JP2020093894A

JP2020093894A - 搬送システム

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Publication number: JP2020093894A
Application number: JP2018232653A
Authority: JP
Inventors: 孝宮内; Takashi Miyauchi; 朋美原野; Tomomi Harano
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2038-12-12
Also published as: JP6862405B2

Abstract

【課題】物品をより安定して搬送及び載置できる搬送システムを提供する。【解決手段】実施形態に係る搬送システムは、複数の吸着パッドと、アームと、第１駆動部と、を備える。前記複数の吸着パッドは、互いに部分的に重なりあった複数の物品をそれぞれ吸着する。前記アームは、前記複数の吸着パッドと連結され、前記複数の吸着パッドを移動させる。前記第１駆動部は、前記物品同士の重なり幅を減少させるように、前記吸着パッド同士の間の距離を広げる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、搬送システムに関する。

複数の物品を吸着し、搬送する搬送装置がある。この搬送装置について、物品同士が部分的に重なっている場合でも、安定して物品を搬送でき、所定の位置に載置できる技術が求められている。

特開２０１８−８９７３２号公報

本発明が解決しようとする課題は、物品をより安定して搬送及び載置できる搬送システムを提供することである。

実施形態に係る搬送システムは、複数の吸着パッドと、アームと、第１駆動部と、を備える。前記複数の吸着パッドは、互いに部分的に重なりあった複数の物品をそれぞれ吸着する。前記アームは、前記複数の吸着パッドと連結され、前記複数の吸着パッドを移動させる。前記第１駆動部は、前記物品同士の重なり幅を減少させるように、前記吸着パッド同士の間の距離を広げる。

実施形態に係る搬送システムを表す斜視図である。実施形態に係る搬送システムにより搬送される物品を例示する斜視図である。実施形態に係る搬送システムにより搬送される物品を例示する斜視図である。実施形態に係る搬送システムの一部を表す斜視図である。実施形態に係る搬送システムの動作を表す平面図である。実施形態に係る搬送システムの動作を表す平面図である。実施形態に係る搬送システムの動作を表す斜視図である。実施形態に係る搬送システムの動作を表す斜視図である。実施形態の変形例に係る搬送システムを表す平面図である。実施形態に係る搬送システムにより搬送される物品を例示する斜視図である。

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、実施形態に係る搬送システムを表す斜視図である。
実施形態に係る搬送システム１は、搬送装置１００を備える。搬送装置１００は、所定の物品を、例えば運搬装置２００の上に搬送する。

図１に表したように、搬送装置１００は、基台１０１、アーム１１０、ハンド１２０、及び制御部１９０を備える。基台１０１は、例えば床面上に固定される。基台１０１に車輪等が設けられ、基台１０１が床面上を移動可能に構成されても良い。アーム１１０は、基台１０１に固定されている。アーム１１０の先端には、ハンド１２０が設けられている。

アーム１１０は、複数の回動部及び複数のリンクを有する。図１に表した例では、アーム１１０は、リンク１１１ａ及び１１１ｂと、回動部１１２ａ〜１１２ｅと、を有する。回動部１１２ａ〜１１２ｅは、それぞれ回転軸Ａｘ１〜Ａｘ５を中心として回転駆動する。回動部１１２ａ〜１１２ｅの動作により、ハンド１２０の鉛直方向における位置及び水平方向における位置を変化させることができる。

ハンド１２０は、複数の吸着パッド１３１〜１３４を有する。吸着パッド１３１〜１３４は、不図示の配管を介して減圧装置に接続されている。減圧装置の動作により、吸着パッド１３１〜１３４のそれぞれは、物品を吸着し、保持することができる。例えば、吸着パッド１３１〜１３４による吸着の開始及び吸着の解除は、個別に制御できるよう構成されている。

吸着パッド１３１〜１３４により物品が吸着された状態でアーム１１０が動作することで、物品を所定の場所から運搬装置２００の上に搬送できる。運搬装置２００は、例えばコンベア２１０を有する。搬送装置１００は、運搬装置２００のコンベア２１０の上で、吸着パッド１３１〜１３４の吸着を１つずつ解除する。これにより、物品が１つずつ運搬装置２００のコンベア２１０に載置され、所定の方向へ運搬されていく。

吸着パッド１３１〜１３４には、物品Ａの保持をサポートする機構がそれぞれ設けられていても良い。例えば、吸着パッド１３１〜１３４により物品が吸着された後に、吸着された物品を下方から支持する機構が設けられていても良い。これにより、搬送中の物品の落下を防止できる。

制御部１９０は、搬送装置１００の各構成要素の動作を制御する。制御部１９０は、基台１０１やアーム１１０などと共に１つの装置に組み込まれても良いし、これらとは別に設けられても良い。また、制御部１９０は、搬送装置１００に加えて、運搬装置２００の動作を制御しても良い。

図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、及び図３（ｂ）は、実施形態に係る搬送システムにより搬送される物品を例示する斜視図である。
例えば、搬送システム１は、図２（ａ）に表した物品Ａを搬送する。物品Ａは、中央部の厚みが端部の厚みよりも大きい、いわゆるピラー形を呈している。一例として、物品Ａには、米、土、又は肥料などが入っている。この物品Ａは、図２（ｂ）に表したように、パレットＰの上に積載される。実施形態に係る搬送システム１は、例えば、パレットＰの上の物品Ａを順次搬送する。

図２（ｂ）に表したように、パレットＰの上には、２段以上の物品Ａが積載されている。また、各段では、３個以上の物品Ａが、水平面に沿って並べられている。各段において、複数の物品Ａは、互いに部分的に重なり合うように載置されている。具体的には、ある物品Ａの端が、別の物品Ａの上又は下に位置している。このように物品Ａ同士を部分的に重ね合わせることで、物品Ａ同士が互いに支持し合い、積載した物品Ａの荷崩れを防止できる。また、物品Ａ同士が重なることで、パレットＰ及び積載された物品Ａの面積を小さくできる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、各段における物品Ａの配列を表している。例えば、図３（ａ）は、下から奇数段目における物品Ａの配列を表している。図３（ｂ）は、下から偶数段目における物品Ａの配列を表している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、物品Ａの並び方は、偶数段目と奇数段目で異なる。例えば、偶数段目の配列は、奇数段目の配列と対称である。この積載方法によれば、物品Ａの荷崩れをより確実に防止できる。

図４は、実施形態に係る搬送システムの一部を表す斜視図である。
図４に表したように、吸着パッド１３１〜１３４は、それぞれ複数の物品Ａを同時に吸着し、保持できる。ここで、図４に表したように、吸着パッド１３１から吸着パッド１３２への方向を第１方向ＤＲ１とする。また、吸着パッド１３１から吸着パッド１３３への方向を第２方向ＤＲ２とする。

吸着パッド１３１及び吸着パッド１３３は、第１方向ＤＲ１において、それぞれ吸着パッド１３２及び吸着パッド１３４と並んでいる。吸着パッド１３１及び吸着パッド１３２は、第２方向ＤＲ２において、それぞれ吸着パッド１３３及び吸着パッド１３４と並んでいる。

図５（ａ）〜図５（ｃ）、図６（ａ）、及び図６（ｂ）は、実施形態に係る搬送システムの動作を表す平面図である。
ハンド１２０は、第１駆動部１４１をさらに有する。吸着パッド１３１〜１３４により複数の物品Ａが吸着されたとき、図４に表したように、物品Ａの同士は部分的に重なり合っている。第１駆動部１４１は、吸着パッド１３１〜１３４同士の間の距離を変更可能である。

第１駆動部１４１の動作により、第１距離Ｄ１〜第４距離Ｄ４が変化する。第１距離Ｄ１は、吸着パッド１３１と１３２との間の第１方向ＤＲ１における距離である。第２距離Ｄ２は、吸着パッド１３３と１３４との間の第１方向ＤＲ１における距離である。第３距離Ｄ３は、吸着パッド１３１と１３３との間の第２方向ＤＲ２における距離である。第４距離Ｄ４は、吸着パッド１３２と１３４との間の第２方向ＤＲ２における距離である。第１駆動部１４１により、第１距離Ｄ１〜第４距離Ｄ４が広げられることで、物品Ａ同士の重なりが解消される。

第１駆動部１４１は、例えば図５（ａ）に表したように、伸縮部１４１ａ〜１４１ｃを有する。伸縮部１４１ｂは、吸着パッド１３１及び１３２と接続されている。伸縮部１４１ｃは、吸着パッド１３３及び１３４と接続されている。伸縮部１４１ａは、伸縮部１４１ｂ及び１４１ｃと接続されている。

伸縮部１４１ａ〜１４１ｃは、伸びる動作及び縮む動作を実行可能である。伸縮部１４１ａが動作すると、第３距離Ｄ３及び第４距離Ｄ４が変化する。伸縮部１４１ａの動作により、例えば、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態へ変化する。また、伸縮部１４１ｂ及び１４１ｃ動作すると、第１距離Ｄ１及び第２距離Ｄ２が変化する。伸縮部１４１ｂ及び１４１ｃの動作により、例えば、図５（ｂ）の状態から図５（ｃ）の状態へ変化する。なお、伸縮部１４１ａ〜１４１ｃの動作の順序は、任意である。これらの伸縮部を、同時に動作させることも可能である。

第１駆動部１４１は、図６（ａ）に表したように、伸縮部１４１ｄ及び１４１ｅを有していても良い。伸縮部１４１ｄ及び１４１ｅは、伸びる動作及び縮む動作を実行可能である。伸縮部１４１ｄが動作すると、吸着パッド１３１及び１３４に吸着された物品Ａの位置が変化し、第１距離Ｄ１〜第４距離Ｄ４が変化する。伸縮部１４１ｅが動作すると、吸着パッド１３２及び１３３に吸着された物品Ａの位置が変化し、第１距離Ｄ１〜第４距離Ｄ４が変化する。伸縮部１４１ｄ及び１４１ｅの動作により、例えば、図６（ａ）の状態から図６（ｂ）の状態へ変化する。伸縮部１４１ｄ及び１４１ｅの動作の順序は、任意である。これらの伸縮部は、同期して動作しても良い。

上述した各伸縮部は、例えば、シリンダ及びピストンを有する。各伸縮部は、モータ及びリニアガイドなどを有していても良い。各伸縮部が特定の方向において伸び縮みできれば、伸縮部の具体的な構造は、任意である。

図７は、実施形態に係る搬送システムの動作を表す斜視図である。
まず、アーム１１０は、吸着パッド１３１〜１３４を物品Ａが積載された位置（第１位置）に移動させる。アーム１１０が、図７（ａ）に表したように吸着パッド１３１〜１３４をそれぞれ物品Ａに接触させると、吸着パッド１３１〜１３４は、それぞれ物品Ａを吸着する。吸着パッド１３１〜１３４が物品Ａを吸着すると、アーム１１０は、図７（ｂ）に表したように、吸着パッド１３１〜１３４を上方（パレットＰから離れる方向）へ移動させる。

第１駆動部１４１の動作により、図７（ｃ）に表したように、物品Ａ同士の間の距離が広がり、物品Ａ同士の重なりが解消される。アーム１１０は、吸着パッド１３１〜１３４を、運搬装置２００が設けられた位置（第２位置）へ移動させる。例えば、アーム１１０は、吸着パッド１３１〜１３４の１つを、運搬装置２００のコンベア２１０の直上へ位置させる。吸着パッド１３１〜１３４の１つは、物品Ａへの吸着を解除する。これにより、図７（ｄ）に表したように、１つの物品Ａが運搬装置２００のコンベア２１０上に載置され、コンベア２１０により運搬される。

例えば、物品Ａを吸着するときの吸着パッド１３１〜１３４の相対的な位置関係と、物品Ａを載置するときの吸着パッド１３１〜１３４の相対的な位置関係と、は予め設定される。物品Ａを載置するときの吸着パッド１３１〜１３４の位置関係は、物品Ａ同士が重ならないように設定される。

実施形態の効果を説明する。
搬送対象の物品は、図２（ｂ）に表したように、荷崩れ防止のために、互いに部分的に重なりあって積載される場合がある。
図２（ｂ）に表した物品を搬送するための搬送システムとして、例えば、物品を１つずつ搬送するものが考えられる。この場合、搬送システムは、最上位の物品を吸着し、搬送する。物品を吸着した際に別の物品が上に重なっていると、吸着した物品を持ち上げた際に別の物品の重さにより吸着が解除されたり、別の物品が動いて落下したりするためである。しかし、最上位の物品を吸着するためには、物品の積載方向の重なりを検出し、最上位の物品を識別する機能を搬送システムに設ける必要がある。このような機能は、一般的に高価であり、搬送システムのコストを増大させる。また、重なりの検出や最上位の物品の識別には時間を要するため、単位時間あたりの物品の搬送量（スループット）も低下する。
別の搬送システムとして、複数の物品を同時に吸着するものが考えられる。複数の物品を同時に吸着することで、吸着時の重なりの検出が不要となる。しかし、吸着した物品を別の場所へ搬送した後、１つずつ物品を放す場合は、最下位に位置する物品から吸着を解除する必要がある。吸着を解除した物品の下に別の物品が重なっていると、吸着を解除した物品の載置位置がずれたり、別の物品が落下したりする可能性がある。従って、この場合も、搬送システムには、物品同士の重なりを検出する機能が必要となる。

実施形態に係る搬送システム１では、吸着パッド１３１〜１３４が、互いに重なりあった複数の物品Ａを吸着すると、第１駆動部１４１が、吸着パッド１３１〜１３４同士の間隔を広げる。これにより、物品Ａ同士の重なり幅が減少する。例えば、第１駆動部１４１の動作により、物品Ａ同士の重なりが解消される。このため、吸着を解除した物品Ａの下に別の物品Ａが重なっている場合でも、吸着を解除した物品Ａの載置位置がずれたり、別の物品Ａが落下したりする可能性を低減できる。すなわち、実施形態によれば、搬送システム１のコストが増大することを抑制しつつ、搬送システム１のスループットを向上させ、且つ物品Ａをより安定して搬送及び載置することが可能となる。

以下で、実施形態に係る搬送システム１のより望ましい構成について説明する。

図８（ａ）〜図８（ｃ）は、実施形態に係る搬送システムの一部を表す側面図である。
ハンド１２０には、伸縮部が設けられることが望ましい。伸縮部は、吸着パッド１３１〜１３４の吸着面Ｓと交差する第３方向において、吸着面Ｓの位置を変化させる。伸縮部が設けられることで、物品Ａを吸着する際、各物品Ａの高さ方向の位置の違いに応じて、吸着パッド１３１〜１３４のそれぞれの吸着面Ｓの位置が変化する。これにより、吸着パッド１３１〜１３４の各吸着面Ｓを物品Ａに密着させることができ、物品Ａをより安定して吸着できるようになる。

例えば図８（ａ）に表したように、伸縮部として、筒体１６１及び弾性部材１６２が設けられる。吸着パッド１３１〜１３４は、それぞれ筒体１６１を介して第１駆動部１４１に接続されている。各筒体１６１は、シリンダ及びピストンを有する。シリンダ及びピストンの一方は、第１駆動部１４１に固定され、シリンダ及びピストンの他方は、吸着パッド１３１〜１３４に固定されている。各筒体１６１において、ピストンのシリンダへの挿入量は、第１駆動部１４１と各吸着パッドとの間の距離に応じて変化する。

各筒体１６１には、弾性部材１６２が設けられている。弾性部材１６２は、第３方向ＤＲ３に伸縮可能である。例えば、弾性部材１６２は、筒体１６１が限界まで伸びきったときに、圧縮状態にある。すなわち、弾性部材１６２は、筒体１６１を伸ばす方向へ弾性力を発生させている。吸着パッド１３１〜１３４が物品Ａに接触した際は、物品Ａから吸着パッド１３１〜１３４への反力により、筒体１６１及び弾性部材１６２が縮む。吸着パッド１３１〜１３４が物品Ａに接触していないときは、弾性部材１６２の弾性力により、筒体１６１は伸びた状態となる。

伸縮部として、図８（ｂ）に表したように、ベローズ１６３が設けられても良い。ベローズ１６３は、第３方向ＤＲ３に伸縮可能に設けられている。

又は、図８（ｃ）に表したように、伸縮部として、第２駆動部１４２が設けられても良い。複数の第２駆動部１４２は、第３方向ＤＲ３に沿ってそれぞれ吸着パッド１３１〜１３４を移動させる。

例えば、第２駆動部１４２は、ガイド１４２ａ、スライダ１４２ｂ、及び不図示のアクチュエータを有する。ガイド１４２ａ及びスライダ１４２ｂの一方は、吸着パッド１３１〜１３４に固定され、ガイド１４２ａ及びスライダ１４２ｂの他方は、第１駆動部１４１に固定されている。アクチュエータにより、スライダ１４２ｂがガイド１４２ａに対して第３方向ＤＲ３に沿って移動する。各第２駆動部１４２は、独立して動作可能である。これにより、吸着パッド１３１〜１３４のそれぞれの第３方向ＤＲ３の位置を、個別に制御できる。

なお、第２駆動部１４２の具体的な構成は、吸着パッド１３１〜１３４を第３方向ＤＲ３に沿って移動できれば、適宜変更可能である。例えば、第２駆動部１４２は、シリンダ、ピストン、及び調圧部を有していても良い。シリンダ及びピストンの一方は、吸着パッド１３１〜１３４に固定され、シリンダ及びピストンの他方は、第１駆動部１４１に固定される。調圧部は、シリンダ内の圧力を調整する。ピストンは、第３方向ＤＲ３に沿って移動する。ピストンの移動は、調圧部により、シリンダ内の圧力を調整することで制御できる。

図１に表したように、搬送システム１は、第１検出部１５１を備えていても良い。第１検出部１５１は、吸着パッド１３１〜１３４に吸着された物品Ａ同士の重なりを検出する。第１検出部１５１は、搬送装置１００、運搬装置２００、搬送システム１が設けられた空間の床面、又は天井などに設けられる。

第１検出部１５１は、例えばカメラを含む。カメラは、吸着パッド１３１〜１３４に吸着された物品Ａを撮影し、画像を取得する。第１検出部１５１は、画像に基づいて物品Ａ同士の重なりを検出する。又は、第１検出部１５１は、赤外線センサなどを含んでいても良い。例えば、赤外線センサは、物品Ａ同士が重なりうる位置に向けて光を照射し、その反射光の強度を検出する。物品Ａ同士が重なっているときと、物品Ａ同士が重なっていないときで、検出される反射光強度が変化する。第１検出部１５１は、反射光強度に基づき、物品Ａ同士が重なっているか検出する。

第１駆動部１４１は、第１検出部１５１の検出結果に応じて、吸着パッドの移動距離を調整しても良い。例えば、第１駆動部１４１は、第１検出部１５１により物品Ａ同士の重なりが検出されている間、吸着パッド１３１〜１３４同士の間の距離を広げる。第１駆動部１４１は、第１検出部１５１により物品Ａ同士の重なりが検出されなくなると、吸着パッド１３１〜１３４の移動を停止させる。

又は、第１駆動部１４１は、第１検出部１５１による検出結果に拘わらず、限界値まで吸着パッド１３１〜１３４同士の間の距離を広げるよう設定されても良い。例えば、第１駆動部１４１が限界値まで吸着パッド１３１〜１３４同士の間の距離を広げた後、第１検出部１５１による検出が実行される。第１検出部１５１により物品Ａ同士が重なっていることが検出されると、搬送システム１は、非常モードを実行する。例えば、搬送システム１は、非常モードにおいて、アーム１１０の動作を停止させる。

搬送システム１は、図１に表したように、報知部１７０を備えていても良い。例えば、搬送システム１は、非常モードにおいて、報知部１７０による報知を実行しても良い。報知部１７０は、例えば、音、光、又は振動により、搬送装置１００に異常があったことを人に報知する。報知部１７０は、ネットワークを介して、所定のコンピュータ又は端末装置などに通知を送信しても良い。

搬送システム１は、例えば図１及び図４に表したように、吸着パッド１３１〜１３４を回転させる回動部１１２ａを備えていることが望ましい。回動部１１２ａは、回転軸Ａｘ１を中心として、吸着パッド１３１〜１３４を回転させる。この回転軸Ａｘ１の軸方向は、図４に表したように、吸着パッド１３１〜１３４の吸着面Ｓと交差する方向である。例えば、軸方向は、吸着パッド１３１〜１３４に囲まれた領域を通過する。

物品Ａの形状は、例えば図２（ａ）に表したように、平面視において矩形状である。すなわち、物品Ａには、長手方向と短手方向が存在する。また、ある物品Ａの長手方向は、図２（ｂ）に表したように、隣合う物品Ａの長手方向と交差する。このため、例えば図４に表したように、吸着パッド１３１により吸着された物品Ａの長手方向は、第１方向ＤＲ１を向いているのに対し、吸着パッド１３２により吸着された物品Ａの長手方向は、第２方向ＤＲ２を向いている。

運搬装置２００が物品Ａを運搬する際、各物品Ａは、特定の向きに揃えてコンベア２１０の上に並べられることがある。この場合、搬送装置１００は、物品Ａの向きを適切な方向に向けて、運搬装置２００の上に載置できることが望ましい。回動部１１２ａが設けられていると、回動部１１２ａの動作により、吸着パッド１３１〜１３４を回転できる。吸着パッド１３１〜１３４が回転すると、物品Ａの向きが変化する。回動部１１２ａの動作により、物品Ａの向きを適切な方向に向けて、運搬装置２００の上に載置することが可能となる。

例えば、アーム１１０は、物品Ａ（第１物品）を吸着した吸着パッド１３１（第１吸着パッド）を、運搬装置２００の上に移動させる。回動部１２２ａは、第１物品の長手方向及び短手方向の一方が、運搬装置２００の運搬方向と揃うように、吸着パッド１３１〜１３４を回転させる。その後、吸着パッド１３１は、第１物品への吸着を解除し、第１物品を運搬装置２００の上に載置する。
次に、回動部１２２ａは、吸着パッド１３２（第２吸着パッド）により吸着された別の物品Ａ（第２物品）の長手方向及び短手方向の前記一方が、運搬装置２００の運搬方向と揃うように、吸着パッド１３１〜１３４を回転させる。その後、吸着パッド１３２は、第２物品への吸着を解除し、第２物品を運搬装置２００の上に載置する。

また、図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、物品Ａの配置は、奇数段目と偶数段目で異なる。一例として、奇数段目において、吸着パッド１３１により吸着される物品Ａの長手方向は、偶数段目において、吸着パッド１３１により吸着される物品Ａの長手方向と異なる。例えば、搬送システム１には、パレットＰの上に積載された物品Ａの段数と、最上位の物品Ａの配置と、が予め入力される。搬送システム１は、搬送した物品Ａの段数をカウントする。回動部１１２ａは、これらの情報を基に、載置する物品Ａの向きが所定の方向を向くように、吸着パッド１３１〜１３４を回転させる。

また、吸着パッド１３１〜１３４のそれぞれの第１方向ＤＲ１における長さ及び第２方向ＤＲ２における長さは、物品Ａの短手方向の長さよりも短いことが望ましい。この構成において、吸着パッド１３１〜１３４は、奇数段目の物品Ａと偶数段目の物品Ａが重なり合った位置で、物品Ａを吸着する。こうすることで、奇数段目の物品Ａを吸着する際の吸着パッド１３１〜１３４の水平方向における位置を、偶数段目の物品Ａを吸着する際の吸着パッド１３１〜１３４の水平方向における位置と実質的に同じにできる。換言すると、奇数段目の物品Ａの吸着時と、偶数段目の物品Ａの吸着時と、で吸着パッド１３１〜１３４の水平方向における位置を切り替える必要が無い。このため、例えば、搬送システム１の動作及びその設定をより容易にできる。

図１に表したように、搬送システム１は、第２検出部１５２を備えていても良い。第２検出部１５２は、各物品Ａの長手方向と短手方向を検出する。第２検出部１５２は、搬送装置１００、運搬装置２００、搬送システム１が設けられた空間の床面、又は天井などに設けられる。例えば、第２検出部１５２は、カメラを含む。カメラは、物品Ａを撮影し、画像を取得する。第２検出部１５２は、画像に基づき、物品Ａの長手方向及び短手方向を検出する。

第２検出部１５２は、超音波センサを含んでいても良い。例えば、超音波センサは、マトリクス状に配列された複数の送信部及び複数の受信部を含む。超音波が放射された領域を物品Ａが通過すると、物品Ａの形状に応じて、複数の受信部で検出される反射波強度の分布が変化する。第２検出部１５２は、この分布の変化に基づき、物品Ａの長手方向及び短手方向を検出する。

第２検出部１５２による検出結果に基づき、回動部１１２ａは、載置する物品Ａの向きが所定の方向を向くよう、吸着パッド１３１〜１３４を回転させる。第２検出部１５２による検出により、載置する物品Ａの向きを、より確実に所定の方向に向けることができる。

第２検出部１５２による検出は、第１駆動部１４１の動作により物品Ａ同士の重なり幅が減少された後に、実行されることが望ましい。物品Ａ同士の重なり幅が小さいと、物品Ａの長手方向及び短手方向の検出が容易となる。
より望ましくは、第２検出部１５２による検出は、物品Ａ同士の重なりが解消された後に実行される。物品Ａ同士が離れた状態で検出することで、物品Ａの長手方向及び短手方向の検出がさらに容易となる。

搬送装置１００が物品Ａを運搬装置２００の上に載置するとき、例えば、吸着パッド１３１〜１３４の１つが、コンベア２１０から離れた位置で、物品Ａへの吸着を解除する。吸着パッド１３１〜１３４をコンベア２１０に近接させすぎると、載置対象ではない物品Ａがコンベア２１０に接触し、コンベア２１０上へ落下しうるためである。

一方で、コンベア２１０から離れた位置で物品Ａへの吸着を解除すると、落下時の衝撃により、物品Ａが損傷する可能性もある。このため、望ましくは、図８（ｃ）に表した第２駆動部１４２により、載置対象の物品Ａを吸着しているいずれかの吸着パッドのみをコンベア２１０に近接させる。こうすることで、載置対象ではない物品Ａがコンベア２１０に接触することを防止でき、且つ載置した際の衝撃により物品Ａが損傷する可能性を低減できる。

搬送システム１は、図１に表したように、第３検出部１５３を備えていても良い。第３検出部１５３は、吸着された物品Ａと運搬装置２００との間の距離に関する信号を検出する。第３検出部１５３は、例えば、ハンド１２０、運搬装置２００、搬送システム１が設けられた空間の床面、又は天井などに設けられる。

例えば、第３検出部１５３は、光学式又は超音波式の測距センサを含む。測距センサは、この測距センサとコンベア２１０との間の距離を検出する。第２駆動部１４２は、第３検出部１５３による検出結果に基づき、吸着パッド１３１〜１３４のいずれかの高さ方向における位置を調整する。これにより、例えば、物品Ａが意図せずコンベア２１０と接触することを防止できる。

搬送システム１は、図１に表したように、第４検出部１５４を備えていても良い。第４検出部１５４は、吸着対象の物品Ａの高さ方向における位置に関する信号を検出する。例えば、第４検出部１５４は、例えば、ハンド１２０、搬送システム１が設けられた空間の天井などに設けられる。

第４検出部１５４は、例えば、光学式又は超音波式の測距センサを含む。測距センサは、吸着時に、この測距センサと吸着対象の物品Ａとの間の高さ方向における距離を検出する。第４検出部１５４は、カメラを含んでいても良い。カメラは、吸着対象の物品Ａを撮影し、画像を取得する。第４検出部１５４は、画像に基づいて各物品Ａの高さ方向における位置を検出する。例えば、複数の第２駆動部１４２は、第４検出部１５４による検出結果に基づき、吸着パッド１３１〜１３４の高さ方向における位置をそれぞれ調整する。これにより、吸着パッド１３１〜１３４の各吸着面Ｓを物品Ａに密着させることができ、物品Ａをより安定して吸着できるようになる。

上述した各検出部について、１つの検出器が、複数の検出部として機能しても良い。例えば、１つのカメラが、第１検出部１５１、第２検出部１５２、及び第４検出部１５４の２つ以上として機能しても良い。１つの測距センサが、第３検出部１５３及び第４検出部１５４として機能しても良い。

図９は、実施形態の変形例に係る搬送システムを表す平面図である。
変形例に係る搬送システム２は、例えば図９に表したように、複数の搬送装置１００及び運搬装置Ｃ_１〜Ｃ_ｎを備える。搬送装置１００は、パレットＰ_１の上に積載された物品Ａ_１を、運搬装置Ｃ_１のコンベア上に搬送する。同様に、搬送装置１００は、パレットＰ_２〜ｎの上に積載された物品Ａ_２〜ｎを、運搬装置Ｃ_２〜ｎのコンベア上にそれぞれ搬送する。例えば、搬送装置１００は、各物品を搬送する際、パレットＰ_１〜Ｐ_ｎと、運搬装置Ｃ_１〜Ｃ_ｎと、の間を、軌道Ｔに沿って移動する。

運搬装置Ｃ_１〜Ｃ_ｎは、載置された物品Ａ_１〜Ａ_ｎを、運搬装置ＴＣに向けて運搬する。運搬装置ＴＣでは、物品Ａ_１〜Ａ_ｎが集約され、運搬装置Ｃ_ｎ＋１及びＣ_ｎ＋２へ運搬される。例えば、運搬装置Ｃ_１〜Ｃ_ｎから運搬装置ＴＣへは、物品Ａ_１〜Ａ_ｎのそれぞれの数が、運搬装置Ｃ_ｎ＋１及びＣ_ｎ＋２において所定の割合となるように、各物品が受け渡される。一例として、図９では、運搬装置Ｃ_ｎ＋１において、３つの物品Ａ_１、１つの物品Ａ_２、及び１つの物品Ａ_３の順番に並べられている。すなわち、物品Ａ_１の数と、物品Ａ_２の数と、物品Ａ_３の数と、が３：１：１の比率となるように、各物品が運搬されている。

物品Ａ_１の搬送、物品Ａ_２の搬送、及び物品Ａ_３の搬送は、例えば互いに異なる周期で実行される。各物品の搬送の周期は、運搬装置Ｃ_ｎ＋１及びＣ_ｎ＋２によって運搬される各物品の割合に応じて設定される。すなわち、運搬装置Ｃ_ｎ＋１及びＣ_ｎ＋２によって、より多く運搬される物品ほど、搬送の周期は短く設定される。

このような複数の運搬装置が設けられた搬送システムでは、短い時間で多くの物品が運搬される。従って、搬送装置１００についても、より短い時間でより多くの物品を、より確実に各運搬装置へ搬送できることが望まれる。上述した通り、実施形態によれば、搬送システムのスループットを向上させ、且つ物品Ａをより安定して搬送及び載置することが可能である。従って、実施形態に係る発明は、図９に表した搬送システム２に対して、好適に適用することができる。

図１０は、実施形態に係る搬送システムにより搬送される物品を例示する斜視図である。
以上では、１つの段に物品が４つ並べられ、４つの吸着パッドによりこれらの物品を吸着する例を説明した。実施形態に係る発明は、この例に限定されない。例えば、図１０（ａ）に表したように、１つの段に３つの物品が並べられても良い。図１０（ｂ）に表したように、１つの段に５つの物品が並べられても良い。吸着パッドの数は、１つの段に並べられた物品の数に合わせて変更可能である。いずれの例においても、荷崩れ防止のためには、物品同士を部分的に重ね合わせて積むことが有効である。そして、実施形態に係る搬送システムによれば、１つの段に並べられた物品を同時に搬送でき、且つ物品の吸着中にそれらの物品同士の重なりを解消できる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１、２搬送システム、１００搬送装置、１０１基台、１１０アーム、１１１ａ，１１１ｂリンク、１１２ａ〜１１２ｅ回動部、１２０ハンド、１３１〜１３４吸着パッド、１４１駆動部、１４１ａ〜１４１ｅ伸縮部、１４２駆動部、１４２ａガイド、１４２ｂスライダ、１５１第１検出部、１５２第２検出部、１５３第３検出部、１６１筒体、１６２弾性部材、１６３ベローズ、１７０報知部、１９０制御部、２００運搬装置、２１０コンベア、Ａ、Ａ_１〜Ａ_ｎ物品、Ａｘ１〜Ａｘ５回転軸、Ｃ_１〜Ｃ_ｎ＋２運搬装置、Ｄ１第１距離、Ｄ２第２距離、Ｄ３第３距離、Ｄ４第４距離、ＤＲ１第１方向、ＤＲ２第２方向、ＤＲ３第３方向、Ｐ、Ｐ_１〜Ｐ_ｎパレット、Ｓ吸着面、ＴＣ運搬装置

Claims

互いに部分的に重なりあった複数の物品をそれぞれ吸着する複数の吸着パッドと、
前記複数の吸着パッドと連結され、前記複数の吸着パッドを移動させるアームと、
前記物品同士の重なり幅を減少させるように、前記吸着パッド同士の間の距離を広げる第１駆動部と、
を備えた搬送システム。
前記第１駆動部は、前記複数の吸着パッドをそれぞれ予め設定された距離移動させ、前記物品同士の重なりを解消する請求項１記載の搬送システム。
前記物品同士の重なりを検出する第１検出部をさらに備えた請求項１記載の搬送システム。
前記第１駆動部は、前記物品同士の重なりが前記第１検出部により検出されなくなるまで、前記吸着パッド同士の間の距離を広げる請求項３記載の搬送システム。
前記第１駆動部が前記吸着パッド同士の間の距離を限界値まで広げた後に、前記第１検出部により前記物品同士の重なりが検出されるとき、前記アームは、動作を停止する請求項３記載の搬送システム。
報知部をさらに備え、
前記第１駆動部が前記吸着パッド同士の間の距離を限界値まで広げた後に、前記第１検出部により前記物品同士の重なりが検出されるとき、前記報知部による報知が実行される請求項３記載の搬送システム。
前記複数の吸着パッドは、第１位置に載置された前記複数の物品をそれぞれ吸着し、
前記第１駆動部は、前記物品を吸着した前記吸着パッド同士の間の距離を広げ、
前記アームは、吸着された前記複数の物品を運搬装置が設けられた第２位置へ移動させ、
前記複数の吸着パッドは、前記第２位置で前記複数の物品への吸着を解除する請求項１〜６のいずれか１つに記載の搬送システム。
前記複数の吸着パッドを、回転させる回動部をさらに備え、
前記回動部の回転軸方向は、前記複数の吸着パッドに囲まれた領域を通り、
前記複数の吸着パッドは、長手方向及び短手方向を有する前記複数の物品をそれぞれ吸着し、
前記回転駆動部は、前記長手方向及び前記短手方向の一方が、前記運搬装置による前記物品の運搬方向と揃うように、前記複数の吸着パッドを回転させる請求項７記載の搬送システム。
前記長手方向及び前記短手方向を検出する第２検出部をさらに備えた請求項８記載の搬送システム。
前記第２検出部は、前記第１駆動部により前記物品同士の重なり幅が減少された後に、前記長手方向及び前記短手方向を検出する請求項９記載の搬送システム。
前記複数の吸着パッドは、第１物品及び第２物品を含む前記物品を吸着し、
前記複数の吸着パッドは、第１吸着パッド及び第２吸着パッドを有し、
前記第１吸着パッドは、第１方向において前記第２吸着パッドと並び、前記長手方向が前記第１方向に沿う前記第１物品を吸着し、
前記第２吸着パッドは、前記長手方向が、前記第１方向と交差する第２方向に沿う前記第２物品を吸着する請求項８〜１０のいずれか１つに記載の搬送システム。
前記第１物品の前記長手方向及び前記短手方向の一方が前記運搬方向と揃うように、前記回動部が前記複数の吸着パッドを回転させると、前記第１吸着パッドは前記第１物品への吸着を解除し、
前記第２物品の前記長手方向及び前記短手方向の一方が前記運搬方向と揃うように、前記回動部が前記複数の吸着パッドを回転させると、前記第２吸着パッドは前記第２物品への吸着を解除する、
請求項１１記載の搬送システム。
前記複数の吸着パッドの吸着面と交差する第３方向に伸縮可能であり、前記複数の吸着パッドにそれぞれ接続された複数の伸縮部をさらに備えた請求項７〜１２のいずれか１つに記載の搬送システム。
前記複数の伸縮部は、前記複数の吸着パッドを前記第３方向に沿って移動させる複数の第２駆動部をそれぞれ有し、
前記複数の第２駆動部の１つは、前記複数の吸着パッドの１つが前記運搬装置の上に位置すると、前記複数の吸着パッドの前記１つを前記運搬装置に向けて移動させ、
前記複数の吸着パッドの前記１つは、前記複数の物品の１つへの吸着を解除し、前記複数の物品の前記１つを前記運搬装置の上に載置する請求項１３記載の搬送システム。
吸着された前記物品と前記搬送装置との間の距離に関する信号を検出する第３検出部をさらに備え、
前記複数の第２駆動部は、前記第３検出部による検出結果に基づき、前記複数の吸着パッドの前記第３方向における位置をそれぞれ制御する請求項１４記載の搬送システム。
前記複数の吸着パッドにより前記複数の物品を吸着する際に、前記複数の物品の高さ方向における位置に関する信号を検出する第４検出部をさらに備え、
前記複数の伸縮部は、前記複数の吸着パッドを前記第３方向に沿って移動させる複数の第２駆動部をそれぞれ有し、
前記複数の第２駆動部は、前記第４検出部による検出結果に基づき、前記複数の吸着パッドのそれぞれの前記高さ方向における位置を調整する請求項１３記載の搬送システム。
複数の物品をそれぞれ吸着する複数の吸着パッドと、
前記複数の吸着パッドと連結され、前記複数の吸着パッドを移動させるアームと、
前記吸着パッド同士の間の距離を広げる第１駆動部と、
を有する搬送装置を備え、
前記搬送装置は、複数の第１物品を第１運搬装置の上に搬送する動作と、複数の第２物品を第２運搬装置の上に搬送する動作と、を実行する搬送システム。