JP6747511B2 - 搬送装置、及び搬送方法 - Google Patents

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Description

本発明は、搬送装置、及び搬送方法に関する。
半導体製造工場等の製造工場では、ストッカなどの自動倉庫に、半導体ウエハの搬送容器（ＦＯＵＰ）あるいはレチクル搬送用のレチクルＰｏｄなどの物品を一時的に保管することが行われている。自動倉庫は、スタッカクレーンなどの搬送装置を備えており、この搬送装置によって物品を保管棚または入出庫ポートなどに移載する。また、自動倉庫において、保管棚に移載された物品を確認するため、搬送装置に設けられたテレビカメラによって物品の画像（映像）を取得し、各保管棚における物品の存在を確認して在庫管理等に用いることが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
特開平２−９５６０５号公報
自動倉庫に用いられる搬送装置は、保管棚の所定位置に物品を載置するように制御されているが、何らかの要因により正常な位置からずれて物品を載置してしまう場合がある。このような場合、後に搬送装置がその物品を受け取るときに適切に物品を保持できず、物品の落下等を引き起こす可能性がある。また、搬送装置が適切に物品を保持できない場合、異常が検出されて搬送装置を停止させることがある。搬送装置が停止した場合、作業者が自動倉庫内に入って状況を確認することになり、足場の設置など、作業者にとって負担が大きい作業が必要となる。さらに、作業者による確認中は、自動倉庫の稼働を停止させるので、製造工場等の生産効率を低下させる要因となる。
本発明は、以上のような事情に鑑み、保管棚に載置された物品の姿勢あるいは位置を適切なタイミングで迅速かつ精度よく検出することが可能な搬送装置、及び搬送方法を提供することを目的とする。
本発明に係る搬送装置は、物品を載置可能な複数の移載先の間を移動し、移載先に対して物品を移載する搬送装置であって、搬送装置が移載先に物品を移載した後であって他の移載先に向けて移動を開始する前に、その物品の姿勢または移載先における物品の位置を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて移載先の物品の姿勢または位置が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する判定部と、を備える。
また、判定部は、搬送装置が移載先に物品を移載した後であって他の移載先に向けて移動を開始する前に判定を行ってもよい。また、判定部は、搬送装置が移載先に物品を載置するごとに判定を行ってもよい。また、先端側に物品を保持した状態で移載先に対して待機位置から伸縮可能であり、移載先に対して伸びた状態で移載先に物品を載置する移載装置を備え、検出部は、搬送装置が移載先に物品を載置した後、移載装置が伸びた状態から待機位置に戻るまでの間に検出を行ってもよい。また、移載装置は、昇降可能な昇降台に設けられ、検出部は、昇降台に設けられてもよい。また、検出部は、移載先及びこの移載先に載置された物品の画像を取得して、画像に基づいて物品の姿勢または移載先における位置を検出してもよい。また、検出部による検出の際に、移載先及びこの移載先に載置された物品を照明する照明部を備えてもよい。また、検出部は、移載先に設けられている指標部と、物品の特徴部分とが撮像された画像に基づいて物品の姿勢または移載先における位置を検出してもよい。また、判定部が移載先の物品の姿勢または位置が適正範囲内でないと判定したときに、所定の処理を行う制御部を備えてもよい。
本発明に係る搬送方法は、物品を載置可能な複数の移載先の間を移動し、移載先に対して物品を移載する搬送方法であって、移載先に物品が載置された後にその物品の姿勢または移載先における物品の位置を検出することと、検出した結果に基づいて移載先の物品の姿勢または位置が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定することと、を含む。
本発明に係る搬送装置及び搬送方法によれば、保管棚に載置された物品の姿勢あるいは位置を適切なタイミングで迅速かつ精度よく検出することができる。
また、判定部により、搬送装置が移載先に物品を移載した後であって他の移載先に向けて移動を開始する前に判定を行う搬送装置では、搬送装置が速やかに他の移載先に向けて移動を開始できる。また、判定部により、搬送装置が移載先に物品を載置するごとに判定を行う搬送装置では、移載先に物品を載置するごとに判定するので、移載した物品を確実に判定することができる。また、先端側に物品を保持した状態で移載先に対して待機位置から伸縮可能であり、移載先に対して伸びた状態で移載先に物品を載置する移載装置を備え、検出部により、搬送装置が移載先に物品を載置した後、移載装置が伸びた状態から待機位置に戻るまでの間に検出を行う搬送装置では、移載装置が移載動作を行っている間に検出を行うので、検出による搬送時間のロスを低減することができる。また、この搬送装置では、上記した移載装置を備えるので、移載装置のサイズをコンパクトにすることができる。また、移載装置が、昇降可能な昇降台に設けられ、検出部が、昇降台に設けられる搬送装置では、移載装置および検出部の双方が昇降台に設けられるので、検出部は移載時の位置から移動せずに迅速に検出できる。また、検出部が、移載先及びこの移載先に載置された物品の画像を取得して、画像に基づいて物品の姿勢または移載先における位置を検出する搬送装置では、センサによる判定と比較すると、画像には物品の姿勢あるいは位置に関する情報を多く含むので、精度よく判定することができる。また、この搬送装置では、検出部が画像に基づいて検出するので、大きさあるいは形状が異なる物品に対しても適用できる。また、検出部による検出の際に、移載先及びこの移載先に載置された物品を照明する照明部を備える搬送装置では、移載先及び移載先に載置された物品を確実に照明するので、検出部により精度よく検出することができる。また、検出部が、移載先に設けられている指標部と、物品の特徴部分とが撮像された画像に基づいて物品の姿勢または移載先における位置を検出する搬送装置では、指標部と特徴部分とに基づいて検出するので、検出部により精度よく検出することができる。また、判定部が移載先の物品の姿勢または位置が適正範囲内でないと判定したときに、所定の処理を行う搬送装置では、異常に載置された物品に対して適切な処理を行うことができる。
第１実施形態に係る搬送装置が適用された自動倉庫の一例を概念的に示す正面図である。 図１の自動倉庫を示す上面図である。 図１の自動倉庫を示す側面図である。 昇降台及び移載装置を示す側面図である。 アーム部を示す上面図である。 昇降台及び検出部を示す正面図である。 保管棚の一部を示す上面図である。 物品を示す側面図である。 物品、検出部および照明部の位置関係を示す上面図である。 搬送装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る搬送装置を示す正面図である。 図１１の搬送装置を示す側面図である。
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、鉛直方向をＺ方向とし、水平方向をＸ方向、Ｙ方向とする。また、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のそれぞれについて、適宜、矢印の先の側を＋側（例、＋Ｘ側）と称し、その反対側を−側（例、−Ｘ側）と称する。
［第１実施形態］
図１から図３は、第１実施形態に係る搬送装置が適用された自動倉庫の一例を概念的に示す図である。図１は−Ｙ側から見た正面図である。図２は＋Ｚ側から見た上面図である。図３は、−Ｘ側から見た側面図である。本実施形態の搬送装置１は、自動倉庫Ｓ（ストッカ）に用いられるスタッカクレーンである。自動倉庫Ｓは、例えば、半導体工場などに設けられ、半導体ウエハを収容したＦＯＵＰ、あるいはレチクルなどの加工用部材を収容したレチクルポッドなどの物品２を保管する。
搬送装置１は、物品２を載置可能な複数の移載先の間を移動し、移載先に対して物品２を移載する。図中のＸ方向は、搬送装置１の移動方向であり、Ｙ方向は、搬送装置１が物品２を受け渡す方向である。なお、本実施形態では搬送装置１がスタッカクレーンであるとして説明するが、搬送装置１はスタッカクレーンでなくてもよい。また、ここでは、物品２がＦＯＵＰであるとして説明するが、物品２はＦＯＵＰ以外でもよい。例えば、物品２は、自動倉庫Ｓが設置される設備で扱われる各種の物品でもよい。また、搬送装置１及び自動倉庫Ｓは、半導体分野以外の設備にも適用可能である。
自動倉庫Ｓは、搬送装置１、筐体３、保管棚４（移載先）、撮像部５、及びストッカ制御部６を備える。搬送装置１については、後に説明する。筐体３は、外部に対して隔離可能な内部空間を有する。筐体３は、筐体３の外部と内部空間とで物品２が受け渡される入出庫ポート（図示せず）を備えている。
保管棚４は、筐体３の内部に配置されている。保管棚４は、複数設けられ、搬送装置１の移動方向（Ｘ方向）に対する交差方向（Ｙ方向）の両側（＋Ｙ側及び−Ｙ側）に配置されている。各保管棚４は、鉛直方向（Ｚ方向）に配列された複数の棚４ａ及び水平方向（Ｘ方向）に配列された複数の縦板４ｂを有する。各棚４ａは、物品２を載置可能である。各棚４ａは、複数の物品２を載置可能である。
撮像部５は、筐体３の内部に配置される。撮像部５は、筐体３の内部の監視に用いられる。撮像部５は、筐体３の上部の＋Ｘ側及び−Ｘ側に設けられる。各撮像部５は、搬送装置１及び保管棚４を撮像して画像を取得する。各撮像部５は、例えば、画像あるいは動画をデジタルデータとして取得するデジタルカメラ（デジタルビデオカメラ）である。各撮像部５は、データバス３８に有線又は無線により通信可能に接続される。各撮像部５は、撮像した画像のデータをデータバス３８に出力する。各撮像部５から出力された画像データは、記録部３６に記録される。なお、自動倉庫Ｓが撮像部５を備えるか否かは任意である。
ストッカ制御部６は、搬送装置１を含む自動倉庫Ｓの各部を制御及び管理する。ストッカ制御部６は、例えば、搬送装置１の各部の動作の制御、保管棚４における物品２の保管履歴などを管理する。ストッカ制御部６は、筐体３の外部に配置される。ストッカ制御部６は、ＣＰＵ、メインメモリ、ハードディスクなどの記憶装置、有線あるいは無線の通信装置、キーボードあるいはマウスなどの入力装置、及びディスプレイなどの表示装置を備えるコンピュータ装置により構成される。このコンピュータ装置は、記憶装置に記憶された各種プログラムを読出し、このプログラムに従って処理を実行する。ストッカ制御部６は、自動倉庫Ｓの各部と有線又は無線により通信可能に接続される。また、ストッカ制御部６は、管理装置１６の制御部３７と有線又は無線により通信可能に接続される。なお、ストッカ制御部６は、筐体３の内部または外部のいずれに配置されてもよい。
搬送装置１は、筐体３の内部に配置される。搬送装置１は、軌道１９に沿って走行し、物品２を移載する。搬送装置１は、走行体１０と、マスト１１と、昇降台１２と、移載装置１３と、検出部１４と、照明部１５と、管理装置１６と、を備える。
走行体１０は、軌道１９に沿って走行する。軌道１９は、筐体３内の上部及び下部に設けられている。上部及び下部の軌道１９は、それぞれ、＋Ｙ側及び−Ｙ側の保管棚４の間に設けられる（図示せず）。上部及び下部の軌道１９は、それぞれ、Ｘ方向と平行な方向に配置される。走行体１０は、軌道１９とほぼ平行な方向に走行する（図１ではＸ方向）。走行体１０は、例えば電動モータなどの走行駆動部、減速機、駆動輪、エンコーダなどを有する。駆動輪は、軌道１９に接するように配置され、減速機を介して電動モータ（走行駆動部）の出力軸に接続される。電動モータの出力軸の回転が減速機を介して駆動輪に伝えられ、駆動輪の回転により走行体１０が走行する。エンコーダは、電動モータの出力軸の回転数などを検出し、その検出結果をストッカ制御部６等に出力する。このストッカ制御部６は、エンコーダの検出結果に基づいて電動モータの回転を制御し、走行体１０の速度あるいは停止位置の制御を行う。なお、走行体１０の停止位置の設定は、軌道１９に沿って予め設置された指標板等を識別することによって行われてもよい。また、走行駆動部（電動モータ）は、回転型のモータでもよいし、リニアモータが用いられてもよい。
上部の走行体１０および下部の走行体１０の間には鉛直に延びるマスト１１が取り付けられている。マスト１１は、上部の走行体１０および下部の走行体１０と一体となって移動する。
昇降台１２は、マスト１１に沿って昇降する。昇降台１２は、ベース１２ａと、支柱部１２ｂと、天板１２ｃと、を備える。ベース１２ａは、昇降台１２の下部に配置される。ベース１２ａは、昇降台１２の各部を支持する。支柱部１２ｂは、ベース１２ａの＋Ｘ側に配置される。支柱部１２ｂは、ベース１２ａから鉛直上方に延びている。支柱部１２ｂは、その＋Ｘ側において、接続部（図示せず）を介してマスト１１に接続される。昇降台１２は、マスト１１により鉛直方向に案内される。天板１２ｃは、昇降台１２の上部に配置される。ベース１２ａと天板１２ｃとの間には、物品２を配置可能なスペースが形成される。天板１２ｃは、支柱部１２ｂに下方から支持される。天板１２ｃは、検出部１４などの物体の支持、および物品２の落下防止に用いられる。
昇降台１２は、ワイヤなどの吊り下げ部材によって、上方から吊り下げられている。搬送装置１は、吊り下げ部材を駆動する昇降駆動部（図示せず）を備えている。この昇降駆動部は、吊り下げ部材の繰り出しあるいは巻取を行う。昇降台１２は、昇降駆動部が吊り下げ部材を巻き取ると、マスト１１に案内されて上昇する。また、昇降台１２は、昇降駆動部が吊り下げ部材を繰り出すと、マスト１１に案内されて下降する。なお、昇降台１２の構成は、図１等の例に限定されず、任意である。例えば、昇降台１２は天板１２ｃを備えなくてもよい。
移載装置１３は、昇降台１２に設けられている。図４は、昇降台及び移載装置を−Ｘ側から見た側面図である。移載装置１３は、アーム部２０と、保持部２１と、回転駆動部２２を備える。図５はアーム部を示す上面図である。アーム部２０は、アーム２０ａ、２０ｂが関節２０ｃを介して接続された構造である。アーム部２０は、アーム２０ａ、２０ｂが関節２０ｃで折り曲がることで、Ｙ方向を含む水平方向に伸縮可能である。アーム部２０は、その基端側が回転駆動部２２に接続されている。
アーム部２０の先端側には、保持部２１が回転可能に接続されている。保持部２１は、その上面に物品２を保持可能である。保持部２１は、物品２の位置決めに用いられる複数（例、３本）のピン２３（例、キネマティックピン）を有している。物品２の底面には、位置決め用の複数の溝部（図示せず）が放射状に形成されている。保持部２１が物品２を保持する際に、保持部２１の複数のピン２３は、それぞれ、物品２の底面の溝部に入り込み、保持部２１は、その上面に物品２が位置決めされる。保持部２１は、物品２が位置決めされた状態で、物品２を支持する。回転駆動部２２は、昇降台１２に配置され、アーム部２０及び保持部２１を鉛直方向と平行な軸周りに回転させる。
図４に示すように、保持部２１は、アーム部２０が収縮した状態で昇降台１２上に配置される。この状態のアーム部２０及び保持部２１の位置を待機位置Ｐ１と称す。移載装置１３が物品２を保管棚４に移載する際、保持部２１は、物品２を保持した状態で待機位置Ｐ１に配置される。そして、移載装置１３は、アーム部２０が待機位置Ｐ１から＋Ｙ側あるいは−Ｙ側に伸長する。アーム部２０の伸長方向は、回転駆動部２２の回転により、＋Ｙ側あるいは−Ｙ側に変更される。移載装置１３は、移載先へ物品２を渡す際に、移載先に対して位置決めされた状態でアーム部２０が伸長して、保持部２１上の物品２を移載先の上方に配置する。そして、昇降台１２が下降することによって、保持部２１から移載先へ物品２を渡す。このようにして、移載装置１３は、＋Ｙ側あるいは−Ｙ側の移載先に対して伸びた状態で移載先に物品２を載置する。また、保持部２１は、保持した物品２が移載された後に、アーム部２０が収縮して待機位置Ｐ１に配置される。
また、移載装置１３が保管棚４などの移載元から物品２を受け取る際に、保持部２１は、物品２を保持しない状態で待機位置Ｐ１に配置される。そして、保持部２１は、移載元に配置された物品２に対してアーム部２０が伸びて、物品２の底面の下に配置される。そして、移載装置１３は、昇降台１２が上昇することによって、保持部２１が物品２をすくい上げる。そして、移載装置１３は、保持部２１上に物品２が保持された状態でアーム部２０が縮み、アーム部２０及び保持部２１が待機位置Ｐ１に移動して、物品２を昇降台１２の上で保持する。上記のように、移載装置１３は、先端側（保持部２１）に物品２を保持した状態で移載先に対して待機位置Ｐ１から伸縮可能であり、移載先に対して伸びた状態で移載先に物品２を載置する。この場合、移載装置１３のサイズをコンパクトにすることができる。
なお、図１等に示した移載装置１３は、一例であり、他の構成でもよい。例えば、移載装置１３は、物品２の上部に設けられるフランジ２ｃ（図８参照）を把持することで物品２を保持してもよいし、物品２の側面を挟むことで物品２を保持してもよい。また、移載装置１３は、上記したアーム部２０を用いることに限定されず、例えば、多関節のロボットアームなどが用いられてもよい。
次に、検出部１４について説明する。検出部１４は、図１に示すように、昇降台１２に設けられる。検出部１４は、移載先及び移載先に載置された物品２の姿勢または位置を検出する。検出部１４は、カメラ、ビデオカメラなどの撮像装置、距離、位置あるいは変位などを測定可能なセンサなどである。ここでは、検出部１４が撮像装置であるとして説明する。検出部１４は、例えば、画像あるいは動画をデジタルデータとして取得するデジタルカメラ（デジタルビデオカメラ）である。検出部１４は、オートフォーカス機構、ズーム機構、フラッシュ等を備えてもよい。
検出部１４は、図２に示すように、複数の検出部１４ａから１４ｄを備える。検出部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、天板１２ｃの＋Ｙ側における＋Ｘ側及び−Ｘ側に設けられる。検出部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、＋Ｙ側に向けて設けられ、＋Ｙ側を検出する。検出部１４ｃ、１４ｄは、天板１２ｃの−Ｙ側における＋Ｘ側及び−Ｘ側に設けられる。検出部１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、−Ｙ側に向けて設けられ、−Ｙ側を検出する。
図６は、昇降台及び検出部を−Ｙ側から見た正面図である。検出部１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、支持部材２５を介して、天板１２ｃに設けられる。検出部１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、支持部材２５により、所定の角度で斜め下方に向けて設けられ、斜め上方から撮像する。これにより、検出部１４ｃ、１４ｄは、保管棚４に載置された物品２の昇降台１２側（図６では−Ｙ側）及び保管棚４の昇降台１２側を撮像可能になる。したがって、検出部１４は、保管棚４に載置された物品２の昇降台１２側、および保管棚４の昇降台１２側を確実に撮像することができる。また、検出部１４が斜め上方から撮像する場合、検出部１４を昇降台１２の上方に配置するので、検出部１４の設置による水平方向のサイズの増加を抑制することができる。また、検出部１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、移載先に載置される物品２における＋Ｘ側、−Ｘ側に向けて設けられ、物品２における＋Ｘ側、−Ｘ側の部分を中心に撮像するようにＸ方向の向きが調整されている。
なお、検出部１４ｃ、１４ｄは、それぞれ上記の姿勢に限定されず、例えば、後に図１１で説明するように、水平方向に向けて設けられてもよい。また、検出部１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、姿勢を駆動装置により可動とした構成でもよい。この構成の場合、検出部１４ｃ、１４ｄは、ストッカ制御部６あるいは管理装置１６からの動作指令により駆動装置の駆動が制御されることで、その姿勢が制御されてもよい。
照明部１５は、図２に示すように、複数の照明部１５ａから１５ｄを備える。照明部１５ａ、１５ｂは、それぞれ、天板１２ｃの＋Ｙ側における＋Ｘ側及び−Ｘ側に設けられる。照明部１５ａ、１５ｂは、それぞれ、天板１２ｃの＋Ｙ側に向けて設けられ、＋Ｙ側を照明する。照明部１５ｃ、１５ｄは、それぞれ、天板１２ｃの−Ｙ側における＋Ｘ側及び−Ｘ側に設けられる。照明部１５ｃ、１５ｄは、天板１２ｃの−Ｙ側に向けて設けられ、−Ｙ側を照明する。
図６に示すように、照明部１５ｃ、１５ｄは、それぞれ、検出部１４、１４ｄの近傍に配置される。照明部１５ｃ、１５ｄは、それぞれ、検出部１４ｃ、１４ｄの下方で且つ−Ｙ側（移載先側）に設けられる。照明部１５ｃ、１５ｄは、検出部１４ｃ、１４ｄによる検出の際に、移載先及びこの移載先に載置された物品２を照明する。照明部１５ｂは、ＬＥＤ等の発光素子が用いられる。照明部１５ｃ、１５ｄは、それぞれ、検出部１４ｃ、１４ｄが検出する方向（図６では−Ｙ側）に向けて設けられる。照明部１５ｂは、移載先に載置される物品２に対して所定の角度から照明するように配置される。
照明部１５ｃ、１５ｄは、ストッカ制御部６（図１参照）と通信可能に接続される。照明部１５ｃ、１５ｄは、ストッカ制御部６により照明のオンオフのタイミング、あるいは照明光の強度などが制御される。なお、図６には、−Ｙ側の検出部１４ｃ、１４ｄ及び照明部１５ｃ、１５ｄを示したが、＋Ｙ側の検出部１４ａ、１４ｂ及び照明部１５ａ、１５ｂ（図２参照）も、−Ｙ側の検出部１４ｃ、１４ｄ及び照明部１５ｃ、１５ｄと同様に構成される。上記のように検出部１４による検出の際に、移載先及びこの移載先に載置された物品２を照明する照明部１５を備える場合、照明部１５が移載先及びこの移載先に載置された物品２を確実に照明するので、検出部１４は、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を精度よく検出することができる。また、搬送装置１が照明部１５ａから１５ｄを備えるか否かは任意である。
次に、検出部１４ａから１４ｄによる物品２の画像の取得について説明する。検出部１４ａから１４ｄ（図２参照）は、それぞれ、少なくとも保管棚４に載置された物品２の昇降台１２側（図７では−Ｙ側）及び保管棚４の昇降台１２側の画像を取得する。検出部１４ａから１４ｄは、それぞれ、指標部２７と、物品２の特徴部分２８とが撮像された画像に基づいて物品２の姿勢または移載先における位置を検出する。
図７は、保管棚の一部を拡大した上面図である。棚４ａは、１つの物品２の載置部分ごとに、ピン３０ａから３０ｃ、切り欠き部３２、及び指標部２７が設けられている。複数（例、３本）のピン３０ａから３０ｃは、例えばキネマティックピンであり、物品２の位置決めに用いられる。複数のピン３０ａから３０ｃは、それぞれ、棚４ａの所定の位置に設けられている。ピン３０ａは、棚４ａにおいて、昇降台１２側（−Ｙ側）の＋Ｘ側の所定位置に設けられる。ピン３０ｂは、棚４ａにおいて、昇降台１２側（−Ｙ側）の−Ｘ側の所定位置に設けられる。ピン３０ｃは、棚４ａにおいて、昇降台１２から離れる側（＋Ｙ側）に、Ｘ方向の中央部分の所定位置に設けられる。
切り欠き部３２は、移載装置１３の保持部２１（図５参照）が鉛直方向に通過可能である。切り欠き部３２は、保持部２１が挿入されたときに遊びを含むように、上方から見た形状が保持部２１よりも大きく形成されている。物品２が移載装置１３により保管棚４に移載される際、保持部２１が切り欠き部３２の上方から下方に移動し、物品２の移載動作が行われる。物品２は、棚４ａに設けられた複数のピン３０ａから３０ｃのそれぞれが、物品２の底面の位置決め用の溝部に挿入され、棚４ａに位置決めされる。物品２は、位置決めされた状態で棚４ａに載置される。
指標部２７は、複数の指標部２７ａ、２７ｂを有している。指標部２７ａ、２７ｂは、それぞれ、検出部１４により撮像可能に形成されている。例えば、指標部２７ａ、２７ｂは、それぞれ、着色された円形のマークである。指標部２７ａ、２７ｂは、それぞれ、撮像されたときに識別可能な色に設定される。指標部２７ａ、２７ｂは、それぞれ、複数のピン３０ａから３０ｃのうち昇降台１２側（−Ｙ側）の２つのピン３０ａ、３０ｂに対して、所定の角度及び所定の距離に設けられている。また、指標部２７ａは、指標部２７ａとピン３０ａとを結んだ直線がＹ方向に対して所定の角度（ここでは、Ｙ方向と平行）になるように、配置される。また、指標部２７ｂとピン３０ｂとの位置関係は、指標部２７ａとピン３０ａとの位置関係と同様である。
物品２は、通常、所定のサイズで形成される。物品２の昇降台１２側の端部２Ｐは、通常、上方から見たときに、Ｘ方向と平行な直線状に形成されている。端部２Ｐは、特徴部分２８に設定される。物品２が、正常の位置Ｐ１に載置される場合、指標部２７ａと端部２Ｐの距離Ｌａ、および指標部２７ｂと端部２Ｐの距離Ｌｂは、同様の所定の値になる。一方、物品２が、正常の位置Ｐ１に対して水平方向（図７ではＸＹ平面方向）にずれた位置Ｐ２に載置される場合、指標部２７ａと端部２Ｐの距離Ｌｃ、および指標部２７ｂと端部２Ｐの距離Ｌｄは、互いに異なる値になる。この場合、距離Ｌｃおよび距離Ｌｄに基づいて、物品２の水平方向のずれを定量的に検出できる。また、端部２Ｐが鉛直方向にずれているとき、端部２Ｐの水平面（図７ではＸＹ平面）に対する傾きの値に基づいて、物品２の鉛直方向（Ｚ方向）のずれを定量的に検出することができる。
なお、指標部２７の大きさ、形状、色、数および位置のうち少なくとも１つは、図７に示す例に限定されず、任意に設定可能である。例えば、指標部２７は、所定の位置に配置される直線でもよい。また、指標部２７の数は、２つでなくてもよく、例えば、１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、搬送装置１が指標部２７を備えるか否かは任意であり、例えば、指標部２７はなくてもよい。また、特徴部分２８は、図７に示した端部２Ｐに限定されず、任意に設定可能である。例えば、特徴部分２８は、後に図８で説明する段差２ｄでもよい。また、特徴部分２８は、１つでなくてもよい。例えば、特徴部分２８は複数でもよい。
図８は、物品を−Ｙ方向から見た側面図である。図８の物品２は、アンダーフランジ２ｂが透明な材料で形成される。物品２は、透明な材料で形成される部材が使用される場合がある。この物品２は、内部に半導体ウエハを収容可能な本体部２ａ、本体部２ａの下部に設けられるアンダーフランジ２ｂ、及び本体部２ａの上部に設けられるフランジ２ｃを有している。アンダーフランジ２ｂの＋Ｘ側の端部２Ｑおよび−Ｘ側の端部２Ｑは、それぞれ、Ｒ形状に形成されている。また、アンダーフランジ２ｂは、＋Ｘ側及び−Ｘ側の部分の所定の位置において、Ｙ方向と平行な方向に突出する段差２ｄ、２ｅが形成されている。段差２ｄ、２ｅは、それぞれ、図８の拡大図に示すように、アンダーフランジ２ｂの＋Ｘ側及び−Ｘ側に位置するＸＺ平面と平行な面Ｓａと、面Ｓａとの間に位置するＸＺ平面と平行な面Ｓｂと、面Ｓａと面Ｓｂとの間に形成されるＹＺ平面と平行な段差面Ｓｃと、で形成されている。
上記のように、物品２（例、アンダーフランジ２ｂ）が透明な材料で形成される場合、物品２のエッジに相当する本体部２ａあるいはアンダーフランジ２ｂにおけるＸ側及びＺ側の各端部などの特徴部分２８（例、図７に示した端部２Ｐ）を撮像するのが困難なことがある。例えば、このような場合、照明部１５による照明光の照射の角度などにより、段差２ｄ、２ｅを鮮明に撮像することができる。また、上記した物品２のエッジがＲ形状などの丸みを帯びて形成されている場合（例、図８に示した端部２Ｑ）も撮像するのが困難なことがある。このように、物品２が透明な材料で形成される場合、あるいは、エッジがＲ形状で形成される場合、検出部１４によりエッジなどの特徴部分２８の撮像が困難になることがあるので、物品２のエッジ以外の上記した段差２ｄ、２ｅを特徴部分２８としてもよい。
図９は、物品、検出部、および照明部の位置関係を示す上面図である。本実施形態では、＋Ｘ側に設けられる検出部１４ｃは、段差２ｄ及び＋Ｘ側の指標部２７ａ（図７参照）を含む物品２の＋Ｘ側を撮像する。照明部１５ｃの移載先側（＋Ｙ側）において、＋Ｘ側の端の位置を位置Ｐａとし、−Ｘ側の端の位置を位置Ｐｂとし、位置Ｐａと位置Ｐｂの中央を位置Ｐｃとする。また、これらの位置ＰａからＰｃが段差面Ｓｃに対してなす角をそれぞれ、θ１、θ２、θ３とする。θ１、θ２、θ３が、それぞれ、１３°≦θ１、θ２、θ３≦１８°となるように設定し、−Ｙ側の照明部１５ｃの近傍に検出部１４ｃを配置すると、段差２ｄを鮮明に撮像することができる。なお、図９では、＋Ｘ側に設けられる検出部１４ｃ、照明部１５ｃ及び段差２ｄの位置関係を示したが、−Ｘ側に設けられる検出部１４ｄ、照明部１５ｄ及び段差２ｅの位置関係も図９と対称に設定され、検出部１５ｄは段差２ｅを検出する。また、上記した段差２ｄ、２ｅを鮮明に撮影するための＋Ｙ側の検出部１４ａ、１４ｂ及び照明部１５ａ、１５ｂの位置（大きさ）は、それぞれ、−Ｙ側の検出部１４ｃ、１４ｄ及び照明部１５ｃ、１５ｄの位置（大きさ）と同様である。また、各検出部１４（１４ａから１４ｄ）（以下、単に各検出部１４と称す）及び各照明部１５（１５ａ、１５ｂ）（以下、単に各照明部１５と称す）の位置は、それぞれ、図９に示す位置に限定されず、任意に設定可能である。例えば、図９では、＋Ｘ側に設けられる検出部１４ｃが物品２の＋Ｘ側を撮像する例を示したが、これに限定されず、例えば、検出部１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、物品２の＋Ｘ側及び−Ｘ側を検出してもよい。
この段差２ｄ、２ｅは、それぞれ、検出部１４ｃ、１４ｄにより直線状に撮像される。例えば、物品２が水平面方向にずれて載置される場合、図７に示した指標部２７ａ、２７ｂに対しての段差２ｄの位置（あるいは距離）が、物品２が正常に配置された場合に対して異なり、この異なった量に基づいて、物品２の水平方向（図８ではＸＹ平面に平行な方向）のずれを定量的に検出することができる。また、段差２ｄは、検出部１４ｃ、１４ｄにより撮像画像において直線状になるので、段差２ｄ、２ｅの水平面に対する傾きの値に基づいて、物品２の鉛直方向（Ｚ方向）のずれを定量的に検出することができる。したがって、このような段差２ｄ、２ｅは、特徴部分２８に設定することができる。
各検出部１４は、搬送装置１が移載先に物品２を移載した後であって他の移載先に向けて移動を開始する前に、その物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を検出する。この場合、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を、精度よく且つ効率的に検出することができる。各検出部１４は、例えば、移載装置１３による移載先への物品２の移載が完了した直後に、移載された物品２の姿勢または位置を検出する。この場合、各検出部１４は、より迅速に検出することができる。例えば、各検出部１４は、上記した移載動作において、保持部２１が切り欠き部３２の上方から下方における最下点に移動して物品２の移載動作が完了した直後に、移載された物品２の姿勢または位置を検出する。例えば、各検出部１４は、移載先に物品２が載置された後、移載装置１３が伸びた状態から待機位置Ｐ１に戻るまでの間に検出を行う。各検出部１４が移載先に物品２が載置された後、移載装置１３が伸びた状態から待機位置Ｐ１に戻るまでの間に検出を行う場合、移載装置１３が移載動作を行っている間に検出を行うので、検出による搬送時間のロスを低減することができる。
また、各検出部１４は、上記した移載後の物品２の姿勢または位置の検出に加えて、保持部２１に保持される物品２の姿勢または位置を検出し確認することができる。この確認は、移載動作中（移載元からの物品２の移載中、移載先への物品２の移載中）に行われ、移載動作の確認として用いられる。また、各検出部１４は、上記の検出に加えて、物品２の移載先について確認することができる。この確認は、移載動作の開始前に行われ、移載先に既に物品２が存在するか否かの確認として用いられる。また、各検出部１４による確認は、保管棚４の高所で移載の異常の警報が発せられた場合、作業者が目視で物品２の移載状態を確認する代わりに、用いることができる。これにより、例えば、地震などの災害が起こった際に、保管棚４に載置された物品２の状態を迅速に確認することができる。地震などの災害の場合、保管棚４から物品２がずれて落下したり、保管棚４自体が倒壊する可能性があるので、作業者による目視の確認作業を避ける必要があるが、上記の移載先の物品２の有無、姿勢または位置の確認を行うことにより、容易かつ迅速に、保管棚４に保管された物品２を確認することができる。
図１に示すように、各検出部１４は、個別にデータバス３８に接続される。各検出部１４は、それぞれ、取得した画像のデータ（以下、「画像データ」と称す。）をデータバス３８に出力する。複数の検出部１４ａから１４ｄのそれぞれから出力された画像データは、記録部３６に記録される。なお、各検出部１４は、画像データに所定の画像処理を行い、処理後の画像データをデータバス３８に出力してもよい。例えば、各検出部１４は、画像データを２値化処理、あるいはグレースケール処理などの画像処理をしたデータを出力してもよいし、画像データを可逆圧縮処理、あるいは非可逆圧縮などの圧縮処理したデータを出力してもよい。
上記のように検出部１４は、移載先及びこの移載先に載置された物品２の画像を取得して、画像に基づいて物品２の姿勢または移載先における位置を検出するので、センサによる判定と比較すると、画像には物品２の姿勢あるいは位置に関する情報を多く含むので、検出部１４は物品２の姿勢あるいは位置を精度よく判定することができる。また、検出部１４は、上記のように画像に基づいて検出するので、搬送装置１は、大きさあるいは形状が異なる物品２に対しても適用できる。また、検出部１４は、移載先に設けられている指標部２７と、物品２の特徴部分２８とが撮像された画像に基づいて物品２の姿勢または移載先における位置を検出する場合、検出部１４は、指標部２７と特徴部分２８とに基づいて検出するので、検出部１４は物品２の姿勢または移載先における位置を精度よく検出することができる。
管理装置１６は、撮像部５および各検出部１４から出力される画像データの処理および管理する。また、管理装置１６は、ストッカ制御部６の制御などを行う。管理装置１６は、筐体３の外部に配置される。管理装置１６は、表示部３４と、入力部３５と、記録部３６と、制御部３７と、各部のデータの伝達に用いられるデータバス３８と、を備える。表示部３４、入力部３５、記録部３６、および制御部３７は、それぞれ、データバス３８に接続され、相互にデータの受け渡しを行う。管理装置１６は、ＣＰＵ、メインメモリ、ハードディスクなどの記憶装置、有線あるいは無線の通信装置、キーボードあるいはマウスなどの入力装置、及びディスプレイなどの表示装置を備えるコンピュータ装置により構成される。このコンピュータ装置は、記憶装置に記憶された各種プログラムを読出し、このプログラムに従って処理を実行する。なお、ストッカ制御部６は、管理装置１６の一部または全部を兼ねていてもよい。管理装置１６は、筐体３の内部または外部のいずれに配置されてもよい。
表示部３４は、例えば液晶ディスプレイなどであり、制御部３７から出力される各種情報を表示する。入力部３５は、例えばキーボードあるいはマウスなどの入力装置であり、各種情報を管理装置１６に入力することに利用される。記録部３６は、例えば、ハードディスクなどの記憶装置であり、各種データを記録する。記録部３６は、検出部１４からの画像データなどを記録（格納）する。
制御部３７は、各部の制御、及び各種データの処理を行う。制御部３７は、画像処理部３９と、判定部４０と、を備える。制御部３７は、ストッカ制御部６と有線又は無線により通信可能に接続される。なお、制御部３７は、ストッカ制御部６と接続されなくてもよい。
画像処理部３９は、画像データの処理を行う。画像処理部３９は、記録部３６に記録された画像データを読み出して画像処理を行う。例えば、記憶装置に記憶されている画像処理プログラムは、コンピュータ装置に上記の画像処理を実行させ、コンピュータ装置を画像処理部３９として機能させる。画像処理部３９は、複数の画像データに基づいて、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を算出する。なお、画像処理部３９は、１つの画像データに基づいて、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を算出してもよい。
画像処理部３９は、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を算出する際、まず、各検出部１４により取得された画像データに基づいて、画像データにおける物品２の特徴部分２８および指標部２７を示すデータを算出する。例えば、画像処理部３９は、画像データの２値化処理を行い、２値化処理した画像データに基づいてエッジ検出処理を行う。続いて、画像処理部３９は、エッジ検出処理した画像データをパターンマッチング処理することにより、特徴部分２８および指標部２７を示すデータを算出する。パターンマッチング処理は、エッジ検出処理した画像データの中から、予め管理装置１６の記憶装置（図示せず）に格納した特徴部分２８および指標部２７のパターンのデータとの類似部分を検出する。パターンマッチング処理の方法は、それぞれ、特に制限されず、任意の方法を用いることができる。
続いて、画像処理部３９は、パターンマッチング処理により得られた特徴部分２８および指標部２７を示すデータに基づいて、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を算出する。例えば、特徴部分２８が端部２Ｐ（図７参照）の場合、画像処理部３９は、端部２Ｐと指標部２７ａとの距離Ｌａ（Ｌｃ）、及び端部２Ｐと指標部２７ｂとの距離Ｌｂ（Ｌｄ）、及び端部２Ｐの水平面に対しての傾きを算出する。これにより、物品２の指標部２７に対する相対位置が算出され、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置が算出される。また、特徴部分２８が段差２ｄ、２ｅ（図８参照）の場合、画像処理部３９は、指標部２７ａ、２７ｂ（図７参照）に対しての段差２ｄ、２ｅの位置（あるいは距離）、段差２ｄの水平面に対する傾きを算出する。例えば、画像処理部３９は、＋Ｘ側の検出部１４ａ、１４ｃによる画像データに対して、上記したエッジ検出処理およびパターンマッチング処理を行い、＋Ｘ側の指標部２７ａ及び＋Ｘ側の段差２ｄにおける水平面に対する傾きを算出する。また、画像処理部３９は、−Ｘ側の検出部１４ｂ、１４ｄによる画像データに対して、上記したエッチング処理およびパターンマッチング処理を行い、−Ｘ側の指標部２７ｂ及び−Ｘ側の段差２ｅにおける水平面に対する傾きを算出する。これにより、物品２の指標部２７に対する相対位置が算出され、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置が算出される。このように、２つの段差２ｄ、２ｅあるいは指標部２７ａ、２７ｂを、対応した２つの検出部１４ａ、１４ｂ（あるいは検出部１４ｃ、１４ｄ）により画像を取得する場合、上記した処理をより正確に行うことができる。なお、画像処理部３９は、例えば、指標部２７がない場合、特徴部分２８のみにより物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を算出してもよい。
次に、図１に示す判定部４０について説明する。判定部４０は、検出部１４の検出結果に基づいて移載先の物品２の姿勢または位置が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する。例えば、記憶装置に記憶されている判定プログラムは、コンピュータ装置に処理を実行させ、このコンピュータ装置を判定部４０として機能させる。判定部４０は、画像処理部３９により算出された物品２の姿勢または移載先における物品２の位置の結果に基づいて、正常に移載先に載置された状態の物品２（例、図７に示す位置Ｐ１）に対するずれ量（以下、単に「ずれ量」と称す。）を算出する。判定部４０は、算出したずれ量と予め設定された閾値とを比較することにより、移載先の物品２の姿勢または位置が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する。
判定部４０は、ずれ量が閾値未満である場合、移載先の物品２の姿勢または位置が適正範囲内と判定する。判定部４０は、ずれ量が閾値以上である場合、移載先の物品２の姿勢または位置が適正範囲外と判定する。なお、ずれ量が閾値以上である場合、判定部４０は、移載先の物品２の姿勢または位置を、ずれ量に応じて複数のレベルで判定してもよい。例えば、この場合、判定部４０は、ずれ量に応じて、ずれ量が大、ずれ量が中、ずれ量が小などのように判定してもよい。
判定部４０は、搬送装置１が移載先に物品２を移載した後であって他の移載先に向けて移動を開始する前に判定を行う。このように、判定部４０が、搬送装置１が他の移載先に向けて移動を開始する前に判定を行う場合、搬送装置１が速やかに他の移載先に向けて移動を開始できる。また、判定部４０は、搬送装置１が移載先に物品２を載置するごとに判定を行う。判定部４０が、搬送装置１が移載先に物品２を載置するごとに判定を行う場合、移載した物品を確実に判定することができる。なお、搬送装置１は、判定部４０による判定が終了するまで、他の移載先に向けて移動を待機するように制御されてもよい。例えば、搬送装置１は、判定部４０による判定が終了した旨を示す信号をストッカ制御部６に送信し、ストッカ制御部６はこの信号を受信した後に、搬送装置１を他の移載先に向けて移動を開始させてもよい。なお、判定部４０が判定を行うタイミングは、上記したタイミングに限定されず、任意である。
そして、制御部３７は、判定部４０が移載先の物品２の姿勢または位置が適正範囲外と判定した場合、所定の処理を行う。例えば、制御部３７は、表示部３４あるいはストッカ制御部６の表示装置（図示せず）に警告の表示を行うように制御してもよい。また、判定部４０が上記した適正範囲外と判定した場合、制御部３７は、警報を発するランプなどの報知装置を駆動して報知を行うように制御してもよい。また、この場合、制御部３７は、ストッカ制御部６に管理される物品２の管理情報に、移載の異常を示した物品の情報を付加してもよく、さらに、ストッカ制御部６は、移載の異常を示す情報が付加された場所の物品２を、搬送装置１が移載しないように制御してもよい。これにより、搬送装置１が、異常に載置された物品２を移載することにより生ずる異常停止を防止することができる。このように、判定部４０が上記した適正範囲外と判定したときに所定の処理を行うので、異常に載置された物品２に対して適切な処理を行うことができる。なお、制御部３７は上記した適正範囲外と判定したときに所定の処理を行わなくてもよい。
次に、搬送装置１の動作に基づいて、実施形態に係る搬送方法について説明する。図１０は、搬送装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
本搬送方法は、物品を載置可能な複数の移載先の間を移動し、移載先に対して物品を移載する搬送方法である。本搬送方法は、まず、ステップＳ１において、物品２を移載先に移載するか否かを判定する。例えば、搬送装置１は、物品２の搬送前あるいは搬送中において、ストッカ制御部６により、物品２を移載先に移載するか否か判定する。
ストッカ制御部６が物品２を移載先に移載しないと判定した場合（ステップＳ１のＮＯ）、ステップＳ１に戻り、再度、物品２を移載先に移載するか否かの判定が行われる。また、ストッカ制御部６が物品２を移載先に移載すると判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ２において、物品２の移載動作（載置動作）が行われる。移載先への物品２の移載動作（載置動作）は、上記したとおりである。なお、ステップＳ１における、物品２を移載先に移載するとの判定は、ストッカ制御部６により物品２の搬送を指示された際に行ってもよいし、目的とする移載先に物品２を移載可能な所定位置に搬送装置１が到着した際に行ってもよい。
続いて、ステップＳ３において、物品２の移載が完了したか否かを判定する。例えば、ストッカ制御部６は、上記した搬送装置１による物品２の移載動作が完了したかを判定する。例えば、ストッカ制御部６は、上記した保持部２１が最下点まで下降したか否かを判定する。ストッカ制御部６が、移載動作が完了していないと判定した場合（ステップＳ３のＮＯ）、ステップＳ２に戻り、移載動作を継続させ、または改めて移載動作が行われる。ストッカ制御部６が、移載動作が完了したと判定した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、すなわち、移載先に物品２が載置されたと判定した場合、ステップＳ４において、検出部１４は、搬送装置１が移載先に物品２を移載した後であって他の移載先に向けて移動を開始する前に、その物品２の姿勢または移載先における物品の位置を検出するように制御する。例えば、上記したように、各検出部１４（１４ａから１４ｄ）により、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を検出する。各検出部１４（１４ａから１４ｄ）は、移載先に物品２が載置された後に、その物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を検出する。各検出部１４（１４ａから１４ｄ）は、例えば、移載装置１３による移載先への物品２の移載が完了した直後に、すなわちステップＳ３においてＹＥＳと判定された時点に、移載された物品２の姿勢または位置を検出する。例えば、各検出部１４（１４ａから１４ｄ）は、この時点における物品２及び移載先の画像を取得する。例えば、各検出部１４（１４ａから１４ｄ）は、上記した移載動作において、保持部２１が切り欠き部３２の上方から下方に移動して物品２の移載動作が完了した直後に、移載された物品２の姿勢または位置を検出する。各検出部１４（１４ａから１４ｄ）は、それぞれ、予め設定された撮像範囲を撮像することにより、物品２を撮像することにより移載された物品２の姿勢または位置を検出する。例えば、＋Ｘ側に設けられる検出部１４ａ、１４ｃが＋Ｘ側の段差２ｄ及び＋Ｘ側の指標部２７ａを含む物品２の＋Ｘ側を撮像して検出し、例えば、−Ｘ側に設けられる検出部１４ｂ、１４ｄが−Ｘ側の段差２ｅ及び−Ｘ側の指標部２７ｂを含む物品２の−Ｘ側を撮像して検出する。
続いて、ステップＳ５において、各検出部１４（１４ａから１４ｄ）が検出した結果に基づいて移載先の物品２の姿勢または位置が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する。例えば、上記したように、判定部４０により、検出部１４が検出した結果に基づいて移載先の物品２の姿勢または位置が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する。判定部４０は、搬送装置１が他の移載先に向けて移動を開始する前に判定を行う。例えば、判定部４０は、移載先に物品２が載置された後、移載装置が伸びた状態から待機位置に戻るまでの間に判定を行う。また、判定部４０は、搬送装置１が移載先に物品２を載置するごとに判定を行う。
判定部４０が、物品２の姿勢または位置が適正範囲内であると判定した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、ステップＳ７において、搬送装置１は他の移載先に向けて移動を開始する。例えば、搬送装置１は、ストッカ制御部６の制御により、他の移載先に向けて移動を開始し、ステップＳ１に戻り、物品２を移載先に移載するか否かが判定される。また、判定部４０が、物品２の姿勢または位置が適正範囲内でないと判定した場合（ステップＳ５のＮＯ）、ステップＳ６において、所定の処理を実行する。例えば、制御部３７は、表示部３４あるいはストッカ制御部６の表示装置（図示せず）に警告の表示を行うように制御してもよいし、警報を発するランプなどの報知装置を駆動し報知するように制御してもよいし、ストッカ制御部６に管理される管理情報に、物品２の移載の異常を示す情報を付加するように制御してもよい。この場合、ストッカ制御部６は、移載の異常を示す物品２を、搬送装置１が移載しないように制御してもよい。このようにすると、自動倉庫Ｓあるいは搬送装置１をメンテナンスなどで停止するタイミングで、移載の異常を示した物品２の移載状態を確認することができるので、生産性の低下を抑制できる。なお、ステップＳ６を行うか否かは任意である。
以上説明したように、本実施形態の搬送装置１及び搬送方法は、保管棚４に載置された物品２の姿勢あるいは位置を適切なタイミングで迅速かつ精度よく検出することができる。本実施形態の搬送装置１及び搬送方法は、上記したステップＳ１からＳ７の連続する一連の動作の中で、検出部１４による検出及び判定部４０による判定を行うことで移載先に物品２を載置したその場で、その物品２が移載先に正しく載置されているか否かを確認することができる。
［第２実施形態］
図１１は、第２実施形態に係る搬送装置１Ａを概念的に示す図である。図１１は、搬送装置１Ａを−Ｙ側から見た正面図である。図１２は、図１１の搬送装置１Ａを−Ｘ側から見た側面図である。第２実施形態の搬送装置１は、検出部１４Ａ及び照明部１５Ａの構成が第１実施形態の搬送装置１と異なっている。他の構成については、第１実施形態と同様であり、同一の符号を付してその説明を適宜、省略あるいは簡略化する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
第２実施形態の搬送装置１Ａは、第１実施形態と同様に自動倉庫ＳＡに適用される。自動倉庫ＳＡは、搬送装置１Ａ、筐体３、保管棚４（移載先）、撮像部５、及びストッカ制御部６を備える。自動倉庫ＳＡは、第１実施形態の搬送装置１に代えて、搬送装置１Ａを備える点以外は、第１実施形態の自動倉庫Ｓと同様であるので、搬送装置１Ａ以外の構成については、その説明を適宜、省略あるいは簡略化する。
図１１の搬送装置１Ａは、走行体１０（図１参照）、マスト１１、昇降台１２、移載装置１３、検出部１４Ａ、照明部１５Ａ、及び管理装置１６（図１参照）、を備える。搬送装置１Ａは、第１実施形態の検出部１４及び照明部１５に代えて、検出部１４Ａ及び照明部１５Ａを備える点以外は、第１実施形態の搬送装置１と同様である。搬送装置１と同様の構成については、その説明を適宜、省略あるいは簡略化する。
検出部１４Ａは、図１２に示すように、検出部１４ｂ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆを備える。検出部１４ｂ、１４ｄは、それぞれ、天板１２ｃの＋Ｙ側および−Ｙ側に配置される。検出部１４ｂ、１４ｄは、それぞれ、＋Ｙ側、−Ｙ側に向けて配置され、＋Ｙ側、−Ｙ側を検出する。検出部１４ｂ、１４ｄは、それぞれ、水平方向（ＸＹ平面と平行な方向）に向けて配置され、水平方向に撮像する。検出部１４ｄは、図１１に示すように、天板１２ｃのＸ方向における中央部分に配置される。検出部１４ｂは、検出部１４ｂと同様に、天板１２ｃのＸ方向における中央部分に配置される（図示せず）。検出部１４ｂ、１４ｄは、それぞれ、図１２に矢印で示す本体部２ａの上端部２Ｒを含む物品２の上部を検出する。上端部２Ｒは、Ｘ方向と平行な方向である。上端部２Ｒは、特徴部分２８として設定される。検出部１４ｂ、１４ｄが水平方向に向けて配置され、上端部２ＲはＸ方向と平行な方向であるので、検出部１４ｂ、１４ｄは、上端部２Ｒを特徴部分として精度よく検出することができる。検出部１４ｂ、１４ｄは、それぞれ、上記以外の点は、第１実施形態の検出部１４ｂ、１４ｄと同様であるので、その説明を省略する。
検出部１４ｅ、１４ｆは、それぞれ、支柱部１２ｂの＋Ｙ側および−Ｙ側に配置される。検出部１４ｅ、１４ｆは、それぞれ、＋Ｙ側、−Ｙ側に向けて配置され、＋Ｙ側、−Ｙ側を検出する。検出部１４ｅ、１４ｆは、それぞれ、水平方向（ＸＹ平面と平行な方向）に向けて配置され、水平方向に撮像する。検出部１４ｅ、１４ｆは、それぞれ、図１２に矢印で示す物品２の本体部２ａの下端部２Ｓを含む物品２の下部を検出する。下端部２Ｓは、Ｘ方向と平行な方向である。下端部２Ｓは、特徴部分２８として設定される。検出部１４ｅ、１４ｆが水平方向に向けて配置され、上端部２ＲはＸ方向と平行な方向であるので、検出部１４ｅ、１４ｆは、上端部２Ｒを特徴部分として精度よく検出することができる。検出部１４ｅ、１４ｆは、それぞれ、上記以外の点は、第１実施形態の検出部１４ｂ、１４ｄと同様であるので、その説明を省略する。
照明部１５Ａは、図１２に示すように、照明部１５ｅ、１５ｆを備える。照明部１５ｅ、１５ｆは、それぞれ、支柱部１２ｂの＋Ｙ側および−Ｙ側に配置される。照明部１５ｅ、１５ｆは、それぞれ、＋Ｙ側、−Ｙ側に向けて配置され、＋Ｙ側、−Ｙ側を検出する。照明部１５ｅ、１５ｆは、それぞれ、各検出部１４（１４ｂ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ）（以下、単に「各検出部１４Ａ」と称す。）による検出の際に、移載先及びこの移載先に載置された物品２を照明する。照明部１５ｅ、１５ｆは、それぞれ、上記以外の点は、第１実施形態の照明部１５ｂ、１５ｄと同様であるので、その説明を省略する。
次に、各検出部１４Ａによる物品２の画像の取得について説明する。各検出部１４Ａは、それぞれ、少なくとも保管棚４に載置された物品２の昇降台１２側（図１２では＋Ｙ側）及び保管棚４の昇降台１２側の画像を取得する。各検出部１４Ａは、それぞれ、指標部２７と、物品２の特徴部分２８（上端部２Ｒおよび下端部２Ｓ）とが撮像された画像に基づいて、物品２の姿勢または移載先における位置を検出する。
特徴部分２８である上端部２Ｒおよび下端部２Ｓは、それぞれ、各検出部１４Ａにより直線状に撮像される。上端部２Ｒおよび下端部２Ｓは、物品２が鉛直方向にずれて載置される場合、物品２が正常に配置された場合に対して異なり、上端部２Ｒおよび下端部２Ｓが水平面に対して傾いて検出される。この異なった量に基づいて、物品２の鉛直方向のずれを定量的に検出することができる。
また、下端部２Ｓは、検出部１４ｅ、１４ｆによる撮像画像において直線状になるので、下端部２Ｓ及び指標部２７を使って、第１実施形態の端部２Ｐ及び指標部２７を使った方法と同様に、物品２の姿勢または移載先における位置を検出することができる。物品２が図７に示す正常の位置Ｐ１に載置される場合、指標部２７ａと下端部２Ｓの距離、および指標部２７ｂと下端部２Ｓの距離は、同様の所定の値になる。一方、物品２が図７に示す正常の位置Ｐ１に対して水平方向（図７ではＸＹ平面方向）にずれた位置Ｐ２に載置される場合、指標部２７ａと下端部２Ｓの距離、および指標部２７ｂと下端部２Ｓの距離は、互いに異なる値になる。この場合、指標部２７ａと下端部２Ｓの距離および指標部２７ｂと下端部２Ｓの距離に基づいて、物品２の水平方向のずれを定量的に検出できる。
各検出部１４Ａは、前記搬送装置が移載先に物品を移載した後であって他の移載先に向けて移動を開始する前に、その物品２の姿勢または移載先における物品２の位置を検出する。各検出部１４Ａは、例えば、移載装置１３による移載先への物品２の移載が完了した直後に、移載された物品２の姿勢または位置を検出する。
次に、画像処理部３９および判定部４０について説明する。画像処理部３９は、各検出部１４Ａにより取得された画像データに基づいて、第１実施形態と同様に、画像データにおける物品２の特徴部分２８である上端部２Ｒおよび下端部２Ｓ、並びに指標部２７を示すデータを算出する。例えば、画像処理部３９は、画像データの２値化処理を行い、２値化処理した画像データに基づいてエッジ検出処理を行う。続いて、画像処理部３９は、エッジ検出処理した画像データをパターンマッチング処理することにより、特徴部分２８および指標部２７を示すデータを算出する。
例えば、画像処理部３９は、上端部２Ｒおよび下端部２Ｓの水平面に対する傾きにより、物品２の鉛直方向のずれを定量的に検出する。これにより、物品２の姿勢が算出される。また、画像処理部３９は、指標部２７ａと下端部２Ｓの距離および指標部２７ｂと下端部２Ｓの距離に基づいて、物品２の水平方向のずれを定量的に検出する。これにより、物品２の指標部２７に対する相対位置が算出され、物品２の姿勢または移載先における物品２の位置が算出される。
判定部４０は、第１実施形態と同様に、画像処理部３９により算出された物品２の姿勢または移載先における物品２の位置の結果に基づいて、正常に移載先に載置された状態の物品２（例、図７に示す位置Ｐ１）に対するずれ量を算出する。判定部４０は、算出したずれ量と予め設定された閾値と比較することにより、移載先の物品２の姿勢または位置が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する。
なお、搬送装置１Ａの動作は、上記の点以外が第１実施形態と同様である。これにより、移載された物品２の姿勢または位置が検出され、これらが適正範囲内であるか否かが判定される。
以上説明したように、本実施形態の搬送装置１Ａは、保管棚４に載置された物品２の姿勢あるいは位置を適切なタイミングで迅速かつ精度よく検出することができる。
なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、日本特許出願である特願２０１６−１９８６３３、及び本明細書の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。
また、検出部１４の構成は、図２等に示した構成に限定されず、他の構成でもよい。例えば、検出部１４ａから１４ｄのうち少なくとも１つは、水平方向に向けて設けられてもよい。また、検出部１４は、昇降台１２の＋Ｙ側および−Ｙ側のそれぞれに２つ備えられることに限定されず、検出部１４は、昇降台１２の＋Ｙ側および−Ｙ側に少なくとも１つあればよい。例えば、検出部１４ａ、１４ｃおよび検出部１４ｂ、１４ｄのうちいずれか１つは、なくてもよい。
また、検出部１４Ａの構成は、図１２等に示した構成に限定されず、他の構成でもよい。例えば、検出部１４ｂ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆのうちすくなくとも１つは、上方に向けて設けられてもよい（斜め上方から撮像してもよい）し、下方に向けて設けられてもよい（斜め下方から撮像してもよい）。また、検出部１４Ａは、昇降台１２の＋Ｙ側および−Ｙ側のそれぞれに２つ備えられることに限定されず、検出部１４は、昇降台１２の＋Ｙ側および−Ｙ側に少なくとも１つあればよい。例えば、検出部１４ｂ、１４ｄおよび検出部１４ｅ、１４ｆのうちいずれか１つは、なくてもよい。
また、照明部１５の構成は、図２等に示した構成に限定されず、他の構成でもよい。例えば、照明部１５（１５ａから１５ｄ）は、それぞれ１つに限定されず、２つ以上でもよい。また、照明部１５ａの数、及び照明部１５ｂの数は、互いに異なってもよい。また、照明部１５の位置は、図２等に示した位置に限定されず、他の構成でもよい。例えば、照明部１５の位置は、図１２に示す照明部１５ｅ、照明部１５ｆの位置でもよい。
また、照明部１５Ａの構成は、図１２等に示した構成に限定されず、他の構成でもよい。例えば、照明部１５Ａは、図６等に示すように、天板２ｃに配置され、斜め下方に向けて設けられてもよい。
上述の実施形態で図１等に示した搬送装置１、１Ａは、一例であり、他の構成でもよい。例えば、搬送装置１、１Ａのマスト１１の数は１つでなくてもよく、例えば２つでもよい。
また、上述の実施形態で図１等に示した自動倉庫Ｓ、ＳＡは、一例であり、他の構成でもよい。例えば、自動倉庫Ｓは、筐体３および撮像装置５のうち、すくなくとも１つはなくてもよい。
また、上述の実施形態で図１等に示した管理装置１６は、一例であり、他の構成でもよい。例えば、管理装置１６は、表示部３４および入力部３５のうち、すくなくとも１つはなくてもよい。
１、１Ａ・・・搬送装置
２・・・物品
４・・・保管棚（移載先）
１２・・・昇降台
１３・・・移載装置
１４、１４ａから１４ｆ・・・検出部
１５、１５ａから１５ｆ・・・照明部
２７、２７ａ、２７ｂ・・・指標部
２８・・・特徴部分
３７・・・制御部
３９・・・画像処理部
４０・・・判定部
Ｓ、ＳＡ・・・自動倉庫

Claims (9)

  1. 物品を載置可能な複数の移載先の間を移動し、前記移載先に対して物品を移載する搬送装置であって、
    前記移載先に対して伸縮可能であり、待機位置から前記移載先に対して伸びた状態で前記移載先に物品を載置する移載装置と、
    前記移載装置が移載先に物品を移載した後であって、前記搬送装置が他の移載先に向けて移動を開始する前であり、且つ前記移載装置が前記待機位置に戻るまでの間に、その物品の姿勢または位置を検出する検出部と、
    前記検出部の検出結果に基づいて物品の姿勢または位置が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する判定部と、を備える、搬送装置。
  2. 前記判定部は、前記搬送装置が移載先に物品を移載した後であって他の移載先に向けて移動を開始する前に判定する、請求項１に記載の搬送装置。
  3. 前記検出部は、前記搬送装置が前記移載先に物品を載置するごとに検出し、
    前記判定部は、前記搬送装置が前記移載先に物品を載置するごとに判定する、請求項１または請求項２に記載の搬送装置。
  4. 前記移載装置は、昇降可能な昇降台に設けられ、
    前記検出部は、前記昇降台に設けられる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の搬送装置。
  5. 前記検出部は、前記移載先及びその移載先に載置された物品の画像を取得して、前記画像に基づいて物品の姿勢または位置を検出する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の搬送装置。
  6. 前記検出部による検出の際に、前記移載先及びその移載先に載置された物品を照明する照明部を備える、請求項６に記載の搬送装置。
  7. 前記検出部は、前記移載先に設けられている指標部と、物品の特徴部分とが撮像された前記画像に基づいて物品の姿勢または位置を検出する、請求項６または請求項７に記載の搬送装置。
  8. 前記判定部が物品の姿勢または位置が適正範囲内でないと判定したときに、所定の処理を行う、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の搬送装置。
  9. 物品を載置可能な複数の移載先の間を搬送装置により移動し、前記搬送装置に備える移載装置により前記移載先に対して物品を移載する搬送方法であって、
    前記移載装置は、前記移載先に対して伸縮可能であり、待機位置から前記移載先に対して伸びた状態で前記移載先に物品を載置し、
    前記移載装置が移載先に物品を載置した後であって、前記搬送装置が他の移載先に向けて移動を開始する前であり、且つ前記移載装置が前記待機位置に戻るまでの間に、その物品の姿勢または位置を検出することと、
    前記検出した結果に基づいて物品の姿勢または位置が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定することと、を含む、搬送方法。
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