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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