき、一般的な包装機などで求められる、1分間に100個以上の供給を目標に②の２Dピッキング法の改良に取り組んでいます。
1分間に100個の供給が可能な方法としては、コンベア上に1個ずつ完全に分離した状態で、2次元カメラでワークを撮影し、コンベアの進行速度を予測して、コンベアを止めずにコンベアの下流の予測した位置で、水平多関節ロボットによりピッキングする方法（コンベア同期法）が知られています。しかし、この方法は、バラ積み状態のワークに対しては、安定的に平面に分散させることが難しいためあまり使われていません。主として成型機の後工程など1個ずつ完全に分離して供給できる場合に使われています。ただし、移動中に動く可能性のある転がりやすいワークには使えません。

当社の高速ピッキングシステムでは、バラ積み状態のワークを入れたホッパーから、ワークに合わせた独自の方法でワークをコンベア上で平面に分散させ、２Dカメラで識別を行い、水平多関節ロボットでピッキングして、姿勢が悪くピッキングできないものは、コンベアで前工程に循環させて再度ピッキング工程に供給します。
この方法によると、振動フィーダー上でピッキングするよりも待機時間を少なくすることができるため、高速にピッキングすることができます。また、平面分散が完全でなくとも、トラブルになることは少なく、スピードにはあまり影響がないため安定的にピッキングすることができます。
当社における実績では、ワークとしてホテルなどの歯磨きセットに用いられる５ｃｍ程度の歯磨きチューブを用いた場合、従来の振動フィーダーを用いた方法では５０個/分が限界でしたが、本方式を採用したところ９０個/分程度と大幅に高速化する事ができました。
本方式では、混在しているワークでも別々にピッキングすることができます。このため混在ワークの仕分けにも用いることができます。