JP2018203527A - 荷役装置、及び、荷役装置の動作方法 - Google Patents

荷役装置、及び、荷役装置の動作方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018203527A
JP2018203527A JP2017114507A JP2017114507A JP2018203527A JP 2018203527 A JP2018203527 A JP 2018203527A JP 2017114507 A JP2017114507 A JP 2017114507A JP 2017114507 A JP2017114507 A JP 2017114507A JP 2018203527 A JP2018203527 A JP 2018203527A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
luggage
group
conveyor
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017114507A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6917789B2 (ja
Inventor
利紀 中野
Toshinori Nakano
利紀 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2017114507A priority Critical patent/JP6917789B2/ja
Priority to US15/996,920 priority patent/US10513395B2/en
Priority to EP18176179.2A priority patent/EP3412605B1/en
Priority to CA3007542A priority patent/CA3007542C/en
Publication of JP2018203527A publication Critical patent/JP2018203527A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6917789B2 publication Critical patent/JP6917789B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02Storage devices
    • B65G1/04Storage devices mechanical
    • B65G1/137Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B65G1/1373Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses
    • B65G1/1375Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses the orders being assembled on a commissioning stacker-crane or truck
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0093Programme-controlled manipulators co-operating with conveyor means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697Vision controlled systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G59/00De-stacking of articles
    • B65G59/02De-stacking from the top of the stack
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G61/00Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/02Control or detection
    • B65G2203/0208Control or detection relating to the transported articles
    • B65G2203/0233Position of the article
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S414/00Material or article handling
    • Y10S414/10Associated with forming or dispersing groups of intersupporting articles, e.g. stacking patterns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • De-Stacking Of Articles (AREA)

Abstract

【課題】荷物をより安全に荷役できる荷役装置、及び、荷役装置の動作方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、荷役装置は、第1の検知部、ターゲット設定部、判断高さ位置設定部、移動装置、第2の検知部、及び、制御部を備える。前記ターゲット設定部は、前記第1の検知部の検出結果に基づいて、基準位置に対して一番高い位置に位置する荷物をターゲットに設定し、または、前記荷物群の前記上面に高低差がないと判断した場合は前記上面の一部を構成するいずれか1つの前記荷物を前記ターゲットに設定する。前記判断高さ位置設定部は、判断高さ位置を設定する。前記制御部は、前記移動装置を駆動して前記ターゲットを上方に移動し、前記検知部の検知結果から、前記移動装置の可動範囲内で前記ターゲットが前記判断高さ位置を越えない場合は、抜き取り不可能と判断して前記ターゲットの移動を停止する。
【選択図】 図1

Description

本発明の実施形態は、複数の荷物を有する荷物群から荷物を荷役する荷役装置、及び、荷役装置の動作方法に関する。
商品等の荷物が収納され、収納された荷物が適宜外部に搬出される物流倉庫では、荷物の収納棚や搬送用のコンベア等への荷役に、荷役装置が用いられる場合がある。荷役装置として、ロボットアーム、及び、このロボットアームの先端に設けられて荷物を保持する吸着部等の保持部を有する荷役装置が知られている。
複数の荷物がパレットに積まれた状態で荷役装置まで搬送される。荷役装置は、パレット上の荷物群を上方からカメラにより撮影し、撮影された情報に基づいて荷物のそれぞれの位置を検出し、荷物を一つずつ保持し、保持した荷物をコンベアや収納棚に荷役する。
特開2016−222377号公報
本発明が解決しようとする課題は、荷物をより安全に移動できる荷役装置、及び、荷役装置の動作方法を提供することである。
実施形態によれば、荷役装置は、複数の荷物を有する荷物群から前記荷物を目的場所に荷役する。前記荷役装置は、第1の検知部、ターゲット設定部、判断高さ位置設定部、移動装置、第2の検知部、及び、制御部を備える。
前記第1の検知部は、前記荷物群の上面を構成する前記荷物の、基準位置に対する高さ位置を検知する。前記ターゲット設定部は、前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記荷物群のうち一番高い位置に位置する荷物をターゲットに設定し、または、前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記上面に高低差がないと判断した場合は前記上面の一部を構成するいずれか1つの前記荷物を前記ターゲットに設定する。
前記判断高さ位置設定部は、前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記目的場所側に面し、かつ、前記ターゲットよりも前記目的場所側に位置する前記荷物のうち、前記ターゲットの次に前記基準位置に対して高い位置に位置する荷物の上端の位置から所定距離高い位置に判断高さ位置を設定し、または、前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記上面に高低差がないと判断した場合は前記上面から前記所定距離高い位置に前記判断高さ位置を設定する。
前記移動装置は、前記ターゲットを保持し、少なくとも、保持した前記ターゲットを上下方向に移動する動作、及び、保持した前記ターゲットを水平方向に移動する動作を実行可能である。
前記第2の検知部は、前記ターゲットの上下方向の移動に関する情報を検知する。前記制御部は、前記移動装置を駆動して前記ターゲットを上方に移動し、前記第2の検知部の検知結果に基づいて、前記移動装置の可動範囲内で前記ターゲットが前記判断高さ位置を越えないと判断すると、前記ターゲットの抜き取りが不可能と判断して前記ターゲットの移動を停止するべく前記移動装置の動作を停止する。
一実施形態に係る荷役装置を有する搬送システムを示す側面図。 同搬送システムの一部示す平面図。 同荷役装置の構成を示すブロック図。 同搬送システムの動作を示すフローチャート。 同搬送システムの動作を示すフローチャート。 同搬送システムの動作を示すフローチャート。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 同搬送システムの一部を示す平面図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。 荷物群から荷物を移動する様子を示す斜視図。
一実施形態に係る荷役装置10を含む搬送システム1を、図1乃至図21を用いて説明する。図1は、搬送システム1を示す側面図である。図2は、搬送システム1を示す平面図である。図3は、荷役装置10の構成を示すブロック図である。
搬送システム1は、複数の荷物2から構成された荷物群3から荷物2を他の場所に搬送可能に構成されている。すなわち、荷物群3は、複数の荷物2を有している。搬送システム1は、本実施形態では、一例として、荷物2を収納する倉庫に設置されている。荷物2は、一例として、直方体状または立方体状である。荷物群3は、パレット4上に載置されている。荷物群3は、パレット4上に荷物2が積まれることにより構成されており、一例として、直方体状または立方体状に構成されている。パレット4は、フォークリフト等により、所定の配置位置5に配置される。パレット4の、荷物群3が載置される載置面4aは、平面に形成されている。パレット4が配置位置5に配置されると、載置面4aは、上下方向に直交する水平面となる。本実施形態では、一例として、パレット4の載置面4aが、荷物群3の高さ位置の基準位置となる。基準位置は、他の例では、荷役装置10が設置される床であってもよい。
図1乃至図3に示すように、搬送システム1は、荷物2を搬送可能に構成されたコンベア6、パレット4上の荷物群3から荷物2をコンベア6に荷役可能に構成された荷役装置10、及び、報知装置60を有している。コンベア6は、荷役装置10が荷物を移動する目的場所の一例である。
コンベア6は、例えばベルトコンベアである。コンベア6は、その端部が、パレット4が配置される配置位置5の側方に設置されている。コンベア6は、配置位置5に配置されたパレット4上の初期状態の荷物群3の、上面3cと下面とを除く周面のうち、2つの面3a及び面3bに面する。荷物群3の初期状態とは、荷物2が移動される前の状態である。本実施形態では、荷物群3が初期状態である状態では、面3a及び面3bは、上下方向に平行な平面である。荷物群3の形状は、荷物2が搬送されることにより、変化する。この為、面3a,3bは、平面から変化する。
荷役装置10は、荷物群3から荷物2をコンベア6に移動可能な移動装置20、荷物群3を上方から撮影するカメラ(第1の検知部)30、荷物群3からの荷物2の抜き取りを検知可能な抜き取り検知装置40、並びに、カメラ30の撮影情報及び抜き取り検知装置40の検知情報に基づいて移動装置20の動作を制御する制御部50を有している。
移動装置20は、図2に示すように、配置位置5に配置されたパレット4上の荷物群3に面する位置であって、かつ、コンベア6側に面する位置に設置されている。すなわち、移動装置20は、配置位置5及びコンベア6を周囲に配置する位置に、設置されている。移動装置20は、設置された位置に固定されてもよいし、または、所定の範囲で移動可能に構成されてもよい。
移動装置20は、荷物2を保持する動作、保持した荷物2を上下方向、すなわち重力の作用する方向及びその逆方向に移動する動作、及び、保持した荷物2を水平方向、すなわち重力の作用する方向に直交する方向に移動する動作を実行可能に構成されている。水平方向は、360度のいずれの方向も含む。
移動装置20は、図1に示すように、一例として、6軸ロボットアーム21、及び、6軸ロボットアーム21の先端に設けられた吸着部22、及び、吸着部22に負圧を作用させる負圧発生装置23を有している。
6軸ロボットアーム21は、例えば床に固定されている。6軸ロボットアーム21は、保持した荷物2を上下方向に移動する動作、及び、保持した荷物2を水平方向(360度)に移動する動作を実行可能に構成されている。また、6軸ロボットアーム21は、制御部50により算出された経路に沿って、保持した荷物2をコンベア6に移動可能に構成されている。
吸着部22は、1つの荷物2を、負圧発生装置23により生じた負圧によって、吸着可能に構成されている。吸着部22は、荷物2を吸着することにより、荷物2を保持する。吸着部22は、例えば、筒状に形成されている。吸着部22は、負圧発生装置23の管23bに接続されている。
負圧発生装置23は、ポンプ23a、及びポンプ23aに接続された管23bを有している。ポンプ23aは、制御部50により制御可能に構成されている。管23bは、吸着部22に接続されている。管23bは、ポンプ23aにより発生した負圧を吸着部22に作用させる。管23bは、一例として、6軸ロボットアーム21の外側に配置されている。管23bは、他の例では、6軸ロボットアーム21の内部に配置されてもよい。
このように、本実施形態では、移動装置20は、吸着部22及び負圧発生装置23により、荷物2を保持可能に構成された。しかしながら、荷物2の保持は、吸着部22及び負圧発生装置23によって吸着することで保持することに限定されない。他の例では、荷役装置10は、荷物2を挟持することにより保持することが可能な挟持部により、荷物2を保持してもよい。この例としては、ロボットハンドにより、荷物2を挟持し、保持することができる。
カメラ30は、荷物群3の上面3cを構成する複数の荷物2を検知し、かつ、上面3cを構成する複数の荷物2のそれぞれの、基準位置となるパレット4の載置面4aに対する高さ位置を検知可能に構成されている。また、カメラ30は、上面3cを構成する荷物2の、平面視での位置も検知する。カメラ30は、一例として3Dカメラである。カメラ30は、パレット4が配置される配置位置5の上方に固定されている。カメラ30は、例えば、倉庫の天井に固定されてもよいし、または、倉庫の床に固定されたポール等の固定部に固定されてもよい。カメラ30は、配置位置5に配置されたパレット4の少なくとも上面の全域を撮影可能に、その設置位置が設定されている。カメラ30がパレット4の少なくとも上面の全域を撮影可能であることにより、カメラ30は、配置位置5に配置されたパレット4上の荷物群3の上面3cを全域撮影可能となる。なお、カメラ30は1台のみであることに限定されない。例えば、複数のカメラ30により、パレット4の少なくとも上面の全域を撮影可能としてもよい。また、カメラ30は、上下方向、及び、水平方向の少なくとも1つの方向に移動可能に設置されてもよい。
また、カメラ30は、荷物2の外部に露出している部分の上下方向の長さを検出可能に構成されてもよい。ここで言う、荷物2の外部に露出している部分とは、周囲を他の荷物2により覆われていない部分であり、カメラ30により撮影可能となる部分である。カメラ30は、撮影した情報を制御部50に送信する。なお、カメラ30は、荷物群3の上面3cを構成する複数の荷物2を検知し、かつ、上面3cを構成する複数の荷物2のそれぞれの高さ位置を検知可能な検知部の一例である。例えば、他のセンサ等が用いられてもよい。
抜き取り検知装置40は、荷物群3からの荷物2の上方への抜き取りを検知可能に構成されている。ここでいう抜き取りを検知するとは、荷物2が、後述する判断高さ位置HP1を越えたか否かを検知することである。
抜き取り検知装置40は、一例として、荷物2等の対象物までの距離を検知可能なセンサ(第2の検知部)41、センサ41の上下方向の移動をガイドするガイドレール42、及び、センサ41をガイドレール42に沿って移動し、かつ、センサ41を選択的にガイドレール42に固定可能な駆動装置43を有している。
センサ41は、一例として、レーザーレンジファインダである。センサ41は、コンベア6側に面する荷物2までの距離を検知可能に構成されている。なお、センサ41は、レーザーレンジファインダ以外の、荷物2等の対象物までの距離を検知可能なセンサであってもよい。ここでいう、コンベア6側に面する荷物2とは、水平方向に沿ってコンベア6側からみて、他の荷物2に覆われていない部分を少なくとも一部有する荷物である。センサ41の位置について、説明する。
本実施形態では、荷物群3は、1つの荷物2も移動されていない状態、すなわち初期状態では、上面3cと下面とを除く周面のうち、面3aは、コンベア6の対向している。初期状態の面3aに配置される荷物2は、いずれも、コンベア6側に他の荷物2が存在しない。また、荷物群3の初期状態では、周面の面3bは、6軸ロボットアーム21と対向するが、水平方向に、コンベア6側に他の荷物2が存在しない。この為、センサ41は、初期状態の荷物群3の面3a、3bに配置された荷物2までの距離を検知可能な位置に配置されている。
荷物群3が初期状態であるときの面3aまたは面3bより奥側に配置された荷物2、すなわち、初期状態においては周囲を他の荷物2により囲まれていた荷物2は、初期状態であるときの面3aまたは面3bに配置された荷物2が移動されると、新たな面3a,3bの一部を構成することとなる。これら、新たな面3a,3bを構成する荷物2は、少なくとも1部が、水平方向に、コンベア6側に露出することとなる為、センサ41により検知することが可能となる。このように、センサ41は、荷物群3が初期状態であるときの面3aまたは面3bに配置された荷物2を検知可能な位置に配置されることにより、都度変化する面3aまたは面3bを構成する荷物2を検知可能となる。センサ41は、一例として、コンベア6を挟んで配置位置5に対して反対側の位置に設置されている。すなわち、この位置に、ガイドレール42が設置されている。センサ41の、当該センサ41が設置された水平面内での検知範囲は、当該水平面に配置された全ての荷物2までの距離を検知可能な検知範囲を有している。
このように、本実施形態では、コンベア6側に面する荷物2の上下方向の移動に関する情報を検知する検知部の一例として、センサ41が用いられている。センサ41が検知する、荷物2までの距離の情報は、当該荷物2が上下に移動することにより、変化する。より詳細には、荷物2が上方に移動することにより、センサ41の検知範囲より上方に移動すると、その荷物2までの距離を検知できなくなる。すなわち、検知結果が変化する。この変化は、任意の荷物2の上下方向の移動に関する情報となる。センサ41は、検知した情報を制御部50に送信する。
なお、コンベア6側に面する荷物2の上下方向の移動に関する情報を検知する検知部は、センサ41(レーザーレンジファインダ)に限定されるものではない。センサ41に換えて、カメラが用いられてもよい。カメラにより、荷物群3の面3a及び3bを撮影することにより、コンベア6側に面する荷物2を撮影することができる。カメラは、コンベア6側に面する荷物2が上下方向に移動する様子を撮影することが可能である。この為、カメラが撮影した撮影情報が、コンベア6側に面する荷物2の上下方向の移動に関する情報となる。
駆動装置43は、一例として、センサ41と一体に構成されている。駆動装置43がガイドレール42に沿って上下動することにより、センサ41が上下に移動される。また、駆動装置43は、センサ41を、選択的に、ガイドレール42に固定可能に構成されている。駆動装置43は、制御部50により、その動作が制御される。
ガイドレール42には、一例としてラックが形成されており、駆動装置43は、このラックに噛み合うピニオン、及び、ピニオンを駆動するモータを有している。このように、駆動装置43は、ラックとピニオンにより、ガイドレール42に沿って、上下動可能となる。なお、センサ41を上下方向に移動し、かつ、選択的に固定可能とする構造は、ラックとピニオンを備える構造に限定されるものではない。
制御部50は、図1に示すように、6軸ロボットアーム21に固定されても良いし、または、移動装置20とは別の位置に配置されてもよい。制御部50は、図3に示すように、プロセッサ50a、カメラ30の動作を制御するカメラコントローラ50b、6軸ロボットアーム21の動作を制御するアームコントローラ50c、駆動装置43の動作を制御する駆動装置コントローラ50d、センサ41の動作を制御するセンサコントローラ50e、ポンプ23aの動作を制御するポンプコントローラ50f、及び、報知装置60の動作を制御する報知装置コントローラ50gを有している。
制御部50は、以下の機能1乃至機能16を有している。
機能1は、カメラコントローラ50bにより、カメラ30を駆動して撮影する機能である。
機能2は、プロセッサ50aにより、カメラ30の撮影情報に基づいて、荷物群3の荷物2のうち、一番高い位置に位置する荷物2を検出し、この荷物2をターゲットGに設定し、または、カメラ30の撮影情報に基づいて、荷物群3の上面3cに高低差がないと判断すると、上面3cを構成する任意の1つの荷物2をターゲットGに設定する機能である。一番高い位置に位置する荷物とは、その上端が一番高い位置に配置された荷物である。本実施形態では、荷物2は、立方体状または直方体状であるので、荷物2の上端は、上面となる。
なお、高低差の有無の判断には、閾値を用いてもよい。高低差が閾値以下となる場合は、高低差がないと判断する。この閾値は、例えば、荷物2の大きさの若干の差や、荷物2の変形などによって高低差が生じても、高低差がないと判断できるように設定されている。
機能3は、プロセッサ50aにより、ターゲットGに設定された荷物2をコンベア6まで移動する経路を算出する機能である。本実施形態では、一例として、機能3は、ターゲットGをコンベア6まで移動する最短経路を算出する機能である。なお、ここで言う最短経路とは、移動装置20の機能や動作限界等を考慮して決定される。制御部50は、移動装置20の機能や動作限界等の情報を有している。移動装置20の動作限界の情報とは、上方への移動限界位置や、水平方向の移動限界位置等の情報である。
機能4は、プロセッサ50aにより、カメラ30の撮影情報に基づいて、ターゲットGが、荷物群3を平面視したときにコンベア6側(目的場所側)に面する最外郭を構成し、かつ、上面3cを構成する荷物であると判断すると、アームコントローラ50cにより、ターゲットGを、少なくとも、上下方向に荷物群3と重ならない位置まで、水平方向に移動するよう、6軸ロボットアーム21を制御する機能である。
機能5は、プロセッサ50aにより、カメラ30の撮影情報に基づいて、コンベア6側に面してターゲットGよりもコンベア6側に位置する荷物2のうち、ターゲットGの次に高い荷物2を検出し、この荷物2の上端すなわち上面より所定距離高い位置に、判断高さ位置HP1を設定し、または、カメラ30の撮影情報に基づいて、荷物群3の上面3cに高低差がないと判断すると、上面3cから所定距離高い位置に、判断高さ位置HP1を設定する機能である。ここで言う所定距離は、ターゲットGを移動する際に、荷物群3のコンベア6側に面する荷物のうちターゲットGの次に高い荷物2にターゲットGが接触しない程度の距離である。ターゲットGよりもコンベア6側に位置するとは、ターゲットGよりもコンベア6に近い位置に位置することである。
機能6は、駆動装置コントローラ50dにより、判断高さ位置HP1にある荷物2までの距離を検知可能な検知位置HP2に、センサ41を移動して固定するよう、駆動装置43を駆動する機能である。
機能7は、センサコントローラ50eにより、センサ41を駆動する機能である。
機能8は、アームコントローラ50cにより、6軸ロボットアーム21の動作を制御する機能である。
機能9は、ポンプコントローラ50fにより、ポンプ23aの動作を制御する機能である。
機能10は、プロセッサ50aにより、センサ41の検知情報に基づいて、ターゲットGに設定された荷物2の下端が、判断高さ位置HP1を越えたか否かを判断する機能である。
機能11は、プロセッサ50aにより、センサ41の検出結果に基づいて、移動装置20がターゲットGを最大に上方に移動した時点で、ターゲットGが判断高さ位置HP1を越えていない場合は、ターゲットGの抜き取りが不可能であると判断する機能である。
機能12は、機能10によりターゲットGの抜き取りが不可能であると判断されると、プロセッサ50aにより、カメラ30の撮影情報に基づいて、荷物群3を平面視したときにコンベア6(目的場所)に面する最外郭を構成し、かつ、上面3cを構成する荷物をターゲットに設定する機能である。
機能13は、アームコントローラ50cにより、機能11により設定されたターゲットGを、少なくとも、上下方向に荷物群3と重ならない位置まで、水平方向に移動するよう、6軸ロボットアーム21を制御する機能である。
機能14は、機能11によりターゲットGが移動された後に、プロセッサ50aにより、再び、一番高い荷物2を検出し、当該一番高い荷物2をターゲットGに設定する機能である。
機能15は、プロセッサ50aにより同一の荷物2に対して抜き取りが不可能であるとの判断を1回すると、アームコントローラ50cにより、当該判断がなされた荷物2を元の位置に戻す機能である。
機能16は、プロセッサ50aにより同一の荷物2に対して抜き取りが不可能であるとの判断を2回すると、報知装置コントローラ50gにより、報知装置60を駆動する機能である。
報知装置60は、作業員等に報知可能に構成されている。報知装置60は、例えば、ランプやスピーカである。なお、報知装置60は、搬送システム1が設置される倉庫に元々設置されているものを利用してもよい。
次に、搬送システム1の動作を説明する。図4乃至図6は、搬送システム1の動作を示すフローチャートである。搬送システム1は、一例として、図示しないスイッチがオン状態となると、コンベア6が駆動し、制御部50、カメラ30、抜き取り検知装置40が駆動可能な状態となり、図4乃至図6に示す動作がなされる。制御部50は、上述の機能1乃至機能15により、各種制御を行う。
搬送システム1の動作として、全ての荷物2がおおよそ同じ形状でかつおおよそ同じ大きさであり、最上段に配置された全ての荷物2の上面の高さ位置が同一である荷物群3から荷物2を搬送する動作を説明する。図7は、初期状態の荷物群3を示す斜視図である。図8乃至図12は、荷物群3から荷物2が移動される様子を示す斜視図である。
制御部50は、システムが起動されると、カメラ30から送信された撮影情報を解析し(ステップS1)、荷物群3の上面3cに高低差があるか否かを判断する(ステップS2)。荷物群3の最上段に配置された全ての荷物2の上面が同一高さに配置される場合は、上面3cに高低差はない。荷物群3の最上段に配置された全ての荷物2のうち少なくとも1つが他に対して高いと、荷物群3の上面3cは、高低差を有することとなる。
図7に示すように、荷物群3は初期状態では最上段に配置された全ての荷物2の上面は、同一高さ位置に位置している。この為、制御部50は、荷物群3の上面3cは高低差を有していないと判断する(ステップS2のNo)。
制御部50は、荷物群3の上面3cが高低差を有していないと判断すると、最上段に配置された荷物2のうち、コンベア6側に面する1つの荷物2を、ターゲットGに設定する(ステップS3)。荷物群3のうちコンベア6側に面する荷物2は、面3aまたは面3bに配置された荷物である。制御部50は、最上段に配置された荷物2のうち、コンベア6側に面する荷物2が複数ある場合には、所定のルールに従って、ターゲットGを設定する。所定のルールの一例は、コンベア6及び6軸ロボットアーム21に近い荷物2をターゲットGに設定する、と云うルールである。本実施形態では、この一例に従い、面3a及び面3bに配置された荷物2をターゲットGに設定する。
制御部50は、ターゲットGを設定すると、荷物群3の上面3cに対して所定距離高い位置を判断高さ位置HP1に設定する(ステップS4)。
制御部50は、判断高さ位置HP1を設定すると、判断高さ位置HP1の荷物2の有無を検知可能な位置である検知位置HP2に、センサ41を移動し、センサ41を検知位置HP2に固定する。具体的には、制御部50は、駆動装置43を制御する(ステップS5)。
制御部50は、センサ41を検知位置HP2に固定すると、荷役装置10を駆動して、ターゲットGを上方に移動する(ステップS6)。
制御部50は、ステップS6の動作としては、具体的には、6軸ロボットアーム21を制御して吸着部22の吸い込み口をターゲットGの上面に当接させる。吸着部22の吸い込み口がターゲットGの上面に当接されると、負圧発生装置23のポンプ23aを駆動する。負圧発生装置23が駆動されることにより、吸着部22がターゲットGの上面を吸着する。制御部50は、例えば管23b内の圧力を検出するセンサの検出情報に基づいて、ターゲットGの上面が吸着部22に吸着されたと判断すると、図8に示すように、6軸ロボットアーム21を駆動して、ターゲットGを上方に移動する。
制御部50は、センサ41の検知情報に基づいて、ターゲットGの抜き取りが完了したか否かを判断する(ステップS7)。制御部50による、ターゲットGの抜き取り完了の判断について、一例を説明する。センサ41は、上述の通り、一例として、レーザーレンジファインダである。
ターゲットGが判断高さ位置HP1に到達するまでは、判断高さ位置HP1には、荷物2は存在しない。この為、センサ41は、判断高さ位置HP1をスキャンしても、荷物群3を越えた位置にある別のものとの間の距離を検知することとなる。
ターゲットGが判断高さ位置HP1到達すると、センサ41は、ターゲットGとの間の距離を検知する。ターゲットGが判断高さ位置HP1を越えると、荷物群3を越えた位置にある別のものとの間の距離を検知することとなる。
この為、制御部50は、荷物群3の上面3cに高低差がないと判断した場合(ステップS2のNo)においては、センサ41からターゲットGへ向かう方向に沿ってセンサ41と対象物との間の距離が2回変化すると、ターゲットGの抜き取りが完了したと判断できる。
なお、上述のように、センサ41の検知結果が変化することに基づいて、ターゲットGが抜き取られたと判断することは、ターゲットGの抜き取り完了の判断の一例である。制御部50は、センサ41の検知結果をどのように用いてもよい。制御部50は、定期的に、ステップS7の判断を行う。
制御部50は、ターゲットGの抜き取りが完了してないと判断すると(ステップS7のNo)、次に、6軸ロボットアーム21の駆動限界であるか否かを判断する。すなわち、制御部50は、ターゲットGをさらに上方に移動可能か否かを判断する(ステップS8)。
制御部50は、ターゲットGをさらに上方に移動可能であると判断すると(ステップS8のNo)、さらにターゲットGを上方に移動し、ターゲットGの抜き取り完了の判断をするまで(ステップS7のYesとなるまで)、または、6軸ロボットアーム21の駆動限界となるまで(ステップS8のYesとなるまで)、ステップS7とステップS8の処理を繰り返す。
制御部50は、図9に示すように、ターゲットGの抜き取りが完了したと判断すると(ステップS7のYes)、ターゲットGの上方への移動を停止し、図10に示すように6軸ロボットアーム21を駆動して、ターゲットGを算出した移動経路Rに沿ってコンベア6まで移動する(ステップS9)。移動経路Rは、図10に2点鎖線で示している。
制御部50は、ターゲットGがコンベア6まで移動されると、負圧発生装置23のポンプ23aの駆動を停止し、吸着部22によるターゲットGの保持(吸着)を解除する。これにより、ターゲットGのコンベア6への移動が完了する。
制御部50は、ターゲットGのコンベア6までの移動が完了すると、全ての荷物2のコンベア6への移動が完了したか否かを判断する(ステップS10)。全ての荷物2のコンベア6への移動が完了していないと判断すると(ステップS10のNo)、ステップS1に戻る。
制御部50は、カメラ30の撮影情報を解析し、荷物群3の上面3cに高低差があるか否かを判断する(ステップS1及びステップS2)。荷物群3の上面3cは、前回のターゲットGが移動されたことにより、平坦ではなく、前回のターゲットGが配置されていた場所が、他の部分に対して1段低くなる。この為、制御部50は、荷物群3の最上段に配置された荷物2の上面の高さ位置に高低差があると判断する(ステップS2のYes)。
制御部50は、荷物群3の上面3cに高低差があると判断すると、一番高い位置に位置する荷物2をターゲットGに設定する(ステップS11)。この例では、荷物群3の上面3cは、一部が一段低くなっており、他の部分では高さが一定である。制御部50は、このように、一番高い荷物2が複数ある場合は、一例として、これら複数の荷物2のうち、コンベア6及び6軸ロボットアーム21に近い1つの荷物2を、ターゲットGに設定するというルールを有している。制御部50は、このルールに従い、面3aに配置された2つの荷物2のうち、6軸ロボットアーム21側の荷物2をターゲットGに設定する。
制御部50は、ターゲットGを設定すると、カメラ30の撮影情報に基づいて、ターゲットGが、荷物群3を平面視したときにコンベア6(目的場所)に面する最外郭を構成するか否かを判断する(ステップS11A)。この例では、ターゲットGは、コンベア6側に面する最外郭を構成する。この為、制御部50は、ターゲットGが、コンベア6側に面する最外郭を構成すると判断する(ステップA11AのYes)。制御部50は、この判断をすると、アームコントローラ50cにより、ターゲットGを、少なくとも、上下方向に荷物群3と重ならない位置まで、水平方向に移動するよう、6軸ロボットアーム21を制御する。この際、ターゲットGは、障害物のないコンベア6側に水平方向に移動される。なお、ターゲットGの下方の荷物を擦らないように、ターゲットGは、上方に若干移動された後、水平方向に移動されてもよい。制御部50は、ターゲットGが上下方向に荷物群3と重ならない位置まで水平方向に移動されると、ターゲットをコンベア6まで移動する移動経路を算出し、この移動経路に沿ってターゲットGを移動するよう、6軸ロボットアーム21を駆動する。制御部50は、ターゲットGがコンベアまで移動されると、負圧発生装置23を停止して、吸着部22によるターゲットGの吸着を解除する。そして、ステップS1に戻る。
制御部50は、このようにして、ターゲットGが荷物群3の平面視においてコンベア6側に面する最外郭を構成する場合は、ターゲットGをコンベア6に移動する。すなわち、制御部50は、コンベア6側に面する残り3つの荷物2(図11中符号Zを付す、面3bに配置された2つの荷物2の含む)もターゲットGに設定した後、同様にコンベア6に移動する(ステップS1、ステップS2のYes、ステップS11、ステップS11AのYes,ステップS12)。
図12は、コンベア6側に面する最外郭を構成していた4つのターゲットGがコンベア6に移動された荷物群3を示している。この状態では、制御部50は、コンベア6及び6軸ロボットアーム21側の1つの荷物2をターゲットGに設定する(ステップS11)。この例では、ターゲットGは、荷物群3を平面ししたときにコンベア6側に面する最外郭を構成する荷物ではない。この為、制御部50は、ターゲットGがコンベア6側に面する最外郭を構成しないと判断し(ステップS11AのNo)、カメラ30の撮影情報に基づいて、コンベア6側に面してかつターゲットGよりもコンベア6側に位置する荷物2のうち、ターゲットGの次に高い位置に位置する荷物2の上面より所定距離高い位置に、判断高さ位置HP1を設定する(ステップS12)。この例では、ターゲットGの次に高い荷物2は、前回までに移動された3つのターゲットGの下方に配置された荷物2となる。
制御部50は、判断高さ位置HP1の設定が完了すると、ステップS5以降に進み、センサ41を検知位置HP2に移動し、移動装置20を駆動して図12に示すようにターゲットGを上方に移動する。
この例では、全ての荷物2は、同じ形状かつ同じ大きさであるので、ステップS1、ステップS2のYes,ステップS11、ステップS12、ステップS5、ステップS6、ステップS7のYes、ステップS9,ステップS10のNo、ステップS1を繰り返すことにより、最上段に配置された荷物2がコンベア6に移動される。さらに同様の動作を繰り返すことにより、パレット4上の全ての荷物2が、コンベア6に移動される。なお、制御部50は、荷物2が判断高さ位置HP1を越えると、当該荷物2をコンベア6まで移動する移動経路Rを算出し、この移動経路Rに沿って荷物2を移動するよう、6軸ロボットアーム21を制御する。
制御部50は、例えばカメラ30の撮影情報から、パレット4上の全ての荷物2がコンベア6に移動されたと判断すると(ステップS10のYes)、6軸ロボットアーム21及びセンサ41を初期位置に移動し(ステップS13及びステップS14)、動作を終了する。全ての荷物2のコンベア6への移動完了は、カメラ30の撮影情報以外から判断してもよい。例えば、制御部50が、初期状態での荷物群3の荷物2の個数を把握している場合は、制御部50は、移動した荷物2の個数を計測することによって、全ての荷物2のコンベア6への移動が完了したか否かを判断できる。
次に、図13乃至図18を用いて荷物群3Aから荷物2をコンベアに移動する荷役装置10の動作を説明する。荷物群3Aは、複数の荷物2、及び、1つの荷物2Aを有している。複数の荷物2は、全て同じ形状であってかつ同じ大きさである。荷物2Aは、他の荷物2に対して上下方向の長さ(高さ)が長い。荷物2Aは、荷物群3Aの最上段に配置されている。荷物2Aは、荷物群3Aの初期状態があるときの面3aから2列目であって、面3bから2列目の位置に配置されている。
図13乃至図18は、この例での、荷物群3Aから荷物2がコンベア6に移動される様子を示す斜視図である。図13に示すように、荷物群3Aは、初期状態では、荷物2Aが一番高くなる。荷物群3Aの初期状態は、荷物2Aが一番高くなるということ以外は、荷物群3の初期状態と同形状である。
制御部50は、カメラ30の撮影情報を解析し、荷物群3Aの上面3cに高低差があると判断し、荷物2AをターゲットGに設定する(ステップS1、ステップS2のYes,及び、ステップS11)。制御部50は、図13に示すように、ターゲットGを設定すると、コンベア6側に面してターゲットGよりもコンベア6側に位置する荷物2のうち、ターゲットGの次に高い荷物2の上端より所定距離高い位置を、判断高さ位置HP1に設定する(ステップS12)。この例では、コンベア6側に面してターゲットGよりもコンベア6側に位置する荷物2のうち、ターゲットGの次に高い荷物2は、面3aの最上段に配置された3つの荷物(図中符号2cを付している)となる。
制御部50は、判断高さ位置HP1を設定すると、センサ41を検知位置HP2に移動し、移動後はセンサ41を検知位置HP2に固定する(ステップS5)。
制御部50は、センサ41を検知位置HP2に固定すると、荷役装置10を駆動して、図14に示すように、ターゲットGを上方に移動する(ステップS6)。なお、ターゲットG(荷物2A)の上下方向の長さは、6軸ロボットアーム21が最大に上方に移動した状態においても、判断高さ位置HP1を越えない長さを有している。
制御部50は、6軸ロボットアーム21が最大に上方に移動するまでの間、すなわち6軸ロボットアーム21の可動範囲内で、ターゲットGの抜き取りが完了したか否かを定期的に判断する(ステップS7、及び、ステップS8)。
制御部50は、ターゲットGが判断高さ位置HP1を越えていない時点で6軸ロボットアーム21が最大に上方に移動したと判断すると(ステップS8のYes)、ターゲットGの抜き取りが不可能と判断する。制御部50は、ターゲットGの抜き取りが不可能であると判断すると、6軸ロボットアーム21の移動を停止する(ステップS15)。
制御部50は、ターゲットGの抜き取りが不可能と判断すると、このターゲットGに対するこの判断が2回目の判断であるか否かを判断する。実際には、フラグが1であるか否かを判断する(ステップS16)。
制御部50は、フラグが0であると判断すると、すなわち、このターゲットGに抜き取りが不可能であるという判断が1回目であると判断すると(ステップS16のNo)、6軸ロボットアーム21を制御して、ターゲットGを下方に移動することにより、ターゲットGを元の位置に戻す(ステップS17)。
制御部50は、ターゲットGを元の位置戻すと、負圧発生装置23のポンプ23aの駆動を停止して吸着部22によるターゲットGの吸着(保持)を解除する。また、制御部50は、ターゲットGの設定を解除する。また、制御部50は、フラグを1に設定する(ステップS18)。
制御部50は、フラグを1に設定すると、カメラ30の撮影情報に基づいて、荷物群3Aの平面視したときにコンベア6側に面する最外郭を構成し、かつ、上面3cの一部を構成する荷物2をターゲットGに設定する(ステップS19)。荷物群3Aを平面視したときにコンベア6側に面する最外郭を構成する荷物2について、説明する。図14Aは、荷物群3Aを示す平面図である。すなわち、図14Aは、荷物群3Aを平面視したときの形状を示している。図14Aに示すように、平面視においてコンベア6側に面する最外郭を構成する荷物に、符号2Bを付して示している。すなわち、最外郭を構成する荷物とは、荷物群を平面視したときの形状(平面形状)の外縁を構成する荷物となる。なお、この例では、面3aまたは面3bに配置される荷物2のうち最上段に配置される複数の荷物2がターゲットGとなる。ターゲットGが複数設定された場合は、制御部50は、さらに、移動する順番を決定する。
移動する順番としては、一例として、コンベア6に近いものから決定してもよい。この例では、図14に番号を付すように、面3a及び面3bに配置されたターゲットGに、順番1(図中[1]と記載)を設定し、面3aに配置された残り2つのターゲットGの一方に順番2(図中[2]と記載)を設定し、他方に順番3(図中[3]と記載)を設定する。面3bに配置された2つのターゲットGのうち一方に順番4(図中[4]と記載)を設定し、他方に順番5(図中[5]と記載)を設定する。
制御部50は、ターゲットGを設定すると、移動装置20を駆動して、ターゲットGをコンベア6に移動する。ターゲットGが複数ある場合は、設定された順番に従ってコンベア6に移動する(ステップS20)。
この際、制御部50は、ターゲットGを水平方向に移動することにより、少なくともターゲットGが上下方向に荷物群3Aと重ならない位置まで移動する。より具体的には、制御部50は、ターゲットGに対して他の荷物2が配置されていない側に、ターゲットGを水平方向に移動する。図15に示すように、面3aに配置されたターゲットGは、面3aを挟んでターゲットGと反対側には、他の荷物2は配置されていない。この為、制御部50は、面3aに配置されたターゲットGは、コンベア6側に水平に移動する。
図16に示すように、面3bに配置されたターゲットGは、6軸ロボットアーム21側には、他の荷物2は配置されていない。この為、制御部50は、面3aに配置されたターゲットGを、6軸ロボットアーム21側に、水平に移動する。なお、面3a及び面3bの両方に配置されたターゲットGは、コンベア6側及び6軸ロボットアーム21側のどちらに水平に移動されてもよい。
なお、ターゲットGは、水平に移動される際に、ターゲットGの下方に配置された別の荷物またはパレット4と擦らないように、下方に配置された荷物またはパレット4との間に隙間が確保されるように所定距離上方に移動された後、水平方向に移動されてもよい。この所定距離は、擦らない程度の小さな距離であってよい。
制御部50は、ターゲットGが上下方向に荷物群3と重ならない位置まで水平に移動されると、算出した、コンベア6までの移動経路Rに沿ってターゲットGを移動するべく、6軸ロボットアーム21を駆動する。
制御部50は、ターゲットGがコンベア6まで移動されると、負圧発生装置23のポンプ23aの駆動を停止し、吸着部22によるターゲットGの保持を解除する。これにより、ターゲットGのコンベア6までの移動が完了する。
制御部50は、1つのターゲットGのコンベア6への移動が完了すると、全てのターゲットGのコンベア6への移動が完了したか否かを判断する(ステップS21)。制御部50は、例えばカメラ30の撮影情報から、全てのターゲットGのコンベア6への移動が完了したか否かを判断できる。
制御部50は、全てのターゲットGのコンベア6への移動が完了したと判断するまで、ステップS20の動作を繰り返す。制御部50は、図17に示すように全てのターゲットGのコンベア6への移動が完了したと判断すると(ステップS21のYes)、ステップS1に戻る。
制御部50は、一番高い荷物2Aにより、荷物群3Aの上面3cに高低差があると判断する(ステップS1及びステップS2のYes)。制御部50は、一番高い荷物2AをターゲットGに設定する(ステップS11)。制御部50は、コンベア6側に面してターゲットGよりもコンベア6側に位置する荷物2のうち、ターゲットGの次に高い荷物2の上面の高さ位置に基づいて、判断高さ位置HP1を設定する(ステップS12)。この例では、コンベア6側に面してターゲットGよりもコンベア6側に位置する荷物2のうち、ターゲットGの次に高い荷物2は、図17に示すように、面3aに最上段に配置された3の荷物(図中符号2cを付す)となる。制御部50は、センサ41を検知位置HP2に移動する(ステップS5)。
制御部50は、移動装置20を駆動して、ターゲットGを上方に移動する(ステップS6)。この例では、ターゲットG(荷物2A)は、上下方向に、荷物群3の初期状態において最上段に配置された荷物2が移動されると、判断高さ位置HP1を越えることが可能な長さを有している。
制御部50は、図18に示すように、ターゲットGの抜き取り完了を判断すると(ステップS7のYes)、ターゲットGをコンベア6に移動する(ステップS9)。
この例では、荷物群3Aの他の荷物の上下方向の長さは、その都度設定される判断高さ位置HP1を越えることが可能な長さである。この為、制御部50は、同一のターゲットGに対して抜き取りが不可能であるとの判断を2回することなく、ステップS1以降の動作を繰り返すことにより、パレット4上の全ての荷物をコンベア6に移動することができる。なお、制御部50は、荷物2が判断高さ位置HP1を越えると、当該荷物2をコンベア6まで移動する移動経路Rを算出し、当該荷物2をこの移動経路Rに沿って移動するように、6軸ロボットアーム21を制御する。
次に、図19乃至図21を用いて、荷物群3Bから荷物をコンベアに移動する荷役装置10の動作を説明する。荷物群3Bは、荷物群3Aに対して、荷物2Aの位置が異なる。荷物群3Bでは、荷物2Aは、面3aから3列目であって、面3bから3断面に配置されている。
図19乃至図21は、荷物群3Bから荷物がコンベア6に移動される様子を示す斜視図である。図19に示すように、荷物群3Bは、初期状態では、荷物2Aが一番高くなる。荷物群3Bは、初期状態において荷物2Aが一番高くなるということ以外は、荷物群3と同形状である。
制御部50は、カメラ30の撮影情報より、荷物群3Bの上面3cが高低差を有していると判断する(ステップS1及びステップS2のYes)。この例では、荷物2Aが一番高く、最上段に配置された他の荷物2の上面は、同一高さに配置されている。制御部50は、荷物2AをターゲットGに設定する(ステップS11)。制御部50は、コンベア6側に面してターゲットGよりもコンベア6側に位置する荷物2のうち、ターゲットGの次に高い位置に位置する荷物2の上面の高さ位置に基づいて、判断高さ位置HP1を設定する(ステップS12)。この例では、コンベア6側に面してターゲットGよりもコンベア6側に位置する荷物2のうち、ターゲットGの次に高い位置に位置する荷物2は、最上段に配置されるとともに面3aから1及び2列目に配置された6個の荷物(図中符号2dを付す)となる。
この例では、ターゲットGの上下方向の長さは、判断高さ位置HP1を越えられない長さを有している。この為、制御部50は、6軸ロボットアーム21を最大に上方に移動した時点でターゲットGが判断高さ位置HP1を越えないことから、図20に示すように、ターゲットGの抜き取りが不可能であると判断する(ステップS15)。
制御部50は、ターゲットGの抜き取りが不可能であると判断すると、ターゲットGを元の位置戻して、フラグを1に設定する(ステップS16のNo、ステップS17、及び、ステップS18)。制御部50は、フラグを1に設定すると、カメラ30の撮影情報に基づいて、荷物群3Bを平面視したときにコンベア6側に面する最外郭を構成し、かつ、上面3cの一部を構成する荷物2、すなわち、この例では、面3aまたは面3bに配置された荷物2のうち最上段に配置された荷物2をターゲットGに設定し、図21に示すように、全てのターゲットGをコンベア6に移動する(ステップS19、ステップS20、及び、ステップS21)。なおターゲットGは、若干上方に移動された後、水平方向のうち障害物がない方向に、少なくとも荷物群3Bと上下方向に重ならない位置まで移動された後、算出された移動経路Rに沿ってコンベア6まで移動される。
制御部50は、全てのターゲットGのコンベア6への移動が完了したと判断すると(ステップS21のYes)、ステップS1に戻り、再び、一番高い荷物2AをターゲットGに設定し、判断高さ位置HP1を設定する(ステップS2のYes、ステップS11、及び、ステップS12)。
ターゲットG(荷物2A)の周囲に配置された荷物2は、荷物群3Bの初期状態と同様である。すなわち、この判断高さ位置HP1は、前回と同じである。この為、このターゲットGは、判断高さ位置HP1を越えることができない。
この為、制御部50は、再び、同一のターゲットGに対して、抜き取りが不可能であると判断する(ステップS5、ステップS6、ステップS7のNo、ステップS8のYes、及び、ステップS15)。制御部50は、ターゲットGの抜き取りが不可能であると判断すると、フラグが1であるか否かを判断する(ステップS16)。
制御部50は、今回は、フラグが1であると判断する(ステップS16のYes)。制御部50は、フラグが1であると判断すると、6軸ロボットアーム21を初期位置に戻す(ステップS22)。制御部50は、6軸ロボットアーム21が初期位置に戻ると、6軸ロボットアーム21の動作を停止し、報知装置60により、作業員等に報知する(ステップS23)。
制御部50は、報知装置60により報知すると、フラグを0に設定し(ステップS24)、動作を終了する。
このように構成された荷役装置10では、荷物群3、3A、3Bのコンベア6側に面し、かつ、ターゲットGよりもコンベア6側に位置する複数の荷物2、2Aのうち、ターゲットGの次に高い荷物の上端(上面)の高さ位置に基づいて、1番高い荷物2、2Aの判断高さ位置HP1が設定される。または、荷物群3の初期状態において上面3cに高低差が無く、すなわち、最上段に配置された複数の荷物2の上面が同一高さ位置に配置された場合には、上面3cの高さ位置に基づいて、判断高さ位置HP1が設定される。
そして、移動装置20により、ターゲットGに設定された荷物2を荷物群3、3A、3Bからコンベア6に移動する際には、センサ41が、6軸ロボットアーム21の可動範囲内でターゲットGが判断高さ位置HP1を越えていないことを検知すると、制御部50は、移動装置20の可動範囲内でのターゲットGの抜き取りが不可能であると判断できる。そして、制御部50は、荷物2、2Aに対して、荷物群3、3A、3Bから抜き取ることが不可能との判断をすると、移動装置20の動作を停止する。
このように、荷役装置10は、カメラ30及びセンサ41を備えることにより、ターゲットGを抜き取りできない場合には、ターゲットGの移動動作を停止する。抜き取りが不可能なターゲットGをコンベア6に移動する場合は、ターゲットGが他の荷物2に接触することが想定される。この場合、接触した荷物2が、荷物群3、3A、3Bから落下することも想定される。
しかしながら、本実施形態では、抜き取りが不可能と判断されたターゲットGに対しては、コンベア6への移動が停止されるので、荷物2どうしの接触や、荷物2の落下を防止することができる。この為、荷物2を安全に、目的場所となるコンベア6に移動することができる。
さらに、制御部50は、ターゲットGに設定された荷物2の抜き取りが不可能であると判断すると、荷物群3、3A、3Bを平面したときにコンベア6側に面する最外郭を構成し、かつ、上面3cの少なくとも1部を構成する荷物を、水平方向に少なくとも荷物群3、3A、3Bに上下方向に重ならない位置まで移動する。これら荷物2は、水平方向に移動を妨げる荷物2は存在しない。このため、これらの荷物2を水平方向に移動することにより、これら荷物2は、コンベア6に移動することができる。
このように、荷役装置10は、ターゲットGに設定された荷物2の移動が不可能な場合であっても、他の荷物2をコンベア6に移動することができるので、より多くの荷物2をコンベア6に移動することができる。さらに、センサ41としてレーザーレンジファインダを用いることにより、センサ41の設置場所の自由度が向上する。すなわち、レーザーレンジファインダは、検知対象との間の距離を検出するものであるので、検知する為に、特に所定の距離を要するというものではない。この為、荷役装置10をコンパクトにすることができる。例えば、ターゲットGの上下の移動に関する情報を検知する検知部として、カメラ等を用いる場合では、カメラにより荷物群3の全体を撮影可能とする為に、カメラと荷物群3との間に所定の距離を必要とするので、荷役装置10が大型化する場合がある。
なお、本実施形態では、荷物群3A,3Bを平面視したときにコンベア6側に面する最外郭を構成し、かつ、上面3cを構成する荷物2として、図15及び図20に示すように、直方体状の荷物群3A,3Bの上面の縁部に配置された荷物2が選択された。例えば、図21に示す荷物群3Bのように、上面3cが複雑な高低差を有している場合においては、符号2eを付した荷物が、荷物群3Bを平面視したときにコンベア6側に面する最外郭を構成し、かつ、上面3cを構成する荷物となる。水平方向に移動されるターゲットGとしては、荷物2eが設定される場合もある。
なお、本実施形態では、荷物群の上面を構成する複数の荷物を検知し、かつ、上面を構成する複数の荷物のそれぞれの高さ位置を検知する第1の検知部として、カメラ30が用いられ、ターゲットの上下方向の移動に関する情報を検知する第2の検知部として、レーザーレンジファインダであるセンサ41が用いられた。しかしながら、第1の検知部及び第2の検知部は、カメラ30、センサ41に限定されない。例えば、他の例では、カメラ30が、第1の検知部に加えて、第2の検知部としても機能してもよい。この場合、カメラ30を、配置位置5に配置されたパレット4上の荷物群3の上面に加えて、コンベア6側に面する面3a,3bも撮影可能となるように、配置位置5に対して斜め上方の位置に設置してもよい。
また、本実施形態では、荷役装置10により荷物(ターゲット)を移動する目的場所の一例として、コンベア6が用いられた。しかしながら、他の例では、目的場所は、棚であってもよい。
なお、本実施形態では、荷物群3,3A,3Bの上面3cは、複数の荷物2,2Aにより構成された。荷物群の他の例では、複数の荷物が、上下方向に1列のみ積み上げられることにより構成されてもよい。この場合、荷物群の上面は、最上段に配置された1つの荷物により構成される。この場合、制御部50は、荷物群の上面に高低差がないと判断することとなる。
なお、本実施形態では、ターゲットGが、荷物群3を平面視したときにコンベア6側に面する最外郭を構成する荷物である場合は、水平方向に移動した(ステップS11AのYes,及び、ステップST11B)。これは、ターゲットGの抜き取りを判断する為の判断高さ位置HP1を設定する基準となる荷物2がない為である。しかしながら、他の例では、制御部50は、ステップS11Aでは、荷物群3を平面視したときに、ターゲットGよりもコンベア6側に荷物があるか否かを判断してもよい。この場合、荷物群3が図11に示す状態にある場合では、ステップS11Aの判断により、平面3aの最上段に配置された2つの荷物2のみが、コンベア6に水平方向に移動されることとなる。荷物群3が図11に示す状態にある場合の、面3bに最上段に配置された2つの荷物2は、面3aに配置された荷物2の存在により、コンベア6側には他の荷物2があることとなる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…搬送システム、2…荷物、2A…荷物、3…荷物群、3A…荷物群、3B…荷物群、3c…上面、4…パレット、6…コンベア、10…荷役装置、20…移動装置、21…軸ロボットアーム、22…吸着部、23…負圧発生装置、30…カメラ(第1の検知部)、41…センサ(第2の検知部)、50…制御部(ターゲット設定部、判断高さ設定部)、60…報知装置、G…ターゲット、HP1…判断高さ位置。

Claims (6)

  1. 複数の荷物を有する荷物群から前記荷物を目的場所に荷役する荷役装置であって、
    前記荷物群の上面を構成する前記荷物の、基準位置に対する高さ位置を検知する第1の検知部と、
    前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記荷物群のうち一番高い位置に位置する荷物をターゲットに設定し、または、前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記上面に高低差がないと判断した場合は前記上面の一部を構成するいずれか1つの前記荷物を前記ターゲットに設定するターゲット設定部と、
    前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記目的場所側に面し、かつ、前記ターゲットよりも前記目的場所側に位置する前記荷物のうち、前記ターゲットの次に前記基準位置に対して高い位置に位置する荷物の上端の位置から所定距離高い位置に判断高さ位置を設定し、または、前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記上面に高低差がないと判断した場合は前記上面から前記所定距離高い位置に前記判断高さ位置を設定する判断高さ位置設定部と、
    前記ターゲットを保持し、少なくとも、保持した前記ターゲットを上下方向に移動する動作、及び、保持した前記ターゲットを水平方向に移動する動作を実行可能な移動装置と、
    前記ターゲットの上下方向の移動に関する情報を検知する第2の検知部と、
    前記移動装置を駆動して前記ターゲットを上方に移動し、前記第2の検知部の検知結果に基づいて、前記移動装置の可動範囲内で前記ターゲットが前記判断高さ位置を越えないと判断すると、前記ターゲットの抜き取りが不可能と判断して前記ターゲットの移動を停止するべく前記移動装置の動作を停止する制御部と、
    を具備する荷役装置。
  2. 前記制御部は、前記ターゲットの抜き取りが不可能であると判断すると、前記移動装置を駆動して前記ターゲットを元の位置に戻し、
    前記ターゲット設定部は、前記制御部が前記ターゲットの抜き取りが不可能であると判断すると、前記荷物群を平面視したときに前記目的場所側に面する最外郭を構成し、かつ、前記荷物群の前記上面の一部を構成する荷物をターゲットに設定し、
    前記制御部は、前記ターゲットに設定された、前記目的場所側に面する前記最外郭を構成しかつ前記荷物群の前記上面の一部を構成する前記荷物を、水平方向のうち、前記荷物群から離れる方向に移動する
    請求項1に記載の荷役装置。
  3. 前記第1の検知部は、前記上面を撮影するカメラであり、
    前記ターゲット設定部は、前記カメラの撮影情報から前記ターゲットを設定する
    請求項1に記載の荷役装置。
  4. 前記ターゲットの上下方向の移動に関する情報は、前記第2の検知部から前記ターゲットが位置する方向に前記第2の検知部と対向する対象物までの距離の情報である
    請求項1に記載の荷役装置。
  5. 複数の荷物を有する荷物群の上面を構成する荷物の、基準位置に対する高さ位置を検知する第1の検知部と、前記荷物のうちターゲットに設定された前記荷物を保持し、少なくとも、保持した前記ターゲットを上下方向に移動する動作、及び、保持した前記ターゲットを水平方向に移動する動作を実行可能な移動装置と、前記ターゲットの上下方向の移動に関する情報を検知する第2の検知部と、を具備し、前記ターゲットを目的場所に移動する荷役装置の動作方法であって、
    前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記基準位置に対して前記荷物群のうち一番高い位置に位置する荷物を前記ターゲットに設定し、または、前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記荷物群の前記上面に高低差がないと判断した場合は前記上面の一部を構成するいずれか1つの前記荷物を前記ターゲットに設定し、
    前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記目的場所側に面し、かつ、前記ターゲットよりも前記目的場所側に位置する前記荷物のうち、前記ターゲットの次に高い位置に位置する荷物の上端の位置から所定距離高い位置に判断高さ位置を設定し、または、前記第1の検知部の検知結果に基づいて、前記荷物群の前記上面に高低差がないと判断した場合は前記上面から前記所定距離高い位置に前記判断高さ位置を設定し、
    前記移動装置を駆動して前記ターゲットを上方に移動し、前記第2の検知部の検知結果に基づいて、前記移動装置の可動範囲内で前記ターゲットが前記判断高さ位置を越えないと判断すると、前記ターゲットの抜き取りが不可能と判断して前記ターゲットの移動を停止するべく前記移動装置の動作を停止する
    荷役装置の動作方法。
  6. 前記ターゲットの抜き取りが不可能であると判断すると、前記移動装置を駆動して前記ターゲットを元の位置に戻し、
    前記ターゲットの抜き取りが不可能であると判断すると、前記荷物群を平面視したときに前記目的場所側に面する最外郭を構成し、かつ、前記荷物群の前記上面の一部を構成する荷物をターゲットに設定し、
    前記ターゲットに設定された、前記目的場所に面する前記最外郭を構成しかつ前記荷物群の前記上面の一部を構成する前記荷物を、水平方向のうち、前記荷物群から離れる方向に移動する
    請求項5に記載の荷役装置の動作方法。
JP2017114507A 2017-06-09 2017-06-09 荷役装置、及び、荷役装置の動作方法 Active JP6917789B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017114507A JP6917789B2 (ja) 2017-06-09 2017-06-09 荷役装置、及び、荷役装置の動作方法
US15/996,920 US10513395B2 (en) 2017-06-09 2018-06-04 Cargo handling apparatus and operation method thereof
EP18176179.2A EP3412605B1 (en) 2017-06-09 2018-06-06 Cargo handling apparatus and operation method thereof
CA3007542A CA3007542C (en) 2017-06-09 2018-06-07 Cargo handling apparatus and operation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017114507A JP6917789B2 (ja) 2017-06-09 2017-06-09 荷役装置、及び、荷役装置の動作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018203527A true JP2018203527A (ja) 2018-12-27
JP6917789B2 JP6917789B2 (ja) 2021-08-11

Family

ID=62712740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017114507A Active JP6917789B2 (ja) 2017-06-09 2017-06-09 荷役装置、及び、荷役装置の動作方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10513395B2 (ja)
EP (1) EP3412605B1 (ja)
JP (1) JP6917789B2 (ja)
CA (1) CA3007542C (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10657666B2 (en) * 2017-12-22 2020-05-19 Symbol Technologies, Llc Systems and methods for determining commercial trailer fullness
CN113666036A (zh) * 2020-05-14 2021-11-19 泰科电子(上海)有限公司 自动拆垛系统
US11738956B2 (en) * 2021-01-26 2023-08-29 Target Brands, Inc. Door and light curtain control system for depalletization systems and methods
CN114455335B (zh) * 2021-08-27 2024-06-07 西门子工业自动化产品(成都)有限公司 叠放箱体的分离装置和方法
CN114229489A (zh) * 2021-11-12 2022-03-25 江西绿萌科技控股有限公司 机器人卸垛方法、装置、卸垛机器人及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016222377A (ja) * 2015-05-28 2016-12-28 株式会社東芝 荷役装置及びその動作方法
US20170137236A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Transporting apparatus and transporting method
JP2017097847A (ja) * 2015-11-12 2017-06-01 株式会社東芝 搬送装置、搬送システム、および搬送方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04244391A (ja) 1991-01-30 1992-09-01 Toyota Motor Corp ロボットを用いた段バラシ装置
IT1263434B (it) * 1993-06-16 1996-08-05 Gd Spa Unita' di prelievo ed alimentazione di pile di sbozzati
JPH07291450A (ja) 1994-04-26 1995-11-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd インテリジェントパレタイズシステム
US5984623A (en) * 1998-03-31 1999-11-16 Abb Flexible Automation, Inc. Carrier feed vaccum gripper
DE19959285B4 (de) * 1999-12-09 2008-01-31 J. Schmalz Gmbh Vakuum-Greifsystem zum Greifen eines Objekts und Handhabungsgerät zum Handhaben eines Objekts mit Hilfe eines Vakuum-Greifsystems
JP4655309B2 (ja) 2005-11-09 2011-03-23 株式会社Ihi ピッキング順序決定方法、装置及びそのプログラム、並びにピッキングシステム
US20070280812A1 (en) * 2006-05-17 2007-12-06 Axium Inc. Tool and method for mixed palletizing/depalletizing
DE102007052012A1 (de) * 2007-10-31 2009-05-07 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen und Umladen von Gepäckstücken
US9067744B2 (en) 2011-10-17 2015-06-30 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robot system, robot, and sorted article manufacturing method
JP6559413B2 (ja) 2014-11-13 2019-08-14 株式会社東芝 移載装置及び荷物取出方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016222377A (ja) * 2015-05-28 2016-12-28 株式会社東芝 荷役装置及びその動作方法
JP2017097847A (ja) * 2015-11-12 2017-06-01 株式会社東芝 搬送装置、搬送システム、および搬送方法
US20170137236A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Transporting apparatus and transporting method

Also Published As

Publication number Publication date
US20180354720A1 (en) 2018-12-13
US10513395B2 (en) 2019-12-24
JP6917789B2 (ja) 2021-08-11
EP3412605A1 (en) 2018-12-12
EP3412605B1 (en) 2021-12-15
CA3007542C (en) 2020-09-15
CA3007542A1 (en) 2018-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018203527A (ja) 荷役装置、及び、荷役装置の動作方法
JP6913573B2 (ja) 荷降し装置、及び荷降し方法
JP6461712B2 (ja) 荷役装置及びその動作方法
JP6305213B2 (ja) 取出装置および方法
US10589942B2 (en) Article loading facility
JP5447483B2 (ja) ロボットシステムおよび被加工物の製造方法
TWI803624B (zh) 揀貨設備
TW201829271A (zh) 物品裝載設備
US10106340B2 (en) Article loading facility
JP2018058175A (ja) 搬送装置、および搬送プログラム
JP2023115274A (ja) 取出装置
TW201930034A (zh) 物品搬送設備
JP2020040798A (ja) 搬送システム
WO2020100908A1 (ja) 物品積載設備(article loading facility)
JP2018108896A (ja) 取出装置および方法
JP6183280B2 (ja) 位置判別装置
EP4001184A1 (en) Arrangement position determination method of object, control device, program, cargo handling device, and cargo handling system
JP7192682B2 (ja) 検査システム
WO2020189118A1 (ja) 荷役装置
JP2021160857A (ja) 把持装置、荷役装置、荷役制御装置、荷役制御方法及びコンピュータプログラム
JP2022142300A (ja) 荷役装置用の把持装置、及び、荷役装置
JP2021075381A (ja) 荷積み装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20170904

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20170905

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200515

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210406

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210602

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210622

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210720

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6917789

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150