JP2019085224A - 搬送装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1では、荷姿検出のために、4台のカメラが昇降台に設けられている。
しかし、上記のように目的ごとにセンサが設けられると、センサの数が増えてコストが高くなる。
移載装置は、棚との間で荷の移載を行う。
第1撮像手段は、移載装置に設けられており、移載装置に載置される荷における少なくとも移載方向である第1方向の該荷の端部、及び第1方向における該端部側の移載先の棚を同時に撮像可能な位置に固定される。
コントローラは、第1撮像手段の検出結果を基に、移載先の棚における荷の有無の把握と、移載装置に載置される荷の荷姿異常の把握とを行う。なお、荷姿異常とは、荷はみ(基準領域から荷がはみ出すこと)と荷崩れとを含む。さらに、上記の荷姿異常は、荷が姿勢を変えたことのみではなく、例えば、荷の一部が変形した場合も含む。
この搬送装置では、荷姿異常及び先入品の検知の両方を行うことができる位置に撮像手段を設けることで、1つの撮像手段で両方の検知ができる。つまり、それぞれの用途のための撮像手段を設けなくてもよい。
この搬送装置では、上方から荷の端部を撮像することにより、荷の高さによらず荷姿異常を検知できる。
第1撮像手段は、移載装置の第1方向両側にそれぞれ設けられていてもよい。
この搬送装置では、移載装置の第1方向両側それぞれに撮像手段を設けることで、荷姿異常及び両移載方向における先入品の検知ができる。
第1撮像手段は、移載装置に載置される荷の上端より上方であり、かつ第1方向において該荷の外側で移載装置に固定されていてもよい。
第1撮像手段は移載装置の第1方向両側にそれぞれ設けられた一対を有し、さらに一対の第1撮像手段が第2方向両側に位置するように設けられていてもよい。第2撮像手段は移載装置の第2方向両側にそれぞれ設けられた一対を有し、さらに一対の第2撮像手段が第1方向両側に位置するように設けられていてもよい。第1撮像手段及び第2撮像手段の撮像方向が、平面視において一方向に一周するように配置されていてもよい。
この搬送装置では、複数の撮像手段が一方向に一周するように撮像することで、画像処理の対象を、各撮像手段における撮像範囲内の同じ位置に設定できる(例えば、荷姿異常に関する画像処理範囲を各映像の下側領域に設定できる)。従って各カメラ画像に対して一律の画像処理が可能になる。
この搬送装置では、移載先の荷の有無を判断するために特別部品やマークを設ける必要がないので、棚の構成が簡単になる。
(1)自動倉庫全体
図1を用いて、本発明に係る第1実施形態としての自動倉庫1を説明する。図1は、本発明の第1実施形態が採用された自動倉庫の概略平面図である。なお、この実施形態において、図1の上下方向が自動倉庫1の左右方向(第2方向の一例であり、矢印Y)であり、図1の上下方向が自動倉庫1の前後方向(第1方向の一例であり、矢印X)である。
自動倉庫1は、主に、一対のラック2と、スタッカクレーン3(搬送装置の一例)とから構成されている。
一対のラック2は、左右方向に延びるスタッカクレーン通路5を挟むように配置されている。ラック2は、所定間隔で左右に並ぶ多数の前側支柱7と、前側支柱7の後方において、前側支柱7との間に所定間隔をあけて並ぶ後側支柱9と、前側支柱7及び後側支柱9に設けられた多数の荷物支承部材11とを有している。左右一対の荷物支承部材11によって、棚13が構成されている。各棚13には、図から明らかなように、荷Wが載置可能である。なお、各荷Wは、パレットP(図2及び図3を参照)上に載置され、パレットPと共に移動させられる。なお、左右一対の荷物支承部材11間は、後述のスライドフォーク29aの上下方向の移動を許容するフォーク通過間隙15となっている。
図2を用いて、スタッカクレーン3について説明する。図2は、図1のII−II矢視図であり、ラックとスタッカクレーンを説明するための図である。
スタッカクレーン通路5に沿って、上下一対の走行レール21が設けられており、これら走行レール21にスタッカクレーン3が左右に移動可能に案内されている。スタッカクレーン3は、主に、一対のマスト22である第1マスト22A及び第2マスト22Bを有する走行台車23と、第1マスト22A及び第2マスト22Bに昇降自在に装着された昇降台27と、昇降台27に設けられた移載装置29とを有している。走行台車23は、走行車輪24を有している。
なお、昇降台27と移載装置29は互いに固定されており、昇降台27の一部を移載装置29の一部と見なしてよい。
なお、図2において、昇降台27のスライドフォーク29aの上には、パレットPと荷Wが載っている。この実施形態では、荷Wは3×3×3個の直方体が隙間なく積み上げられた構成である。しかし、荷Wの個々の荷物の個数、形状及び積み上げ方は上記実施形態に限定されない。
第1マスト22A及び第2マスト22Bの下端同士は下側フレーム25によって連結され、上端同士は上側フレーム26によって連結されている。
制御盤41は、内部に、走行モータ59や昇降モータ63用のインバータ、コンバータ、ブレーカ等の電装機器を有している。制御盤41は、さらに、制御基板ボックス(図示せず)を有している。制御盤41は、これら電装機器を覆うフレームを有している。制御盤41は、電源(図示せず)、走行モータ59、昇降モータ63、スライドフォーク29a等に動力ケーブル(図示せず)を介して接続されている。制御盤41は、さらに、制御ケーブルを介して、通信インターフェースを介して地上制御盤、センサ類、スライドフォーク29a並びに制御電源に接続されている。
昇降モータ63は、図2に示すように、ドラム64を駆動可能である。ドラム64からは、ワイヤ40が延びている。ワイヤ40は、上側フレーム26に設けられたプーリ44に掛け回され、さらに昇降台27に連結されている。
4台のカメラ51〜54は、図4に示すように、フレーム31を介して昇降台27に取り付けられている。フレーム31は、昇降台27つまり移載装置29の左右方向両側において前後方向に延びる一対の部材である。4台のカメラ51〜54は、各フレーム31の前後方向両端にそれぞれ固定されている。なお、カメラはフレーム以外の他の部材に取り付けられていてもよい。
第1カメラ51及び第2カメラ52は、移載装置29に載置される荷Wの上端より上方であり、かつ左右方向において該荷Wの外側で移載装置29に設けられている。第1カメラ51及び第2カメラ52は斜め下方を向いている。この場合、カメラが上方から荷を撮像することにより、荷Wの高さによらず荷崩れを検知できる。
以上に述べたように第1カメラ51及び第2カメラ52は、移載装置29の前後方向両側にそれぞれ設けられている。したがって、移載装置29に載置された荷Wの荷姿異常及び両移載方向における先入品の検知ができる。
第1カメラ51は、平面視において図4の右下側に設けられ、移載装置29に積まれた荷Wの前後方向の端部91及び前後方向における該端部91側の移載先の棚13を同時に撮像可能な位置に設けられている。なお、第1カメラ51は、移載装置29に荷Wが配置されていても、移載先の棚13における先入れ品を検出可能である。なぜなら、第1カメラ51から見て、移載装置29の載置位置と移載先の棚13は前後方向にずれて並んでいるからである。
なお、第1カメラ51が対象とする棚13と第2カメラが対象とする棚13とは、異なる棚である。
第3カメラ53及び第4カメラ54は、移載装置29に載置される荷Wの上端より上方であり、かつ前後方向において該荷Wの外側で移載装置29に設けられている。第3カメラ53及び第4カメラ54は斜め下方を向いている。
第3カメラ53は、図4の左下側に設けられ、移載装置29に積まれた荷Wの左右方向の端部93を撮像可能な位置に設けられている。なお、第3カメラ53は、移載装置29に荷Wが配置されていなければ、移載先の棚13における先入れ品を検出できるが、移載装置29に荷Wが配置されていれば、移載先の棚13における先入れ品を検出できない。なぜなら、第3カメラ53から見て、移載装置29の載置位置と移載先の棚13は重なっているからである。
なお、第3カメラ53が対象とする棚13と第4カメラが対象とする棚13とは、異なる棚である。
図5を用いて、制御基板ボックス(図示せず)内に配置されたクレーンコントローラ50を説明する。図5は、スタッカクレーンの制御部の機能ブロック図である。
クレーンコントローラ50は、スタッカクレーン3に搭載され、自動倉庫1全体を制御するシステムコントローラ71と通信可能である。
なお、機能ブロックは、それぞれ、ハードウェアで構成されてもよい。また、クレーンコントローラ50は、走行台車23に搭載されたものに限定されず、電気的に接続された状態で地上側に配置されていてもよい。
システムコントローラ71は、CPUやメモリ等のコンピュータハードウェアを含むコンピュータである。システムコントローラ71は、一般的なパーソナルコンピュータ又は持ち運び可能な情報端末であってもよい。
さらに、4台のカメラ51〜54は、クレーンコントローラ50に接続されていてもよい。さらに、クレーンコントローラ50が画像処理部77、画像記憶部78を有していてもよい。
システムコントローラ71は、画像を表示装置83(後述)に出力する表示部79を有している。
入力装置81は、オペレータがシステムコントローラ71にデータ及び指令を入力するための装置である。入力装置81は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルである。なお、入力装置81は、例えばネットワークによって接続された他のコンピュータであってもよい。
表示装置83は、液晶、有機EL等のディスプレイである。ただし、ディスプレイの種類、台数、設置位置は上記実施形態に限定されない。
以上のように構成されたスタッカクレーン3では、スタッカクレーン3が移載装置29を移載先の棚13の前に移動させて次に荷下ろしを行う前に、昇降台27上の様子及び移載先の棚13の様子が4台のカメラ51〜54によって撮像される。具体的には、撮像データが画像記憶部78に保存され、それが画像処理されることで、移載装置29に載置された荷Wの荷姿異常と移載先の棚13における先入れ品の有無が判断される。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
なお、各装置の動作は、制御部から各装置への指令の結果であり、これらはソフトウェア・アプリケーションの各ステップによって表現される。
ステップS2では、4台のカメラ51〜54による荷Wの撮影が開始される。撮像データは例えば画像記憶部78に保存される。具体的には、システムコントローラ71が4台のカメラ51〜54を操作して例えば静止画を撮影させる。これにより、荷姿異常検出がONされる。なお、静止画の撮影は、クレーンコントローラ50からの指令によって実行されてもよい。
異常箇所の把握の仕方は、例えば、以下の2つの方法がある。第1の方法では、基準領域を超える(外に出る)物体の移動があった場合に異常とする。第2の方法では、基準領域外の初期状態を記憶させておき、初期状態と現在の状態とを比較して異常を検出する。なお、画像処理により、荷の形状に変化がある時に荷崩れ、荷の変形を検知してもよい。
ステップS3では、移載先の棚13の前である移載位置に移載装置29が到達したか否かが判断される。具体的には、クレーンコントローラ50が図示しないセンサからの検出信号に基づいて上記判断を行う。移載位置に到達すれば(ステップS3でYes)、プロセスはステップS4に移行する。
ステップS4では、移載装置29は、停止させられる。具体的には、クレーンコントローラ50が、走行部73を制御することで上記動作を実行させる。
なお、先入品検知の種類としては、例えば、下記の2つがある。
第1に、画像内の直線パターンを見ることで、荷物支承部材11を検出する。これは先入品が入ると画像内に現れなくなるので、荷物支承部材11が見える=先入品なし、荷物支承部材11が見えない=先入品ありという判断をする。
第2に、先入品がある画像とない画像を学習させて、移載前の画像から先入品の有無を判断する。
ステップS7では、荷下ろし動作が行われる。具体的には、クレーンコントローラ50が移載部75を制御して、その結果、移載装置29のスライドフォーク29aが荷Wを棚13に移載する。
ステップS8では、荷姿異常検出がONされる。
以上に述べたように、システムコントローラ71は、移載先の棚13の荷Wの有無の把握を、第1カメラ51及び第2カメラ52の検出結果において移載先の棚13を構成する部材が検出されたか否かによって判断する。したがって、荷Wの有無を判断するために特別部品やマークを設ける必要がないので、構成が簡単になる。
図7〜図9では、表示装置83の画面において、4台のカメラ51〜54で撮像された映像が表示されている。各図の右上部分が第1カメラ51の画像であり、左下部分が第2カメラ52の画像であり、右下部分が第3カメラ53の画像であり、左上部分が第4カメラ54の画像である。
図7では、移載装置29には荷Wは載置されていないし、前後方向両側の棚13にも荷Wは載置されていない。したがって、全ての画像において、棚13の荷物支承部材11が映っている。なお、破線Aで囲まれた部分が一方の棚13であり、破線Bで囲まれた部分が他方の棚である。
さらに、図8では、第1カメラ51の画像及び第2カメラ52の画像には、棚13の荷物支承部材11が映っている。したがって、システムコントローラ71は、前後方向両側の棚13には荷Wは載置されていないことを把握できる。ただし、この場合、第3カメラ53の画像及び第4カメラ54の画像には棚13の状態は映っていない。
さらに、図9では、第1カメラ51の画像及び第2カメラ52の画像には、棚13の荷物支承部材11が映っていない。したがって、システムコントローラ71は、前後方向両側の棚13には荷W2及び荷W3が載置されていることを把握できる。ただし、この場合、第3カメラ53の画像及び第4カメラ54の画像には棚13の状態は映っていない。
したがって、一方向に一周するように撮像することで、画像処理の対象を、4台のカメラ51〜54における撮像範囲内の同じ位置に設定できる(例えば、荷姿異常に関する画像処理範囲を各映像の下側領域に設定できる)。従って各カメラ画像に対して一律の画像処理が可能になる。
具体的には、図7〜図9から明らかなように、移載装置29に載置された荷Wの端部91〜94(つまり、端面)は、各映像の下側部分に位置している。したがって、システムコントローラ71は、映像の下側部分のみの画像処理によって、移載装置29に載置された荷Wの荷姿異常を把握できる。
上記実施形態は下記のように説明できる。
スタッカクレーン3(搬送装置の一例)は、移載装置29(移載装置の一例)と、第1カメラ51及び第2カメラ52(第1撮像手段の一例)と、システムコントローラ71(コントローラの一例)とを有している。
移載装置29は、棚13との間で荷Wの移載を行う。
第1カメラ51及び第2カメラ52は、移載装置29に設けられており、移載装置29に載置される荷Wにおける少なくとも移載方向である前後方向(第1方向の一例)の該荷Wの端部91、92(端部の一例)、及び前後方向における該端部側の移載先の棚13を同時に撮像可能な位置に固定される。
システムコントローラ71は、第1カメラ51及び第2カメラ52の検出結果を基に、移載先の棚13における荷Wの有無の把握と、移載装置29に載置される荷Wの荷姿異常の把握とを行う。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
第1実施形態では移載装置は前後方向両側の棚に荷を移載可能であったが、移載装置は前後方向片側の棚にのみ荷を移載する構造であってもよい。
第1実施形態では移載装置はスライドフォークであったが、移載装置の種類は限定されない。例えば、移載装置は、サイドアーム式(リアフック、クランプ、サイドフック)であってもよい。
第1実施形態では荷はパレットの上に置かれていたが、荷はトレイ容器に収納されていてもよい。
全てのカメラの画像が同時に表示装置において表示されなくてもよい。例えば、1台のカメラの画像のみが表示され、切り替え可能となっていてもよい。
荷の形状は特に限定されない。例えば、荷は4つの端面を有していなくてもよい。
これら第1カメラ及び第2カメラによって、先入品検知と一方の荷姿異常を検出する。第3カメラが、左右方向において他方の荷姿異常を検出するように設けられている。
さらに、第1カメラ51と第4カメラ54により左右方向の一方の荷姿異常を検出する。
2 :ラック
3 :スタッカクレーン
5 :スタッカクレーン通路
7 :前側支柱
9 :後側支柱
11 :荷物支承部材
13 :棚
15 :フォーク通過間隙
21 :走行レール
22 :マスト
22A :第1マスト
22B :第2マスト
23 :走行台車
24 :走行車輪
25 :下側フレーム
26 :上側フレーム
27 :昇降台
28 :昇降ガイドローラ
29 :移載装置
29a :スライドフォーク
31 :フレーム
40 :ワイヤ
41 :制御盤
44 :ローラ
50 :クレーンコントローラ
51 :第1カメラ
52 :第2カメラ
53 :第3カメラ
54 :第4カメラ
59 :走行モータ
63 :昇降モータ
64 :ドラム
71 :システムコントローラ
73 :走行部
74 :昇降部
75 :移載部
77 :画像処理部
78 :画像記憶部
79 :表示部
81 :入力装置
83 :表示装置
91 :端部
92 :端部
93 :端部
94 :端部
W :荷
Claims (5)
- 走行部と、
前記走行部に搭載され、移載先の棚との間で荷の移載を行う移載装置と、
前記移載装置に設けられており、前記移載装置に載置される荷における少なくとも移載方向である第1方向の該荷の端部、及び第1方向における該端部側の移載先の棚が同時に撮像可能な位置に固定される第1撮像手段と、
前記第1撮像手段の検出結果を基に、移載先の棚における荷の有無の把握と、前記移載装置に載置される荷姿異常の把握とを行うコントローラと、
を備える搬送装置。 - 前記第1撮像手段は、前記移載装置に載置される荷の上端より上方であり、かつ第1方向において該荷の外側で前記移載装置に固定される、請求項1に記載の搬送装置。
- 前記移載装置は、第1方向両側の前記棚との間で前記荷を移載可能であり、
前記第1撮像手段は、前記移載装置の第1方向両側にそれぞれ設けられている、請求項1又は2に記載の搬送装置。 - 前記移載装置に設けられており、前記移載装置に載置される荷の上端より上方であり、かつ第1方向に直交する第2方向において該荷の外側で前記移載装置に固定される第2撮像手段をさらに備え、
前記第1撮像手段は、前記移載装置に載置される荷の上端より上方であり、かつ第1方向において該荷の外側で前記移載装置に固定され、
前記第1撮像手段は前記移載装置の第1方向両側にそれぞれ設けられた一対を有し、さらに前記一対の第1撮像手段が第2方向両側に位置するように設けられており、前記第2撮像手段は前記移載装置の第2方向両側にそれぞれ設けられた一対を有し、さらに前記一対の第2撮像手段が第1方向両側に位置するように設けられており、前記第1撮像手段及び前記第2撮像手段の撮像方向が、平面視において一方向に一周するように配置されている、請求項1に記載の搬送装置。 - 前記コントローラは、前記移載先の荷の有無を、前記第1撮像手段の検出結果において前記移載先の棚が検出されたか否かによって把握する、請求項1〜4のいずれかに記載の搬送装置。
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