JP2024059161A - 搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】載置台とガイドレールとが係合していることを精度よく検出できる搬送システムを実現する。【解決手段】本開示の一形態に係る搬送システム１は、鉛直方向に沿って１以上の切欠き１１３１または穴が配置された、鉛直方向に延びるガイドレール１１３と、ガイドレール１１３に係合可能な溝１２１１が設けられた載置台１２１と、載置台１２１を昇降させる昇降部１２３と、鉛直方向における溝１２１１の中央部の上下に配置された、それぞれガイドレール１１３を検知可能な２つのセンサ１２５ａおよび１２５ｂと、２つのセンサ１２５ａおよび１２５ｂからの出力信号のＯＲ信号に基づいて、載置台１２１とガイドレール１１３の係合を検出する制御部とを備える。【選択図】図１

Description

本開示は、搬送システムに関する。

特許文献１は、物品を台車に載置して搬送するロボットを開示している。

特許第６４１３８９９号公報

台車に載置された物品を棚に格納する手段や、棚に収容された物品を台車に載置する手段として、棚にガイドレールを設け、載置台をガイドレールに沿って上昇させることが考えられる。ガイドレールには、物品を出し入れするための切欠き（投入口）や、載置台の高さを測定するための穴が設けられる。このケースでは、載置台とガイドレールとが係合しているのにも関わらず、載置台とガイドレールの係合を検知できない場合があった。

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、載置台とガイドレールとが係合していることを精度よく検出できる搬送システムを実現する。

本開示の一態様の搬送システムは、
鉛直方向に沿って１以上の切欠きまたは穴が配置された、前記鉛直方向に延びるガイドレールと、
前記ガイドレールに係合可能な溝が設けられた載置台と、
前記載置台を昇降させる昇降部と、
前記鉛直方向における前記溝の中央部の上下に配置された、それぞれ前記ガイドレールを検出可能な２つのセンサと、
前記２つのセンサからの出力信号のＯＲ信号に基づいて、前記載置台と前記ガイドレールの係合を検出する制御部と
を備える。

本開示によれば、載置台とガイドレールとが係合していることを精度よく検出できる搬送システムを実現することができる。

実施形態１にかかる搬送システムの構成を説明する図である。 従来技術の構成と実施形態１の構成の違いを説明する図である。 実施形態１を用いて載置台とガイドレールとの係合を検出する方法を説明する図である。

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

実施形態１
以下、図面を参照して実施形態１にかかる搬送システム１について説明する。搬送システム１は、棚１１および搬送ロボット１２を備えている。搬送ロボット１２は、物品を搬送して棚１１に格納する。搬送ロボット１２は、棚１１から物品を取り出し、取り出した物品を搬送する。

棚１１は、物品２（例：通函）を収容可能に構成される。図１では、物品２は点線で示されている。物品２は、幅方向に突出する突出部（例：つば）を備えている。棚１１は、筐体１１１、支持部材１１２、ガイドレール１１３ａ、およびガイドレール１１３ｂを備えている。支持部材１１２は、物品２の突出部を支持する。

一対のガイドレール１１３ａおよび１１３ｂは、鉛直方向に延びる。ガイドレール１１３ａおよび１１３ｂを区別しない場合、ガイドレール１１３と言う。ガイドレール１１３ａおよび１１３ｂは、搬送ロボット１２の載置台１２１に設けられた溝１２１１ａおよび１２１１ｂと係合可能である。載置台１２１は、ガイドレール１１３ａおよび１１３ｂに沿って昇降する。

ガイドレール１１３ａおよびガイドレール１１３ｂの各々には、鉛直方向に沿って１以上の切欠き１１３１（投入口とも言う）が配置される。切欠き１１３１は、物品２を出し入れする際に用いられる。

また、切欠き１１３１は、載置台１２１の高さを測定するためにも用いられる。後述するセンサ１２５ａおよび１２５ｂで切欠き１１３１を検出し、検出した切欠き１１３１の数をカウントすることで、載置台１２１の高さを測定できる。また、切欠き１１３１の代わりに、穴が設けられてもよい。

搬送ロボット１２は、載置台１２１、移動部１２２、昇降部１２３、伸縮アーム１２４、センサ１２５ａ、およびセンサ１２５ｂを備えている。

載置台１２１は、物品２を載置可能な台である。載置台１２１には、溝１２１１ａおよび１２１１ｂが設けられる。溝１２１１ａおよび１２１１ｂは、搬送ロボット１２の進行方向右側および左側に設けられる。溝１２１１ａおよび１２１１ｂは、ガイドレール１１３ａおよび１１３ｂと係合可能である。

移動部１２２により、搬送ロボット１２は水平方向に移動する。昇降部１２３は、移動部１２２上に設けられる。昇降部１２３は、載置台１２１を昇降させる。伸縮アーム１２４は、棚１１から物品２を取り出して載置台１２１に載置し、載置台１２１上の物品２を棚１１に格納する。

センサ１２５ａ（センサＡとも言う）は、溝１２１１ａ内に設けられる。センサ１２５ｂ（センサＢという）は、溝１２１１ｂ内に設けられる。センサ１２５ｂおよび１２５ａは、鉛直方向における溝１２１１ａおよび１２１１ｂの中央部の上下に設けられる。なお、センサ１２５ａの位置とセンサ１２５ｂの位置の上下関係は、逆であってもよい。センサ１２５ａおよび１２５ｂは、ガイドレール１１３ａおよび１１３ｂを検出できる。なお、溝１２１１ａまたは１２１１ｂに、センサ１２５ａとセンサ１２５ｂの両方が設けられてもよい。センサ１２５ａおよび１２５ｂを互いに区別しない場合、センサ１２５と言う。

センサ１２５は、例えば、フォトインタラプタやフォトリフレクタである。このケースでは、センサ１２５は発光部および受光部を備える。発光部からの光がガイドレール１１３で遮られている場合、ガイドレール１１３を検出してもよい。発光部からの光がガイドレール１１３で反射されている場合、ガイドレール１１３を検出してもよい。なお、センサ１２５は、ガイドレール１１３から受ける力を検出するセンサ（例：接触センサ、磁気センサ）であってもよい。

搬送ロボット１２は、移動部１２２、昇降部１２３、および伸縮アーム１２４を制御する制御部（不図示）を備える。

制御部は、メモリやプロセッサなどを含んでいる。制御部は、センサ１２５ａの出力信号およびセンサ１２５ｂの出力信号を取得する。制御部は、センサ１２５ａの出力信号とセンサ１２５ｂの出力信号のＯＲ信号に基づいて、載置台１２１とガイドレール１１３とが係合していることを検知する。また、制御部は、センサ１２５ａの出力信号とセンサ１２５ｂの出力信号に基づいて載置台１２１の高さを制御する。

なお、棚１１と搬送ロボット１２が一体として構成されていてもよい。また、搬送ロボット１２は、伸縮アーム１２４を備えていなくてもよい。伸縮アーム１２４が棚１１側に備えられていてもよく、伸縮アーム１２４以外の機構により物品２が移載されてもよい。

図２は、従来技術の構成と実施形態１の構成の違いを説明する図である。左側の１つの図は、従来技術にかかるセンサ２０を説明する図である。載置台１２１の厚み方向における中央部に１つのセンサ２０が配置されている。センサ２０の位置が、切欠き１１３１の下端の位置より高く、切欠き１１３１の上端の位置より低い場合、載置台１２１とガイドレール１１３とが係合していることを検出できないという問題がある。

右側の２つの図は、実施形態１を説明する図である。上の図は、センサ１２５ａを説明する図である。センサ１２５ａは、中央部より低い位置に設けられている。載置台１２１が下降している場合、センサ１２５ａは、センサ２０よりも早いタイミングでガイドレール１１３を検出できる。

下の図は、センサ１２５ｂを説明する図である。センサ１２５ｂは、中央部より高い位置に設けられている。載置台１２１が上昇している場合、センサ１２５ｂは、センサ２０よりも早いタイミングでガイドレール１１３を検出できる。

実施形態１では、センサ１２５ａの出力信号とセンサ１２５ｂの出力信号の両方を用いるため、従来技術より高精度に、載置台１２１とガイドレール１１３とが係合していることを検出できる。

センサ１２５ｂの高さとセンサ１２５ａの高さの差分が、切欠き１１３１の幅（もしくは穴の径）より大きい場合、載置台１２１とガイドレール１１３とが係合していることを確実に検出できるため好ましい。

図３は、実施形態１を用いて載置台１２１とガイドレール１１３とが係合していることを検出する方法を説明する図である。図３は、従来技術にかかるセンサ２０の出力信号の時間変化、センサＡ（センサ１２５ａ）の出力信号の時間変化、センサＢ（センサ１２５ｂ）の出力信号の時間変化、およびＯＲ信号の時間変化を示している。各センサがガイドレール１１３を検出しているとき、出力信号が「１」になっている。載置台１２１が上昇している場合、センサＢの出力が、センサＡの出力よりも先に「０」になる。

従来技術では、時間帯Ｔ１において載置台１２１とガイドレール１１３とが係合していることを検出できなかった。実施形態１では、ＯＲ信号を用いるため、時間帯Ｔ１においても載置台１２１とガイドレール１１３とが係合していることを検出できる。

なお、片方の溝１２１１に２つのセンサ１２５が設けられる場合も同様の効果を奏する。ただし、両方の溝１２１１にセンサ１２５が設けられている場合、両方の溝１２１１がガイドレール１１３に係合していることを確認できる。

ところで、従来技術の構成を用いて、載置台１２１の高さを、切欠き１１３１が設けられた高さに一致させることができる。従来技術では、センサ２０の出力信号が「０」になるように、載置台１２１の高さを制御していた。従来技術では、載置台１２１の中央部の位置が、切欠き１１３１の下端の位置より高く、切欠き１１３１の上端の位置より低いことしかわからなかった。

公差や設置状態に応じて、棚ごとに投入口（切欠き１１３１）の高さが異なる場合がある。そこで、従来技術にかかる搬送ロボットは、センサ２０で切欠き１１３１を検出し、載置台１２１を切欠き１１３１まで上昇させた後、載置台１２１を所定量（例：数ｃｍ）昇降させていた。載置台１２１の厚み方向における中央部が切欠き１１３１の中央に位置していることを検出できると、載置台１２１の高さを制御する精度が向上する。精度が向上すると、物品２を棚１１から出し入れする際のミスを防止でき、処理時間を低減できる。

実施形態１では、センサＡおよびＢの一方で切欠き１１３１を検出した場合に、載置台１２１の速度を減少させる。そして、センサＡの出力信号が「１」になり、かつ、センサＢの出力信号が「１」になるように、載置台１２１の高さを制御する。制御部は、センサＡの出力信号とセンサＢの出力信号のＡＮＤ信号に基づいて、載置台１２１の高さを制御してもよい。検出信号Ａが「１」であり、かつ、検出信号Ｂが「１」である時間帯Ｔ２は、時間帯Ｔ１より短い。したがって、実施形態１によれば、載置台１２１の高さを精度よく調整できる。

上述したプログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disc（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ 搬送システム
１１ 棚
１１１ 筐体
１１２ 支持部材
１１３、１１３ａ、１１３ｂ ガイドレール
１１３１ 切欠き
１２ 搬送ロボット
１２１ 載置台
１２１１、１２１１ａ、１２１１ｂ 溝
１２２ 移動部
１２３ 昇降部
１２４ 伸縮アーム
２０、１２５、１２５ａ、１２５ｂ センサ
２ 物品

Claims (1)

1. 鉛直方向に沿って１以上の切欠きまたは穴が配置された、前記鉛直方向に延びるガイドレールと、
   前記ガイドレールに係合可能な溝が設けられた載置台と、
   前記載置台を昇降させる昇降部と、
   前記鉛直方向における前記溝の中央部の上下に配置された、それぞれ前記ガイドレールを検出可能な２つのセンサと、
   前記２つのセンサからの出力信号のＯＲ信号に基づいて、前記載置台と前記ガイドレールの係合を検出する制御部と
   を備えた搬送システム。

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