JP7313921B2 - 荷役装置およびツール管理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、各種のツールを用いて物品を荷役する荷役装置、および該ツールを管理するツール管理装置に関する。

物品の物流センタなどでは、荷下ろしされた荷物、部品、製品などの様々な物品を荷役するための各種の荷役装置が用いられている。荷役装置は、例えば集積領域に集積された物品をマニピュレータ（ロボットアーム）でピッキングし、搬送装置などに移動させる。搬送装置は、物品を仕分けや組み立てなどの次工程に搬送する。
ロボットアームは、物品を荷役するためのツール（エンドエフェクタなどとも呼ばれる）をアーム先端部に備えている。ツールは、物品の形状、大きさ、重量、材質などに応じて各種のものが存在し、最適なものが適宜選択されて使用される。近年では、作業の効率化や迅速化を図るべく、ロボットアームに対するツールの着脱は、着脱装置（ツールチェンジャ）によって自動化されている。

特開平９－１７４４７４号公報

着脱対象として多種多様なツールが存在している場合、これらのツールは管理装置などによって保持、管理される。ロボットアームに対するツールの取り付け時には、これら多種多様のツールから所望のツールを選択し、選択したツールの所在を把握する必要がある。特に、多種多様なツールを自動で取り付ける場合に作業をより迅速化させるためには、ツールの識別子および所在を効率的に把握することが求められる。

実施形態のツール管理装置は、保持部と、検出部と、制御部と、通信部とを備える。保持部は、物品を荷役するロボットアームに着脱されるツールを、個別のアドレスが付与された領域に保持する。検出部は、前記領域に保持されたツールの識別子を検出する。制御部は、検出部で検出された識別子と所定識別子との整合を判定する。通信部は、所定識別子と一致する識別子のツールが保持された領域のアドレスをロボットアームに送信する。 保持部は、複数の前記領域を有する。通信部は、ロボットアームから所定識別子を受信する。検出部は、各々の前記領域に保持されたツールの識別子をそれぞれ検出する。制御部は、アドレスと識別子とが紐付けられたマップを有し、所定識別子と一致する識別子に紐付けられたアドレスをマップから抽出し、抽出したアドレスの前記領域に保持されたツールの識別子を検出部で検出させ、検出された識別子と所定識別子との整合を判定する。識別子と所定識別子とが整合しない場合、制御部は、抽出したアドレス以外の前記領域に保持されたツールの識別子を検出部で検出させ、検出された識別子と所定識別子との整合を判定する。

実施形態のツール管理装置を備えた荷役装置を垂直方向の上方から示す模式図。 実施形態の荷役装置のブロック図。 実施形態の荷役装置における第１のコネクタ部、第２のコネクタ部、および第３のコネクタ部の構成をそれぞれ示す模式図。 実施形態のツール管理装置のツール台におけるカバー部のカバー状態を示す模式図。 実施形態のツール管理装置のツール台におけるカバー部の開放状態を示す模式図。 実施形態のツール管理装置のツール台においてテストツールマスタにツールが取り付けられた状態を示す模式図。 実施形態の荷役装置におけるツール台（区画領域）のアドレスとツールの識別子との対応関係を示すマップの一例を示す図。 実施形態の荷役装置におけるツールの取り付け時の制御フロー図。 実施形態の荷役装置におけるアドレス確認処理の制御フロー図。 実施形態の荷役装置におけるツールの取付前処理の制御フロー図。 実施形態の荷役装置におけるツールの取付処理の制御フロー図。 実施形態の荷役装置におけるツールの取付後処理の制御フロー図。 実施形態の荷役装置におけるツールの取り外し時の制御フロー図。 実施形態の荷役装置におけるツールの取外前処理の制御フロー図。 実施形態の荷役装置におけるツールの取外処理の制御フロー図。 実施形態の荷役装置におけるツールの取外後処理の制御フロー図。

以下、実施形態に係る荷役装置、およびツール管理装置について、図１から図１４を参照して説明する。荷役装置は、物品を荷役する装置であり、例えば物流センタなどで稼働する物流システムを構成する装置の一つである。物品は、宅配物、小包、郵便物等を含む荷物、各種の部品や製品など、荷役の対象となり得る有形物である。物品の態様（形状、大きさ、重量、材質など）は、一律ではなく多種多様である場合を想定するが、一律であってもよい。ツール管理装置は、荷役装置において、ツールを保持、管理し、ロボットアームに対するツールの着脱（交換）を制御する装置である。

図１および図２には、本実施形態のツール管理装置３を備えた荷役装置１の構成をそれぞれ模式的に示す。図１は、荷役装置１を垂直方向の上方から模式的に示す図である。垂直方向は、水平面（一例として物流センタの建屋の床面）と直交する方向である。図２は、荷役装置１のブロック図である。

図１および図２に示すように、荷役装置１は、ロボット装置２と、ツール管理装置３と、制御装置４とを備える。
ロボット装置２は、集積領域１１から物品５をピッキングし、所望領域１２に移動させる。集積領域１１および所望領域１２は、例えば物品５を収容する箱やケージ、ベルトコンベアやローラコンベア、台車などの搬送装置、仕分けや組み立てなどの作業台である。ロボット装置２は、ロボットアーム２１と、ツール２２と、ツールマスタ２３と、ロボット通信部２４とを備える。

ロボットアーム２１は、基台部２１ａとアーム部２１ｂとを備え、アーム部２１ｂが基台部２１ａに対して変位するいわゆるピッキングロボットである。本実施形態では一例として、ロボットアーム２１は、物品５をピッキングして移動させるが、物品５の移動態様は特に問わない。例えば、物品５を引きずってもしくは押して、あるいはこれらの態様とピッキングとを適宜選択して物品を移動させてもよい。

基台部２１ａは、例えば物流センタの建屋の床面に位置決め固定される。アーム部２１ｂは、基台部２１ａとの接続部位である基端から先端まで、複数の関節部で連結されて伸長している。アーム部２１ｂは、関節部によって複数に細分され、各部分が関節部において所定の軸まわりに回動する。これにより、アーム部２１ｂは、基台部２１ａに対して所望の姿勢とされ、所定範囲内において自由に変位（動作）する。所定範囲（つまり、可動範囲）には、物品５の集積領域１１および物品５の移動先である所望領域１２、およびツール管理装置３が含まれる。したがって、アーム部２１ｂの各部分を軸まわりに回動させることで、アーム部２１ｂを集積領域１１、所望領域１２およびツール管理装置３に対して変位させることが可能となる。なお、関節部および軸の数は、アーム部２１ｂに要求される動作精度や可動範囲などに応じて任意に設定すればよい。

ツール（エンドエフェクタなどとも呼ばれる）２２は、ツールマスタ２３に着脱自在に取り付けられ、物品５をピッキングする機械要素である。物品５ピッキングするべく、ツール２２は、例えば物品５を解放可能に把持する把持機構を備える。把持は、吸着や挟持など、物品５の保持態様全般を包含する概念として規定される。これにより、ツール２２は、アーム部２１ｂとともに基台部２１ａに対して変位し、集積領域１１に集積された物品５を把持機構で把持し、把持した物品５を所望領域１２の上で解放する。把持機構は、例えば物品５を吸着する吸盤や挟持する爪、真空発生器、コンプレッサ、バルブ、圧力センサ、これらを動作させるアクチュエータ（いずれも図示省略）などを備える。

本実施形態では、ツール２２とツールマスタ２３とはＮ対１の関係にあり、一つのツールマスタ２３に着脱可能なツール２２は複数存在する。このため、ツール２２は、後述するツール管理装置３によって管理される。例えばロボットアーム２１の稼働時、ツール２２は、物品５の態様（形状、大きさ、重量、材質など）に応じて最適なものが選択される。選択されたツール２２は、アーム部２１ｂ（ツールマスタ２３）に取り付けられ、別のツール２２への交換時に取り外される。アーム部２１ｂに取り付けられておらず、現時点で不使用のツール２２は、ツール管理装置３のツール台３１に保持されている。ツール着脱（交換）の詳細については、後述する。

ツールマスタ２３は、アーム部２１ｂの先端に備えられ、ツール２２を着脱する機械要素である。アーム部２１ｂに対するツール２２の取り付けと取り外しは、ツールマスタ２３を介してなされる。例えば、ツール２２の交換時、ツールマスタ２３は、アーム部２１ｂに取り付けられているツール２２（現ツール）を取り外す。取り外された現ツールは、ツール台３１に保持される。その後、ツールマスタ２３は、ツール台３１に保持された別のツール２２（新ツール）をアーム部２１ｂに取り付ける。

本実施形態では一例として、ツールマスタ２３は、吸着体、真空発生器、コンプレッサ、バルブ、圧力センサ（いずれも図示省略）などを含み、略円柱状に構成されている。ツールマスタ２３は、エアによる吸着とその解放によってツール２２を着脱する。すなわち、ツールマスタ２３は、ツール２２を吸着体で吸着して取り付け、吸着体の吸着を解放してツール２２を取り外す。このようなエアによる方法の他、ツール２２の着脱方法は、例えば作業油（油圧）や機械的な結合などによるものであってもよい。

ツールマスタ２３は、ツール２２が取り付けられているか否かを検出する検出部２３ａを備える。本実施形態では一例として、検出部２３ａは、ツール２２に設けられた金属板などからの光の反射有無を検出するセンサである。検出部２３ａは、検出結果である光の反射有無を示す信号をロボット通信部２４に出力する。ただし、検出部２３ａは、このような光の反射有無を検出するセンサに限られず、例えばツールマスタ２３とツール２２との接触有無を検出するセンサなどであってもよい。

ツールマスタ２３に対してツール２２が着脱される際、ツール２２の通電が制御される。すなわち、ツール２２の着脱時には、ツール２２を通電させた電源ＯＮの状態と、通電を切断させた電源ＯＦＦの状態とが適宜切り替えられる。このようなツール電源のＯＮ／ＯＦＦの制御は、図３に示すように、第１のコネクタ部Ｃ１と第２のコネクタ部Ｃ２との電気的な接続と切断によってなされる。図３には、第１のコネクタ部Ｃ１と第２のコネクタ部Ｃ２の構成をそれぞれ模式的に示す。第１のコネクタ部Ｃ１は、ツール２２に配置されている。第２のコネクタ部Ｃ２は、ツールマスタ２３に配置されている。これらのコネクタ部Ｃ１，Ｃ２の構成の詳細については後述する。

ロボット通信部２４は、制御装置４（具体的には通信制御部４３）との間で、ロボットアーム２１、具体的にはアーム部２１ｂおよびツール２２の動作を制御する各種の信号を有線もしくは無線を介して送受信する。また、ロボット通信部２４は、ツール管理装置３（具体的にはツール管理通信部３４）との間で、アーム部２１ｂに対するツール２２の交換を制御する各種の信号を有線もしくは無線を介して送受信する。

図１および図２に示すように、ツール管理装置３は、ツール台３１と、テストツールマスタ３２と、検出部３３と、通信部（以下、ツール管理通信部という）３４と、制御部３５とを備える。

ツール台３１は、ツールマスタ２３に取り付けられるツール２２を保持してリリースするとともに、ツールマスタ２３から取り外されるツール２２を回収して保持する。ツール台３１は、ロボットアーム２１に対して位置決めされている。本実施形態において、ツール台３１は、ロボットアーム２１と同様に物流センタの建屋の床面に位置決め固定され、ロボットアーム２１に対して静止している。ツール台３１の設置エリアは、ロボットアーム２１の動作範囲、換言すれば基台部２１ａに対するアーム部２１ｂの可動範囲に含まれる。

ツール台３１は、保持部３１１と、カバー部３１２を含んで構成される。
保持部３１１は、ツール２２を保持するために区画された領域（以下、区画領域という）３１ａを有する。区画領域３１ａは、保持部３１１に形成されたツール２２を保持するための領域である。また、区画領域３１ａは、アーム部２１ｂに取り付けられたツール２２のツール台３１へのアクセス領域であり、保持されたツール２２とツール台３１との不要な干渉を防ぐための退避領域でもある。区画領域３１ａには、個別のアドレスが付与されており、所定の区画領域３１ａが特定可能とされている。区画領域３１ａに保持された状態において、ツール２２は、ツールマスタ２３との取付部分（以下、チェンジャ部という）２２ａが上方に臨んだ状態となる。

図１に示す構成例では、保持部３１１は二つの区画領域３１ａを有している。したがって、保持部３１１は、各区画領域３１ａに一つずつツール２２を収め、二つのツール２２を同時に保持可能とされている。保持部３１１に保持されるツール２２の数は任意であり、一つであってもよいし、三つ以上であってもよい。例えば、図１に示す構成例に準じる場合、保持するツール２２の数に合わせて保持部３１１に区画領域３１ａを形成する。これにより、区画領域３１ａの数と同数のツール２２を保持部３１１に保持できる。

カバー部３１２は、ツール台３１における保持部３１１に対する可動部分である。図４Ａおよび図４Ｂには、カバー部３１２および保持部３１１の構成の一例を模式的に示す。カバー部３１２は、図４Ａに示すように区画領域３１ａの上方を覆う状態（以下、カバー状態という）と、図４Ｂに示すように区画領域３１ａの上方を開放する状態（以下、開放状態という）とに変位する。区画領域３１ａにツール２２が保持されている場合、カバー状態であれば、カバー部３１２はチェンジャ部２２ａと対向する。これに対し、区画領域３１ａにツール２２が保持されている場合、開放状態であれば、カバー部３１２はチェンジャ部２２ａを上方に臨ませる。

カバー部３１２をカバー状態と開放状態とに変位させるための機構は特に限定されない。本実施形態では一例として、カバー部３１２を所定の回動軸３１ｂのまわりに回動させるアクチュエータを備えたヒンジ機構が適用されている。ヒンジ機構の他にも、例えばカバー部３１２を所定のガイドに沿って水平移動させるスライダ機構、ベルト機構、チェーン機構、リンク機構などが適用可能である。

テストツールマスタ３２は、ツールマスタ２３と同等の機械要素であり、ツール２２を着脱する。テストツールマスタ３２は、カバー部３１２に備えられており、カバー状態において、区画領域３１ａに保持可能なツール２２のチェンジャ部２２ａと正対するように配置されている。本実施形態では、二つの区画領域３１ａに対応して一つずつ、二つのテストツールマスタ３２が配置されている（図１参照）。

テストツールマスタ３２は、ツール２２をツールマスタ２３に取り付ける前に、該ツール２２が保持された区画領域３１ａのアドレスを特定するべく、ツール２２を着脱する。すなわち、テストツールマスタ３２は、ツール２２をツールマスタ２３に実装する前に、ツール２２を一時的に着脱するために使用される。

したがって、ツール台３１は、保持部３１１とカバー部３１２を相対的に変位させ、テストツールマスタ３２にツール２２を着脱させる移動機構３１３を備えている。本実施形態では一例として、移動機構３１３にはエアシリンダが適用されている。エアシリンダは、ガイド、スライダ、エアコンプレッサ、バルブなどを含んで構成され、カバー部３１２に対して保持部３１１を変位させ、ツール２２を垂直方向に昇降させる。移動機構３１３には、エアシリンダの他、既知の各種機構を適用可能であり、例えばボールスプライン、チェーンやベルト、これらの組み合わせなどを適用してもよい。

図４Ｃには、テストツールマスタ３２にツール２２が取り付けられた状態（以下、取付状態という）の一例を模式的に示す。取付状態は、図４Ａに示すカバー状態のカバー部３１２に対して保持部３１１を着脱位置まで上昇させた状態である。着脱位置は、区画領域３１ａに保持されたツール２２を取り付けるべく、テストツールマスタ３２に対する動作制御を開始可能なカバー部３１２および保持部３１１の位置として規定されている。
また、本実施形態において、移動機構（エアシリンダ）３１３は、ツールマスタ２３にツール２２を着脱させるための移動機構も兼ねている。すなわち、ツールマスタ２３にツール２２を着脱させる際、移動機構３１３は、ツール２２を保持部３１１とともにツールマスタ２３に対して昇降させる。

テストツールマスタ３２に対してツール２２が着脱される際、ツールマスタ２３に着脱される際と同様に、ツール２２の通電が制御される。すなわち、ツール２２の着脱時には、ツール２２を通電させた電源ＯＮの状態と、通電を切断させた電源ＯＦＦの状態とが適宜切り替えられる。このようなツール電源のＯＮ／ＯＦＦの制御は、図３に示すように、第１のコネクタ部Ｃ１と第３のコネクタ部Ｃ３との電気的な接続と切断によってなされる。第３のコネクタ部Ｃ３は、テストツールマスタ３２に配置されたコネクタ部である。

図３には、第１のコネクタ部Ｃ１と第３のコネクタ部Ｃ３の構成をそれぞれ模式的に示す。なお、第２のコネクタ部Ｃ２は、第３のコネクタ部Ｃ３と同様に構成されている。このため、第２のコネクタ部Ｃ２の構成については、以下の第３のコネクタ部Ｃ３の構成についての説明をもって省略する。

図３に示すように、第１のコネクタ部Ｃ１と第３のネクタ部Ｃ３、所定の電気的な接点をそれぞれ持ち、制御部３５によって制御されて接点同士が電気的に適宜離接する。例えば、これらコネクタ部Ｃ１，Ｃ３は、制御部３５に制御されたリレーのＯＮ／ＯＦＦにより、接点同士が電気的に離接する。なお、コネクタ部Ｃ１，Ｃ２の接点同士の電気的離接は、制御装置４の動作制御部４２によって制御される。

第１のコネクタ部Ｃ１は、第１の接点群２５を有する。第１のコネクタ部Ｃ１は、第１の接点群２５が後述する第３の接点群３６と離接可能な状態となるように、ツール２２の所定部分に配置される。所定部分は、例えばツール２２のチェンジャ部２２ａなどである。電気的な離接は、接点同士が直接離接するものであってもよいし、結線などを介した間接的なものであってもよい。第１の接点群２５は、複数の電気的接点からなる接点群である。

第１の接点群２５は、第３の接点群３６と接続して相互に通電し、ツール２２の駆動系、例えばツール２２を駆動するアクチュエータ２２ｂの電源回路に用いられる。また、第１の接点群２５は、第３の接点群３６と接続して相互に通電し、かかるアクチュエータ２２ｂの回転を制御するエンコーダの電源回路に用いられる。

第１の接点群２５は、ツール２２の電源回路の通電に用いられる複数の電気的接点からなる接点群（以下、メイン接点群２６という）と、テストツールマスタ３２に対するツール２２の着脱可否の判定に用いられる接点群（以下、サブ接点群２７という）を含む。メイン接点群２６は、第３の接点群３６の一部と接続して、サブ接点群２７は、第３の接点群３６の残りと接続して、それぞれ相互に通電する。サブ接点群２７は、第１の接点群２５の一部として構成され、本実施形態では複数の電気的接点からなる接点群である。ただし、一つの電気的接点をサブ接点としてもよい。

第１のコネクタ部Ｃ１は、メインコネクタ部Ｃ１ｍとサブコネクタ部Ｃ１ｓとを有する。メインコネクタ部Ｃ１ｍは、メイン接点群２６と第３の接点群３６とを通電させる。サブコネクタ部Ｃ１ｓは、サブ接点群２７と第３の接点群３６とを通電させる。サブ接点群２７は、サブコネクタ部Ｃ１ｓがメインコネクタ部Ｃ１ｍと電気的に接続されることで、第３の接点群３６と通電可能となる。本実施形態では一例として、サブコネクタ部Ｃ１ｓは、メインコネクタ部Ｃ１ｍを介して、サブ接点群２７を第３の接点群３６と通電させる構成としているが、メインコネクタ部Ｃ１ｍを介さず、第３のコネクタ部Ｃ３に直接電気的に接続される構成であってもよい。この場合、第１のコネクタ部は、メイン接点群２６のみを第１の接点群として有する。

サブ接点群２７は、ツール２２を識別する識別子を兼ねる。すなわち、サブ接点群２７を構成する各接点の通電有無（ＯＮ／ＯＦＦ）に対応する値と、ツール２２ごとに割り振られた識別子（ＩＤ）とが個別に対応する。このため、サブ接点群２７を構成する各接点と、これらに対応する第３の接点群３６の各接点との通電有無は、ツール２２の識別子と一致する。したがって、ツール２２の識別子に対応するサブ接点群２７を第３の接点群３６と電気的に接続させるサブコネクタ部Ｃ１ｓを揃えることで、対応する第３の接点群３６の各接点とのサブ接点群２７の通電有無（接点同士の通電有無の組み合わせ）に基づいて、ツール２２を識別（特定）できる。

図５には一例として、サブ接点群２７を４つの接点で構成した場合、各接点の通電有無（ＯＮ／ＯＦＦ）、つまり４ビット相当で識別可能な１６種類の値と、ツール２２ごとに割り振られた識別子（ＩＤ）との対応関係（マップ３５１）を示す。この場合、サブ接点群２７の４つの接点と対応する第３の接点群３６の各接点との通電有無に応じて、最大１６種類のツール２２の識別（特定）が可能である。なお、図５において、各接点が通電している状態（ＯＮ）は「０」、通電していない状態（ＯＦＦ）は「１」で示す。図５には、図３に示すＩＤが１に対応するサブ接点群２７を有するサブコネクタ部Ｃ１ｓとしてＣａ、ＩＤが２に対応するサブ接点群２７を有するサブコネクタ部Ｃ１ｓとして、Ｃｂを例示する。図３に示すサブ接点群２７の４つの接点は、下から順に図５に示すａ，ｂ，ｃ，ｄの接点（対応する第３の接点群３６との接点同士による通電系統）に相当する。

図３に示すように、第３のコネクタ部Ｃ３は、テストツールマスタ３２に設けられ、第３の接点群３６を有する。第３のコネクタ部Ｃ３は、第３の接点群３６が第１の接点群２５（メイン接点群２６およびサブ接点群２７）と離接可能な状態となるように、テストツールマスタ３２の所定部分に配置される。所定部分は、例えばテストツールマスタ３２にツール２２を取り付ける際の取付部分などである。電気的な離接は、接点同士が直接離接するものであってもよいし、結線などを介した間接的なものであってもよい。

第３の接点群３６は、複数の電気的接点からなる接点群である。第３の接点群３６は、第１の接点群２５（メイン接点群２６およびサブ接点群２７）とそれぞれ接続して相互に通電する。第３の接点群３６の数は、第１の接点群２５の数に対応しており、本実施形態では、第１の接点群２５の数と同数である。

上述したように、ツールマスタ２３に設けられた第２のコネクタ部Ｃ２は、第３のコネクタ部Ｃ３の構成と同様である。したがって、第２のコネクタ部Ｃ２は、第３の接点群３６と同等の第２の接点群２８を有する。第２の接点群２８は、第１の接点群２５（メイン接点群２６およびサブ接点群２７）とそれぞれ接続して相互に通電する。第２の接点群２８の数は、第１の接点群２５の数に対応しており、本実施形態では、第１の接点群２５および第３の接点群３６の数と同数である。

検出部３３は、制御部３５がツール台３１、テストツールマスタ３２、ツール管理通信部３４を動作制御するために必要な情報（データ）を検出する。
図２に示すように、検出部３３は、ツール検出部３３１と、ＩＤ検出部３３２と、姿勢検出部３３３と、カバー位置検出部３３４、保持位置検出部３３５を含んで構成されている。これらの検出部３３１～３３５は、光、電磁気、圧力などの検出素子を有する各種のセンサである。検出されたデータは、電気信号として制御部３５に送信されるとともに、ツール管理通信部３４を介して制御装置４（具体的には通信制御部４３）に送信される。

ツール検出部３３１は、保持部３１１にツール２２が保持されているか否か、換言すれば、区画領域３１ａにおけるツール２２の存否（有無）を検出する。以下の説明では、ツール検出部３３１の検出対象を単にツール有無という。例えば、ツール検出部３３１は、区画領域３１ａの縁に設けられ、ツール２２との接触を検出するセンサである。ツール検出部３３１は、区画領域３１ａごとに備えられ、ツール有無を区画領域３１ａごとにそれぞれ検出する。

ＩＤ検出部３３２は、区画領域３１ａに保持されたツール２２の識別子を検出する。上述したように本実施形態では、ツール２２の第１のコネクタ部Ｃ１のサブ接点群２７がツール２２の識別子（ＩＤ）を兼ねている。したがって、ＩＤ検出部３３２は、テストツールマスタ３２の第３の接点群３６とサブ接点群２７との通電有無に基づいて、ツール２２の識別子を検出する。ＩＤ検出部３３２は、テストツールマスタ３２に配置される。図１に示す構成例では、ＩＤ検出部３３２が二つのテストツールマスタ３２にそれぞれ配置され、これらに取り付けられた各ツール２２の識別子が個別に検出される。これに代えて、例えば二つのテストツールマスタ３２に取り付けられた各ツール２２の識別子を、一つのＩＤ検出部３３２でそれぞれ検出してもよい。

姿勢検出部３３３は、ツール２２の姿勢（以下、ツール姿勢という）を検出する。ツール姿勢は、テストツールマスタ３２への取り付け時におけるツール２２の姿勢である。姿勢検出部３３３は、ツールマスタ２３の検出部２３ａと同様のセンサであり、本実施形態では一例として、ツール２２に設けられた金属板などからの光の反射有無を検出するセンサである。姿勢検出部３３３は、テストツールマスタ３２に配置される。

カバー位置検出部３３４は、保持部３１１（端的には区画領域３１ａ）に対するカバー部３１２の相対的な変位状態を検出する。変位状態は、例えば保持部３１１に対するカバー部３１２の回動角度変化などである。カバー位置検出部３３４は、カバー部３１２の変位状態を直接検出すればよいが、例えばヒンジ機構のアクチュエータの回転状態を間接的に検出してもよい。カバー位置検出部３３４は、これらの変位状態を検出可能にツール台３１に配置される。

保持位置検出部３３５は、保持部３１１の変位状態を検出する。変位状態は、例えばツール台３１の座面３１ｓ（図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃ参照）に対する保持部３１１の変位前後の位置、変位距離などである。本実施形態において、変位前後の位置は座面３１ｓからの垂直方向の高さ、変位距離は垂直方向の高さ変動である。保持位置検出部３３５は、保持部３１１の変位状態を直接検出すればよいが、例えば移動機構３１３であるエアシリンダのスライダの変位状態を検出することで、カバー部３１２の変位状態を間接的に検出してもよい。保持位置検出部３３５は、これらの変位状態を検出可能にツール台３１に配置される。

ツール管理通信部３４は、制御部３５との間で、ツール台３１、テストツールマスタ３２、検出部３３、具体的にはカバー部３１２、移動機構３１３、ツール検出部３３１、ＩＤ検出部３３２、着脱検出部３３３、カバー位置検出部３３４の動作を制御する各種の信号を有線もしくは無線を介して送受信する。これらの動作には、カバー部３１２および保持部３１１の変位動作、テストツールマスタ３２に対するツール２２の取付動作が含まれる。また、ツール管理通信部３４は、制御装置４（具体的には通信制御部４３）との間で、ツールマスタ２３に取り付けるツール２２のＩＤ（所定ＩＤ）を示す信号を受信する。加えて、ツール管理通信部３４は、カバー位置検出部３３４が検出したカバー部３１２の変位状態、保持位置検出部３３５が検出した保持部３１１の変位状態、およびツール検出部３３１が検出したツール有無をそれぞれ示す信号を有線もしくは無線を介して送受信する。そして、ツール管理通信部３４は、所定ＩＤと一致する後述の解析ＩＤのツール２２が保持された区画領域３１ａのアドレスを、制御装置４（具体的には通信制御部４３）を介してロボット通信部２４に送信する。

制御部３５は、ツール台３１、テストツールマスタ３２、検出部３３、ツール管理通信部３４の動作を制御する。制御部３５は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置（不揮発メモリ）、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、制御部３５は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいてツール台３１などの動作制御を行う。具体的には、これらの動作制御を行い、ＩＤ検出部３３２で検出されたツール２２の識別子（以下、解析ＩＤという）と所定識別子（以下、所定ＩＤという）との整合を判定する。解析ＩＤは、ＩＤ検出部３３２から取得した信号を制御部３５が解析し、接点同士の通電有無に対応する値として特定される。所定ＩＤは、ロボットアーム２１に対するツール２２の取り付けもしくは取り外しを行う際、その対象となるツール２２の識別子である。判定の結果、解析ＩＤと所定ＩＤとが一致する場合、制御部３５は、該解析ＩＤのツール２２が保持されている区画領域３１ａのアドレスをツール管理通信部３４に与える。

また、制御部３５は、ツール台３１とツール２２との対応関係を管理するマップ（マスタテーブル）３５１を有する。図５に示すように、マップ３５１は、ツール台３１におけるツール２２の管理位置、つまり区画領域３１ａのアドレスと、そのアドレスで管理されるツール２２の識別子（以下、ＩＤもしくはツールＩＤという）との紐付けを示すレコードの集合（データベース）である。区画領域３１ａのアドレスおよびツール２２のＩＤには、それぞれ固有値が予め割り振られている。マップ３５１のレコード（区画領域３１ａのアドレスとツール２２のツールＩＤとの対応関係を示すデータ）は、適宜登録、更新（追加、変更、削除）して蓄積される。これにより、区画領域３１ａのアドレスとツール２２のＩＤとの対応関係は、常に最新の情報に維持される。マップ３５１は、制御部３５の記憶装置に格納され、ツール着脱（交換）時などに管理部４４によってレコードが読み出される。

例えば、サブ接点群２７を４つの接点で構成し、各接点の通電有無（ＯＮ／ＯＦＦ）の組み合わせ、つまり４ビット相当の１６種類の値でツールＩＤを識別する場合を想定する。この場合、ツール台３１には、１６個のアドレスを割り振ること、換言すれば１６個の区画領域３１ａを設けることが可能である。図５は、これらのアドレス（図中のＡｄｄｒｅｓｓ）とツールＩＤ（図中のＩＤ）との対応関係を示すマップ３５１の一例である。

本実施形態では一例として、制御部３５でマップ３５１を管理する構成としているが、マップ３５１は省略可能である。例えば、ツール２２の取り付け時には、該ツール２２のＩＤをオペレータがその都度入力し、管理部４４が制御部３５に付与してもよい。そして、該ＩＤに対応する区画領域３１ａのアドレスを蓄積管理せずに、制御部３５が管理部４４に付与すればよい。

なお、本実施形態では、制御部３５を制御装置４とは独立して構成しているが、制御部３５は、動作制御部４２の一機能として制御装置４に統合させてもよい。

制御装置４は、ロボット装置２の動作を制御するとともに、制御部３５と連動してツール管理装置３の動作を制御する。制御装置４は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置（不揮発メモリ）、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、制御装置４は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいてロボット装置２およびツール管理装置３の動作制御を行う。

図２に示すように、制御装置４は、検出制御部４１と、動作制御部４２と、通信制御部４３と、管理部４４とを備える。

検出制御部４１は、集積領域１１における物品５の集積態様を検出する。物品５の集積態様は、集積された複数の物品５の輪郭、大きさ、向き、重なり、境界などの態様である。例えば、検出制御部４１は、物品５の集積態様や形態を撮像する３Ｄカメラや２Ｄカメラなどの撮像装置である。検出制御部４１は、検出結果である物品５の集積態様のデータ（例えば、物品５の集積領域１１の撮像画像データ）を動作制御部４２に与える。

動作制御部４２は、ロボットアーム２１、ツール２２、ツールマスタ２３の動作を制御するとともに、制御部３５にツール管理装置３の動作を制御させる。すなわち、動作制御部４２は、ツール管理通信部３４を介して制御部３５を制御し、ツール台３１、テストツールマスタ３２、検出部３３の動作をそれぞれ制御する。

集積領域１１から所望領域１２に物品５を移動させる場合、動作制御部４２は、物品５を集積領域１１からピッキングさせ、所望領域１２で物品５を解放させる。物品５のピッキング時および解放時、動作制御部４２は、ツール２２の把持機構の動作を制御する。その際、ピッキングの前処理として、動作制御部４２は、検出制御部４１が検出した物品５の集積態様に基づいて、ツール２２が把持する物品５を選択し、その把持面を決定する。例えば、動作制御部４２は、検出制御部４１が撮像した画像データを解析する。物品５の移動時、動作制御部４２は、アーム部２１ｂの各部分を関節部の軸まわりにアクチュエータなどで回動させる。これにより、動作制御部４２は、アーム部２１ｂを基台部２１ａに対して所望姿勢とし、ツール２２の位置を集積領域１１から所望領域１２まで変位させる。

加えて、アーム部２１ｂ（ツールマスタ２３）に対するツール２２の着脱時、動作制御部４２は、アーム部２１ｂの各部分を関節部の軸まわりにアクチュエータなどで回動させる。これにより、動作制御部４２は、アーム部２１ｂを基台部２１ａに対して所望姿勢とし、ツール台３１との間で変位させる。また、動作制御部４２は、制御部３５に移動機構（エアシリンダ）３１３を動作させ、ツール台３１の保持部３１１をツール着脱方向に変位させる。そして、動作制御部４２は、ツール２２をツールマスタ２３に着脱させる。その際、動作制御部４２は、ツールマスタ２３の動作を制御し、ツールマスタ２３とツール２２との通電状態に基づいて、ツールマスタ２３に対するツール２２の着脱を制御する。

通信制御部４３は、検出制御部４１、動作制御部４２、および管理部４４と、ロボット通信部２４およびツール管理通信部３４との間で、ロボットアーム２１による物品５のピッキングとロボットアーム２１に対するツール２２の着脱（交換）をそれぞれ制御するための各種の信号を有線もしくは無線を介して送受信する。

管理部４４は、検出制御部４１、動作制御部４２、および通信制御部４３を一元管理する。本実施形態では、管理部４４を検出制御部４１、動作制御部４２、および通信制御部４３とは別の構成とするが、管理部４４を含むこれら各部は、それぞれの機能を果たすアプリケーションプログラムとして一つのマスタ装置（筐体）に搭載し、共通の演算処理部で実行される構成であってもよい。

ここで、ロボットアーム２１に対するツール２２の交換を含む着脱時における荷役装置１の動作と作用について、ロボット装置２およびツール管理装置３に対する制御装置４の制御フローに従って説明する。図６から図１４には、ツール２２の着脱時における制御装置４の制御フローを示す。
なお、以下の各説明においてその都度言及しないが、制御装置４は、通信制御部４３とロボット通信部２４およびツール管理通信部３４との間で、制御のために必要な所定の信号をそれぞれ送受信することで、ロボット装置２およびツール管理装置３に対して所望の制御を実行する。ツール管理装置３における直接的な制御は、制御部３５が実行する。

まず、図６に示すツール２２の取り付け時における荷役装置１の動作と作用について説明する。図６は、ツール２２の取り付け時の制御フロー図である。ツール２２をロボットアーム２１に取り付けるにあたって、荷役装置１は、アドレス確認処理（Ｓ０１）、取付前処理（Ｓ０２）、取付処理（Ｓ０３）、取付後処理（通電処理）（Ｓ０４）を順次行う。

図７には、アドレス確認処理（Ｓ０１）の制御フローを示す。アドレス確認処理は、ツール２２（取付対象ツール）をツールマスタ２３に取り付ける前に、該ツール２２が保持されている区画領域３１ａのアドレスを確認するための処理である。アドレス確認処理は、例えば後述する取外前処理フラグ、取外処理フラグ、および取外後処理フラグがいずれもＯＮである場合に実行される。図７に示すように、アドレス確認処理において、管理部４４は、取付対象ツールが保持されている区画領域３１ａのアドレスの確認を動作制御部４２に指示する（Ｓ１０１）。その際、管理部４４は、例えば制御部３５のマップ３５１からレコードを読み出し、取付対象ツールのＩＤ（所定ＩＤ）を含む信号（トリガー）を動作制御部４２に送信する。動作制御部４２は、送信された所定ＩＤの値をメモリに保持する。所定ＩＤは、マップ３５１の読み出しではなく、オペレータが管理部４４を介して動作制御部４２に付与してもよい。

次いで、動作制御部４２は、ツール管理装置３の制御部３５を動作させて、所定ＩＤと一致するＩＤのツール２２が保持された区画領域３１ａ（所定区画領域）の存否を確認する。その際、制御部３５は、動作制御部４２から所定ＩＤの値を取得し、メモリに保持する。ツール管理装置３においては、ツール台３１、テストツールマスタ３２、検出部３３、ツール管理通信部３４を制御部３５が動作制御し、所定区画領域のアドレス確認がなされる。

アドレス確認にあたって、制御部３５は、取付対象ツールがツール台３１に保持されていることを確認する（Ｓ１０２）。このため、制御部３５は、区画領域３１ａにツール２２が存在しているか否かを判定する。判定にあたって、制御部３５は、区画領域３１ａにおいて、ツール２２の存在がツール検出部３３１によって検出されているかを解析する。例えば、ツール検出部３３１からツール２２の保持（区画領域３１ａにおけるツール２２の存在）を示す信号が送信されている場合、制御部３５は、該区画領域３１ａにツール２２が保持されていると判定する。なおこの段階では、制御部３５は、区画領域３１ａにおけるツール有無を判定しており、該ツール２２のＩＤが所定ＩＤと一致しているか否かは判定しない。一方、かかる信号が送信されていない場合、制御部３５は、かかる区画領域３１ａにツール２２が保持されていないと判定する。

ツール２２が保持されていない場合、制御部３５は、それ以外の残りの区画領域３１ａにおいて、ツール２２の存在がツール検出部３３１によって検出されているかを、順次同様に解析する。これら残りの区画領域３１ａにおいても、制御部３５は、ツール有無を判定し、ツール２２のＩＤと所定ＩＤとの整合は判定しない。

いずれかの区画領域３１ａにツール２２が保持されている場合、制御部３５は、ツール台３１におけるカバー部３１２の現在位置を確認する（Ｓ１０３）。このため、制御部３５は、開放条件を判定する。開放条件は、カバー部３１２が開放状態となる位置（開放位置）に位置しているか否かの判定条件である。開放位置は、図４Ｂに示すように、カバー部３１２がツール２２のチェンジャ部２２ａの上方を遮ることなく、チェンジャ部２２ａを上方に臨ませた状態となるカバー部３１２の位置として規定されている。別の捉え方をすれば、開放位置は、ロボットアーム２１のアーム部２１ｂ（ツールマスタ２３）がチェンジャ部２２ａにアクセスする際に妨げとならないカバー部３１２の位置である。開放位置のデータは、例えば制御部３５の記憶装置に格納され、開放条件の判定時にパラメータとして制御部３５に読み出される。

開放条件の判定にあたって、制御部３５は、カバー位置検出部３３４からカバー部３１２の現在位置を取得し、開放位置と比較する。例えば、カバー部３１２の現在位置が開放位置である場合、制御部３５は、開放条件を満たすと判定する。一方、カバー部３１２の現在位置が開放位置ではない場合、制御部３５は、開放条件を満たさないと判定する。なお、開放条件は、現在位置が開放位置と一致している場合の他、若干の誤差（遊び）の範囲内であっても満たされる。

開放条件を満たす場合、制御部３５は、カバー部３１２および保持部３１１を着脱位置に変位させる（Ｓ１０４）。着脱位置は、区画領域３１ａに保持されたツール２２を取り付けるべく、テストツールマスタ３２に対する動作制御を開始可能なカバー部３１２および保持部３１１の位置として規定されている。着脱位置に変位させるにあたって、制御部３５は、カバー部３１２を開放状態からカバー状態となる位置（つまり着脱位置）に位置付けるとともに（図４Ａ参照）、着脱位置に向けて保持部３１１を上昇させる。例えば、制御部３５は、ヒンジ機構のアクチュエータを作動させてカバー部３１２をカバー状態とするとともに、移動機構３１３のエアシリンダを作動させて保持部３１３を着脱位置まで上昇させる。これにより、区画領域３１ａに保持されたツール２２がテストツールマスタ３２に向けて上昇する。

制御部３５は、カバー部３１２および保持部３１１の現在位置を確認する（Ｓ１０５）。このため、制御部３５は、着脱点条件を判定する。着脱点条件は、カバー部３１２および保持部３１１が着脱位置に位置しているか否かの判定条件である。着脱位置のデータは、例えば制御部３５の記憶装置に格納され、着脱点条件の判定時にパラメータとして制御部３５に読み出される。着脱点条件の判定にあたって、制御部３５は、カバー位置検出部３３４からカバー部３１２の現在位置、保持位置検出部３３５から保持部３１１の現在位置をそれぞれ取得し、着脱位置と比較する。例えば、カバー部３１２および保持部３１１の現在位置がいずれも着脱位置である場合、制御部３５は、着脱点条件を満たすと判定する。一方、カバー部３１２および保持部３１１の現在位置の少なくとも一方が着脱位置ではない場合、制御部３５は、着脱点条件を満たさないと判定する。なお、着脱点条件は、現在位置が着脱位置と一致している場合の他、若干の誤差（遊び）の範囲内であっても満たされる。

着脱点条件を満たす場合、制御部３５は、区画領域３１ａに保持されたツール２２がテストツールマスタ３２に対して適正なツール姿勢であることを確認する（Ｓ１０６）。このため、制御部３５は、区画領域３１ａに保持されたツール２２のテストツールマスタ３２に対する姿勢が適正であるか否かを判定する。判定にあたって、制御部３５は、テストツールマスタ３２の姿勢検出部３３３から光の反射を示す信号を取得する。制御部３５は、取得した信号を解析し、例えば反射強度に偏りがない場合、ツール姿勢が適正であると判定する。一方、反射強度に偏りがある、あるいは反射を示す信号がない場合、制御部３５は、ツール姿勢が適正でないと判定する。

ツール姿勢が適正である場合、制御部３５は、テストツールマスタ３２にツール２２を取り付ける（Ｓ１０７）。取り付けにあたって、制御部３５は、テストツールマスタ３２を動作させる。テストツールマスタ３２は、例えば真空発生器およびコンプレッサを稼働させるとともに、バルブを閉じ、ツール２２を吸着体で吸着させる。

制御部３５は、取り付けたツール２２のＩＤを確認する（Ｓ１０８）。確認にあたって、制御部３５は、テストツールマスタ３２を動作させる。テストツールマスタ３２は、例えばリレーをＯＮとすることで、サブ接点群２７と第３の接点群３６とを電気的に接続させる。制御部３５は、接点群２７，３６の接点同士の通電有無を判定する。判定にあたって、制御部３５は、これら接点群２７，３６の接点同士の通電有無を示す信号をＩＤ検出部３３２から取得する。そして、制御部３５は、取得した信号を解析し、接点同士の通電有無に対応する値（通電有無の組み合わせ）として解析ＩＤを特定する。特定した解析ＩＤの値は、制御部３５のメモリに保持される。

解析ＩＤを特定すると、制御部３５は、サブ接点群２７と第３の接点群３６とを電気的に切断させる（Ｓ１０９）。切断にあたって、制御部３５は、テストツールマスタ３２を動作させる。テストツールマスタ３２は、例えばリレーをＯＦＦとすることで、サブ接点群２７と第３の接点群３６とを電気的に切断させる。

その後、制御部３５は、テストツールマスタ３２からツール２２を取り外す（Ｓ１１０）。取り外しにあたって、制御部３５は、テストツールマスタ３２を動作させる。テストツールマスタ３２は、例えば真空発生器およびコンプレッサを稼働させるとともに、バルブを開き、吸着体からツール２２を解放させる。

そして、制御部３５は、所定ＩＤと解析ＩＤが一致するかを確認する（Ｓ１１１）。このため、制御部３５は、メモリに保持した所定ＩＤの値と解析ＩＤの値とを比較する。所定ＩＤの値と解析ＩＤの値が一致する場合、テストツールマスタ３２に取り付けられたツール２２が取付対象ツールであると判定できる。

所定ＩＤの値と解析ＩＤの値が一致する場合、制御部３５は、該ツール２２（取付対象ツール）が保持されている区画領域３１ａ（所定区画領域）のアドレスを示す信号（以下、アドレス信号という）をツール管理通信部３４に与える。ツール管理通信部３４は、通信制御部４３を介してアドレス信号を管理部４４に送信する（Ｓ１１２）。管理部４４は、後述するツールマスタ２３へのツール２２の取り付け時に、通信制御部４３を介してアドレス信号をロボット通信部２４に送信する。すなわち、ツール管理通信部３４は、通信制御部４３を介してアドレス信号をロボット通信部２４に送信する。

これに対し、所定ＩＤの値と解析ＩＤの値が一致しない場合、その他の区画領域３１ａに保持されているツール２２について、Ｓ１０６からＳ１１１の処理を繰り返す（Ｓ１１３）。

所定区画領域のアドレスを管理部４４に送信すると、制御部３５は、カバー部３１２および保持部３１１を着脱位置から退避させる（Ｓ１１４）。着脱位置から退避させるにあたって、制御部３５は、カバー部３１２をカバー状態から開放状態となる位置に位置付けるとともに（図４Ｂ参照）、着脱位置から保持部３１１を下降させる。例えば、制御部３５は、ヒンジ機構のアクチュエータを作動させてカバー部３１２を開放状態とするとともに、移動機構３１３のエアシリンダを作動させて保持部３１３を着脱位置から下降させる。これにより、取り外されたツール２２がテストツールマスタ３２から離れ、区画領域３１ａに保持された状態で保持部３１３とともに下降する。

カバー部３１２および保持部３１１を着脱位置から退避させると、制御部３５は、その旨の信号を管理部４４に送信する。かかる信号を受信すると、管理部４４は、制御部３５に対し、ツール台３１（区画領域３１ａ）のアドレスとツール２２のＩＤとの対応関係を示すマップ（マスタテーブル）３５１のレコードを更新もしくは追加させる（Ｓ１１５）。これにより、区画領域３１ａのアドレスとツール２２のＩＤとの対応関係は、最新の情報に維持される。

その後、管理部４４は、アドレス確認処理を終了（正常終了）させる。正常終了とは、所定ＩＤのツール２２（取付対象ツール）が区画領域３１ａに保持され、該区画領域３１ａのアドレスが管理部４４に付与されている状態である。正常終了させる際、管理部４４は、アドレス確認処理が正常終了していることを示すフラグ（以下、アドレス確認処理フラグという）をＯＮに設定する（Ｓ１１６）。アドレス確認処理フラグの初期値はＯＦＦである。

なお、Ｓ１０２においていずれの区画領域３１ａにもツール２２が保持されていない場合、Ｓ１０３において開放条件を満たさない場合、Ｓ１０５において着脱点条件を満たさない場合、Ｓ１０６においてツール姿勢が適正でない場合、Ｓ１１３において所定ＩＤの値とすべての解析ＩＤの値が一致しない場合、制御部３５は、アドレス確認処理が正常でない（異常である）ことを示す信号を管理部４４に送信する。アドレス確認処理の異常信号が管理部４４に送信されることによっても、アドレス確認処理は終了（異常終了）する。その際、管理部４４は、アドレス確認処理フラグを異常値に設定する（Ｓ１１７）。また、制御部３５は、所定の異常処理を実行してもよい。例えば、異常処理として、警告灯の点灯（点滅）、警告音の鳴動、警告メッセージの表示などの警告を行い、アドレスの確認時に生じたエラーの周知徹底を図る。各ステップの異常処理の内容は、同一でもよいし、異なっていてもよい。

アドレス確認処理が正常終了すると、荷役装置１は、取付前処理（Ｓ０２）を行う。例えば、アドレス確認処理フラグがＯＮである場合、荷役装置１は、取付前処理を行う。

図８には、取付前処理（Ｓ０２）の制御フローを示す。図８に示すように、取付前処理において、管理部４４は、ツール２２（取付対象ツール）の取り付けを動作制御部４２に指示する（Ｓ２０１）。その際、管理部４４は、例えばマップ３５１から取外対象ツールのＩＤ（所定ＩＤ）をキーとしてレコードを抽出し、所定ＩＤおよび所定ＩＤに紐付けられたツール台３１（区画領域３１ａ）のアドレスを含む信号（トリガー）を動作制御部４２に送信する。なお、管理部４４は、マップ３５１からではなく、アドレス確認処理（Ｓ０１）で取得した所定ＩＤと所定ＩＤに対応する所定区画領域のアドレスを含む信号（トリガー）を動作制御部４２に送信してもよい。動作制御部４２は、送信された所定ＩＤおよび所定区画領域のアドレスの値をメモリに保持する。

取付指示を受けると、動作制御部４２は、ロボットアーム２１のアーム部２１ｂ、換言すればツールマスタ２３にツール２２が取り付けられていないことを確認する（Ｓ２０２）。このため、動作制御部４２は、ツールマスタ２３にツール２２が取り付けられているか否かを判定する。判定にあたって、動作制御部４２は、ツールマスタ２３の検出部２３ａから検出結果、本実施形態では光の反射有無を示す信号を取得する。動作制御部４２は、取得した信号を解析し、ツールマスタ２３に対するツール２２の取付有無を判定する。例えば、反射があることを示す信号である場合、動作制御部４２は、ツール２２が取り付けられていると判定する。一方、反射がないことを示す信号である（反射を示す信号がない）場合、動作制御部４２は、ツール２２が取り付けられていないと判定する。

ツールマスタ２３にツール２２が取り付けられていない場合、動作制御部４２は、ツールマスタ２３とツール２２が電気的に接続されていないことを確認する（Ｓ２０３）。これらの電気的な接続がないことは、サブ接点群２７と第２の接点群２８とが通電していないことにより確認する。したがって、動作制御部４２は、サブ接点群２７と第２の接点群２８との通電有無を判定する。例えば、通電信号が検出された場合、動作制御部４２は、電気的に接続されていると判定する。一方、通電信号が検出されない場合、動作制御部４２は、電気的に接続されていないと判定する。このように接点群２７，２８間の通電有無によりツール２２が取り付けられていないことを確認することで、検出部２３ａによるツール２２の取付有無の検出を補完でき、判定精度を高められる。

ツールマスタ２３とツール２２が電気的に接続されていない場合、動作制御部４２は、取付前処理が正常であることを示す信号を管理部４４に送信する。取付前処理が正常であるとは、ツールマスタ２３にツール２２が取り付けられておらず、ツール２２がツールマスタ２３と電気的に接続されていない状態である。すなわち、ツールマスタ２３に対してツール２２の取り付けが可能な状態である。取付前処理の正常信号が管理部４４に送信されると、取付前処理は終了（正常終了）する。その際、管理部４４は、取付前処理が正常終了していることを示すフラグ（以下、取付前処理フラグという）をＯＮに設定する（Ｓ２０４）。取付前処理フラグの初期値はＯＦＦである。

なお、Ｓ２０２においてツールマスタ２３にツール２２（取付対象ツールであるかは問わない）が取り付けられている場合、Ｓ２０３においてツールマスタ２３とツール２２が電気的に接続されている場合、動作制御部４２は、ツール２２の取り付けが不可能である旨、つまり取付前処理が正常でない（異常である）ことを示す信号を管理部４４に送信する。取付前処理の異常信号が管理部４４に送信されることによっても、取付前処理は終了（異常終了）する。その際、管理部４４は、取付前処理フラグを異常値に設定する（Ｓ２０５）。また、動作制御部４２は、所定の異常処理を実行してもよい。例えば、異常処理として警告灯の点灯（点滅）、警告音の鳴動、警告メッセージの表示などの警告を行い、取付前処理時に生じたエラーの周知徹底を図る。

取付前処理が正常終了すると、荷役装置１は、取付処理（Ｓ０３）を行う。例えば、取付前処理フラグがＯＮである場合、荷役装置１は、取付処理を行う。
図９には、取付処理（Ｓ０３）の制御フローを示す。この場合、取付前処理（Ｓ０２）が正常終了しているため、動作制御部４２は、ツールマスタ２３に取付対象ツールを取り付けるべく、ロボットアーム２１を動作させる（Ｓ３０１）。例えば、動作制御部４２は、取付対象ツールを保持する区画領域３１ａ（所定区画領域）のアドレスに向けてアーム部２１ｂを変位させ、ツールマスタ２３を取付対象ツールのチェンジャ部２２ａの上方に位置付ける。そして、動作制御部４２は、ツールマスタ２３の取付対象ツールとの取付部分を下方に臨ませ、チェンジャ部２２ａと正対させる。

次いで、動作制御部４２は、取付対象ツールが所定区画領域に保持されていることを確認する（Ｓ３０２）。このため、動作制御部４２は、所定区画領域に取付対象ツールが存在しているか否かを判定する。判定にあたって、動作制御部４２は、所定区画領域において、取付対象ツールの存在がツール検出部３３１によって検出されているかを確認する。例えば、ツール検出部３３１から取付対象ツールの保持（所定区画領域における取付対象ツールとの接触）を示す信号が送信されている場合、動作制御部４２は、所定区画領域に取付対象ツールが保持されていると判定する。一方、かかる信号が送信されていない場合、動作制御部５２は、所定区画領域に取付対象ツールが保持されていないと判定する。

取付対象ツールが保持されている場合、動作制御部４２は、ツールマスタ２３に取付対象ツールを取り付ける（Ｓ３０３）。取り付けにあたって、動作制御部４２は、ツールマスタ２３を動作させる。ツールマスタ２３は、例えば真空発生器およびコンプレッサを稼働させるとともに、バルブを閉じ、取付対象ツールを吸着体で吸着させる。その際、動作制御部４２は、制御部３５を制御し、カバー部３１２および保持部３１１を着脱位置に変位させる。着脱位置に変位させるにあたって、制御部３５は、カバー部３１２および保持部３１１に対してアドレス確認処理（Ｓ０１）のＳ１０４と同様の制御を行う。これにより、所定区画領域に保持された取付対象ツールがツールマスタ２３に向けて上昇する。

続けて、動作制御部４２は、ツールマスタ２３に取付対象ツールが取り付けられていることを確認する（Ｓ３０４）。このため、動作制御部４２は、ツールマスタ２３に取付対象ツールが取り付けられているか否かを判定するべく、ツールマスタ２３の検出部２３ａから光の反射有無を示す信号を取得する。動作制御部４２は、取得した信号を解析し、例えば反射があることを示す信号である場合、取付対象ツールが取り付けられていると判定する。一方、反射がないことを示す信号である（反射を示す信号がない）場合、動作制御部４２は、取付対象ツールが取り付けられていないと判定する。なお、この段階では、取付対象ツールは、ツールマスタ２３と電気的に接続されている訳ではなく、メイン接点群２６は、第２の接点群２８と通電していない。

取付対象ツールがツールマスタ２３に取り付けられている場合、動作制御部４２は、取付処理が正常であることを示す信号を管理部４４に送信する。取付処理が正常であるとは、ツールマスタ２３に取付対象ツールが取り付けられていることが検出部２３ａに検出されている状態である。すなわち、取付対象ツールに対する通電可否を判定可能な状態である。取付処理の正常信号が管理部４４に送信されると、取付処理は終了（正常終了）する。その際、管理部４４は、取付処理が正常終了していることを示すフラグ（以下、取付処理フラグという）をＯＮに設定する（Ｓ３０５）。取付処理フラグの初期値はＯＦＦである。

なお、Ｓ３０２において所定区画領域に取付対象ツールが保持されていない場合、Ｓ３０４においてツールマスタ２３に取付対象ツールが取り付けられていない場合、動作制御部４２は、ツール２２の取り付けが不可能である旨、つまり取付処理が正常でない（異常である）ことを示す信号を管理部４４に送信する。取付処理の異常信号が管理部４４に送信されることによっても、取付処理は終了（異常終了）する。その際、管理部４４は、取付処理フラグを異常値に設定する（Ｓ３０６）。また、動作制御部４２は、所定の異常処理を実行してもよい。例えば、異常処理として警告灯の点灯（点滅）、警告音の鳴動、警告メッセージの表示などの警告を行い、取付処理時に生じたエラーの周知徹底を図る。

取付処理が正常終了すると、荷役装置１は、取付後処理（通電処理）（Ｓ０４）を行う。例えば、取付処理フラグがＯＮである場合、荷役装置１は、取付後処理を行う。
図１０には、取付後処理（Ｓ０４）の制御フローを示す。取付後処理は、取付対象ツールを電源ＯＮに適切に切り替えるための処理である。図１０に示すように、取付後処理において、動作制御部４２は、サブ接点群２７と第２の接点群２８とが通電可能かを確認する（Ｓ４０１）。ここでの通電確認は、ツール電源をＯＮに切り替えるため、メイン接点群２６と第２の接点群２８とを通電させる前に、サブ接点群２７と第２の接点群２８とを通電させる通電テストの意味を持つ。確認にあたって、動作制御部４２は、ツールマスタ２３を動作させる。ツールマスタ２３は、例えばリレーをＯＮとすることで、サブ接点群２７と第２の接点群２８とを電気的に接続させる。動作制御部４２は、接点群２７，２８の接点同士の通電有無を判定する。判定にあたって、動作制御部４２は、これら接点群２７，２８の接点同士の通電有無を示す信号をツールマスタ２３から取得する。そして、動作制御部４２は、取得した信号を解析し、接点同士の通電有無に対応する値（解析ＩＤ）を特定する。

続けて、動作制御部４２は、所定ＩＤと解析ＩＤが一致するかを確認する（Ｓ４０２）。所定ＩＤと解析ＩＤとの比較、判定方法は、アドレス確認処理（Ｓ０１）のステップＳ１１１と同様である。

所定ＩＤの値と解析ＩＤの値が一致する場合、動作制御部４２は、取付対象ツールの電源をＯＦＦからＯＮに切り替える（Ｓ４０３）。その際、動作制御部４２は、ツールマスタ２３を動作させる。ツールマスタ２３は、例えばリレーをＯＮとすることで、メイン接点群２６と第２の接点群２８とを電気的に接続させる。なおこの時、サブ接点群２７と第２の接点群２８とは、Ｓ４０１においてすでにそれぞれ電気的に接続された状態となっている。すなわち、動作制御部４２は、サブ接点群２７と第２の接点群２８との通電有無に基づいて、メイン接点群２６と第２の接点群２８との通電可否を判定する。ツールマスタ２３は、サブ接点群２７と第２の接点群２８が通電している場合、メイン接点群２６と第２の接点群２８とを通電させる。

次いで、動作制御部４２は、メイン接点群２６と第２の接点群２８の接点同士の通電有無を判定する（Ｓ４０４）。判定にあたって、動作制御部４２は、これら接点同士（判定用接点群）の通電有無を示す信号をツールマスタ２３から取得する。例えば、これら接点同士の通電を示す信号を取得した場合、動作制御部４２は、取付対象ツールが適切に電源ＯＮとされたと判定する。一方、これら接点同士の通電を示す信号を取得しない場合、動作制御部４２は、取付対象ツールが適切に電源ＯＮとされなかったと判定する。

取付対象ツールが適切に電源ＯＮとされた場合、動作制御部４２は、取付後処理（通電処理）が正常であることを示す信号を管理部４４に送信する。取付後処理が正常であるとは、取付対象ツールが適切に電源ＯＮとされた状態である。すなわち、取付対象ツールが物品５のピッキングなどの動作を適切に行うことが可能な状態である。取付後処理の正常信号が管理部４４に送信されると、取付後処理は終了（正常終了）する。その際、管理部４４は、取付後処理が正常終了していることを示すフラグ（以下、取付後処理フラグという）をＯＮに設定する（Ｓ４０５）。取付後処理フラグの初期値はＯＦＦである。

なお、Ｓ４０２において所定ＩＤと解析ＩＤが一致しない場合、Ｓ４０４においてメイン接点群２６と第２の接点群２８の接点同士の通電を示す信号を取得しない場合、動作制御部４２は、取付対象ツールを電源ＯＮとすることが不可能である旨、つまり取付後処理が正常でない（異常である）ことを示す信号を管理部４４に送信する。取付後処理の異常信号が管理部４４に送信されることによっても、取付後処理は終了（異常終了）する。その際、管理部４４は、取付後処理フラグを異常値に設定する（Ｓ４０６）。動作制御部５２は、所定の異常処理を実行してもよい。例えば、異常処理として警告灯の点灯（点滅）、警告音の鳴動、警告メッセージの表示などの警告を行い、取付後処理時に生じたエラーの周知徹底を図る。さらに、これらの警告に応じて、一旦取り付けた取付対象ツールの取り外しを行ってもよい。

取付後処理が正常終了すると、荷役装置１は、ツール２２を取り付けるための一連の処理（アドレス確認処理、取付前処理、取付処理、取付後処理）を終了する。また、取付後処理が正常終了すると、管理部４４は、後述するツール２２を取り外すための一連の処理で使用する取外前処理フラグ、取外処理フラグ、および取外後処理フラグをいずれも初期値（ＯＦＦ）に戻す。これにより、管理部４４は、ツール２２の取り付け後の取り外し（交換）に備える。

次に、図１１に示すツール２２の取り外し時の荷役装置１の動作と作用について説明する。図１１はツール２２の取り外し時の制御フロー図である。ツール２２をロボットアーム２１から取り外すにあたって、荷役装置１は、取外前処理（Ｓ０５）、取外処理（Ｓ０６）、取外後処理（Ｓ０７）を順次行う。

図１２には、取外前処理（Ｓ０５）の制御フローを示す。取外前処理は、例えば上述したアドレス確認処理フラグ、取付前処理フラグ、取付処理フラグ、および取付後処理フラグがいずれもＯＮである場合に実行される。図１２に示すように、取外前処理において、管理部４４は、動作制御部４２にツール２２（取外対象ツール）の取り外しを指示する（Ｓ５０１）。その際、管理部４４は、例えば制御部３５のマップ３５１から取外対象ツールのＩＤ（所定ＩＤ）をキーとしてレコードを抽出し、所定ＩＤおよび所定ＩＤに紐付けられたツール台３１（区画領域３１ａ）のアドレスを含む信号（トリガー）を動作制御部４２に送信する。なお、管理部４４は、マップ３５１からではなく、オペレータが入力した所定ＩＤと所定ＩＤに対応する所定区画領域のアドレスを含む信号（トリガー）を動作制御部４２に送信してもよい。動作制御部４２は、送信されたツールＩＤおよびアドレスの値をメモリに保持する。

取外指示を受けると、動作制御部４２は、ロボットアーム２１のアーム部２１ｂ、端的にはツールマスタ２３にツール２２が取り付けられていることを確認する（Ｓ５０２）。このため、動作制御部４２は、ツールマスタ２３にツール２２が取り付けられているか否かを判定する。判定にあたって、動作制御部４２は、ツールマスタ２３の検出部２３ａから光の反射有無を示す信号を取得する。動作制御部４２は、取得した信号を解析し、ツールマスタ２３に対するツール２２の取付有無を判定する。例えば、反射があることを示す信号である場合、動作制御部４２は、ツール２２が取り付けられていると判定する。一方、反射がないことを示す信号である（反射を示す信号がない）場合、動作制御部４２は、ツール２２が取り付けられていないと判定する。

ツールマスタ２３にツール２２が取り付けられている場合、動作制御部４２は、ツールマスタ２３とツール２２が電気的に接続されていることを確認する（Ｓ５０３）。これらの電気的な接続があることは、サブ接点群２７と第２の接点群２８とが通電していることにより確認する。したがって、動作制御部４２は、サブ接点群２７と第２の接点群２８との通電有無を判定する。例えば、通電信号が検出された場合、動作制御部４２は、電気的に接続されていると判定する。一方、通電信号が検出されない場合、動作制御部４２は、電気的に接続されていないと判定する。このように接点群２７，２８間の通電有無によりツール２２が取り付けられていることを確認することで、ツールマスタ２３の検出部２３ａによる検出を補完でき、判定精度を高められる。

ツールマスタ２３とツール２２が電気的に接続されている場合、動作制御部４２は、所定ＩＤの取外対象ツールがツール台３１に保持されていないこと、つまり、取外対象ツールに対応するアドレスの区画領域３１ａ（所定区画領域）が空いているか否かを判定する（Ｓ５０４）。判定にあたって、動作制御部４２は、所定区画領域において、取外対象ツールの存在がツール検出部３３１によって検出されていないことを確認する。例えば、ツール検出部３３１から取外対象ツールの保持（所定区画領域における取外対象ツールとの接触）を示す信号が送信されていない場合、動作制御部４２は、所定区画領域に取外対象ツールが保持されていないと判定する。この場合、所定区画領域は、空き状態となっている。一方、かかる信号が送信されている場合、動作制御部４２は、所定区画領域に取外対象ツールが保持されていると判定する。

所定区画領域に取外対象ツールが保持されていない場合、動作制御部４２は、所定ＩＤが解析ＩＤと一致するかを確認する（Ｓ５０５）。このため、動作制御部４２は、サブ接点群２７と第２の接点群２８の接点同士の通電有無を示す信号を解析し、接点同士の通電有無に対応する値を解析ＩＤとして特定する。

所定ＩＤの値と解析ＩＤの値が一致する場合、動作制御部４２は、取外前処理が正常であることを示す信号を管理部４４に送信する。取外前処理が正常であるとは、ツールマスタ２３に取外対象ツールが取り付けられており、取外対象ツールがツール台３１に保持されていない（所定区画領域が空いている）状態である。すなわち、ツールマスタ２３から取外対象ツールの取り外しが可能な状態である。取外前処理の正常信号が管理部４４に送信されると、取外前処理は終了（正常終了）する。その際、管理部４４は、取外前処理が正常終了していることを示すフラグ（以下、取外前処理フラグという）をＯＮに設定する（Ｓ５０６）。取外前処理フラグの初期値はＯＦＦである。

なお、Ｓ５０２においてツールマスタ２３にツール２２（取外対象ツールであるかは問わない）が取り付けられていない場合、ツール２２の取り外しが不可能である旨、つまり取外前処理が正常でない（異常である）ことを示す信号を管理部４４に送信する。取外前処理の異常信号が管理部４４に送信されることによっても、取外前処理は終了（異常終了）する。また、Ｓ５０３においてツールマスタ２３とツール２２が電気的に接続されていない場合、Ｓ５０４において所定区画領域に取外対象ツールが保持されている場合、およびＳ５０５において所定ＩＤの値と解析ＩＤの値が一致しない場合も、動作制御部４２は、取外前処理を終了する。その際、管理部４４は、取外前処理フラグを異常値に設定する（Ｓ５０７）。動作制御部４２は、所定の異常処理を実行してもよい。例えば、異常処理として警告灯の点灯（点滅）、警告音の鳴動、警告メッセージの表示などの警告を行い、取外前処理時に生じたエラーの周知徹底を図る。

取外前処理が正常終了すると、荷役装置１は、取外処理（Ｓ０６）を行う。例えば、取外前処理フラグがＯＮである場合、荷役装置１は、取外処理を行う。
図１３には、取外処理（Ｓ０６）の制御フローを示す。この場合、取外前処理（Ｓ０５）が正常終了しているため、動作制御部４２は、ツールマスタ２３から取外対象ツールを取り外すべく、取外対象ツールの電源をＯＮからＯＦＦに切り替える（Ｓ６０１）。その際、動作制御部４２は、ツールマスタ２３を動作させる。ツールマスタ２３は、例えばリレーをＯＦＦとすることで、メイン接点群２６と第２の接点群２８とを電気的に切断させる。ただしこの時、サブ接点群２７と第２の接点群２８は、Ｓ５０３において電気的に接続された状態であることが確認されており、電気的な接続状態が維持される。すなわち、ツールマスタ２３は、サブ接点群２７と第２の接点群２８が通電している場合、メイン接点群２６と第２の接点群２８との通電を切断させる。

次いで、動作制御部４２は、取外対象ツールがツール台３１に保持されていないこと、つまり、所定ＩＤに対応するアドレスの区画領域３１ａ（所定区画領域）が空いていることを確認する（Ｓ６０２）。このため、動作制御部４２は、所定区画領域に取外対象ツールが存在しているか否かを判定する。判定にあたって、動作制御部４２は、所定区画領域において、取外対象ツールの存在がツール検出部３３１によって検出されていないことを確認する。例えば、ツール検出部３３１から取外対象ツールの保持（所定区画領域における取外対象ツールとの接触）を示す信号が送信されていない場合、動作制御部４２は、所定区画領域に取外対象ツールが保持されていない（所定区画領域が空いている）と判定する。一方、かかる信号が送信されている場合、動作制御部４２は、所定区画領域に取外対象ツールが保持されている（所定区画領域が空いていない）と判定する。

取外対象ツールが保持されていない場合、動作制御部４２は、ロボットアーム２１を動作させ、所定区画領域まで移動させる（Ｓ６０３）。例えば、動作制御部４２は、所定区画領域に向けてアーム部２１ｂを変位させ、所定区画領域の上方に取外対象ツールを位置付ける。

続けて、動作制御部４２は、ツールマスタ２３に取外対象ツールが取り付けられていることを確認する（Ｓ６０４）。このため、動作制御部４２は、ツールマスタ２３に取外対象ツールが取り付けられているか否かを判定するべく、ツールマスタ２３の検出部２３ａから光の反射有無を示す信号を取得する。動作制御部４２は、取得した信号を解析し、例えば反射があることを示す信号である場合、取外対象ツールが取り付けられていると判定する。一方、反射がないことを示す信号である（反射を示す信号がない）場合、動作制御部４２は、取外対象ツールが取り付けられていないと判定する。

取外対象ツールがツールマスタ２３に取り付けられている場合、動作制御部４２は、サブ接点群２７と第２の接点群２８との通電を切断させる（Ｓ６０５）。切断にあたって、動作制御部４２は、ツールマスタ２３を動作させる。ツールマスタ２３は、例えばリレーをＯＦＦとすることで、判定用接点群であるサブ接点群２７と第２の接点群２８とを電気的に切断させる。

そして、動作制御部４２は、接点群２７，２８の接点同士の通電有無を判定する（Ｓ６０６）。判定にあたって、動作制御部４２は、これら接点群２７，２８の接点同士の通電有無を示す信号をツールマスタ２３から取得する。例えば、通電信号が検出されない場合、動作制御部４２は、サブ接点群２７と第２の接点群２８との通電が切断されていると判定する。この場合、取外対象ツールとツールマスタ２３は、電気的に接続されていない状態であり、取外対象ツールをツールマスタ２３から適切に取り外すことが可能な状態である。一方、通電信号が検出された場合、動作制御部４２は、これら接点群２７，２８は通電切断されておらず、通電されていると判定する。この場合、取外対象ツールとツールマスタ２３は、電気的に接続されている状態であり、取外対象ツールをツールマスタ２３から適切に取り外すことが不可能な状態である。

サブ接点群２７と第２の接点群２８との通電が切断されている場合、動作制御部４２は、ツールマスタ２３から取外対象ツールを取り外す（Ｓ６０７）。取り外しにあたって、動作制御部４２は、ツールマスタ２３を動作させる。ツールマスタ２３は、例えば真空発生器およびコンプレッサを稼働させるとともに、バルブを開き、取外対象ツールに吸着している吸着体の吸着を解放する。その際、動作制御部４２は、制御部３５を制御し、カバー部３１２および保持部３１１を着脱位置から退避させる。着脱位置から退避させるにあたって、制御部３５は、カバー部３１２および保持部３１１に対してアドレス確認処理（Ｓ０１）のＳ１１４と同様の制御を行う。これにより、取り外された取外対象ツールがツールマスタ２３から離れ、所定区画領域に保持された状態で保持部３１３とともに下降する。

続けて、動作制御部４２は、ツールマスタ２３から取外対象ツールが取り外されていることを確認する（Ｓ６０８）。このため、動作制御部４２は、ツールマスタ２３からツール２２が取り外されているか否かを判定するべく、ツールマスタ２３の検出部２３ａから光の反射有無を示す信号を取得する。動作制御部４２は、取得した信号を解析し、例えば、反射がないことを示す信号である（反射を示す信号がない）場合、動作制御部４２は、取外対象ツールが取り外されていると判定する。一方、反射があることを示す信号である場合、取外対象ツールが取り外されていない（取り付けられている）と判定する。

取外対象ツールがツールマスタ２３から取り外されている場合、動作制御部４２は、取外対象ツールがツール台３１に保持されていることを確認する（Ｓ６０９）。このため、動作制御部４２は、所定区画領域に取外対象ツールが存在しているか否かを判定する。判定にあたって、動作制御部４２は、所定区画領域において、取外対象ツールの存在がツール検出部３３１によって検出されているかを確認する。例えば、ツール検出部３３１から取外対象ツールの保持（所定区画領域における取外対象ツールとの接触）を示す信号が送信されている場合、動作制御部４２は、所定区画領域に取外対象ツールが保持されていると判定する。一方、かかる信号が送信されていない場合、動作制御部４２は、所定区画領域に取外対象ツールが保持されていないと判定する。

取外対象ツールが保持されている場合、動作制御部４２は、取外処理が正常であることを示す信号を管理部４４に送信する。取外処理が正常であるとは、取外対象ツールがツールマスタ２３から取り外され、ツール台３１（所定区画領域）に保持されている状態である。取外処理の正常信号が管理部４４に送信されると、取外処理は終了（正常終了）する。その際、管理部４４は、取外処理が正常終了していることを示すフラグ（以下、取外処理フラグという）をＯＮに設定する（Ｓ６１０）。取外処理フラグの初期値はＯＦＦである。

なお、Ｓ６０２において取外対象ツールが保持されている場合、つまり所定区画領域が空いていない場合、動作制御部４２は、取外対象ツールの取り外しが不可能である旨、つまり取外処理が正常でない（異常である）ことを示す信号を管理部４４に送信する。取外処理の異常信号が管理部４４に送信されることによっても、取外処理は終了（異常終了）する。また、Ｓ６０４において取外対象ツールがツールマスタ２３に取り付けられていない場合、Ｓ６０６においてサブ接点群２７と第２の接点群２８との通電が切断されていない場合、Ｓ６０８において取外対象ツールがツールマスタ２３から取り外されていない場合、およびＳ６０９において取外対象ツールが所定区画領域に保持されていない場合も、動作制御部４２は、取外処理を終了する。その際、管理部４４は、取外処理フラグを異常値に設定する（Ｓ６１１）。動作制御部４２は、所定の異常処理を実行してもよい。例えば、異常処理として警告灯の点灯（点滅）、警告音の鳴動、警告メッセージの表示などの警告を行い、取外処理時に生じたエラーの周知徹底を図る。

取外処理が正常終了すると、荷役装置１は、取外後処理（Ｓ０７）を行う。例えば、取外処理フラグがＯＮである場合、荷役装置１は、取外後処理を行う。
図１４には、取外後処理（Ｓ０７）の制御フローを示す。取外後処理は、ロボットアーム２１のアーム部２１ｂを初期位置に戻し、例えば次のツール交換（ツールマスタ２３に対するツール２２の取り付け）に備えるための処理である。初期位置は、例えばツールマスタ２３に対してツール２２を着脱させる際に基準となるとともに、物品５をピッキングする際に基準となる位置である。図１４に示すように、取外後処理において、動作制御部４２は、ロボットアーム２１を動作させ、アーム部２１ｂを初期位置に戻す（Ｓ７０１）。その後、ロボットアーム２１は、例えば初期位置からアーム部２１ｂをツール台３１に変位させ、ツールマスタ２３に最適なツール２２を取り付ける。

アーム部２１ｂを初期位置に戻すと、動作制御部４２は、取外後処理が正常終了したことを示す信号を管理部４４に送信する。取外後処理が正常終了することで、ロボットアーム２１は、次のツール交換（ツールマスタ２３に対する取付対象ツールの取り付け）を行うことが可能な状態となる。取外後処理の正常信号が管理部４４に送信されると、取外後処理は終了（正常終了）する。その際、管理部４４は、取外後処理が正常終了していることを示すフラグ（以下、取外後処理フラグという）をＯＮに設定する（Ｓ７０２）。取外後処理フラグの初期値はＯＦＦである。

取外後処理が正常終了すると、荷役装置１は、ツール２２を取り外すための一連の処理（取外前処理、取外処理、取外後処理）を終了する。また、取外後処理が正常終了すると、管理部４４は、ツール２２を取り付けるための一連の処理で使用するアドレス確認処理フラグ、取付前処理フラグ、取付処理フラグ、および取付後処理フラグをいずれも初期値（ＯＦＦ）に戻す。これにより、管理部４４は、ツール２２の取り外し後の取り付け（交換）に備える。

ツール２２を交換する場合、荷役装置１は、上述したツール２２を取り外すための一連の処理（取外前処理、取外処理、取外後処理）を行った後、適宜、ツール２２を取り付けるための一連の処理（アドレス確認処理、取外前処理、取外処理、取外後処理）を行う。本実施形態では、ツール２２を取り外すための一連の処理として、取外後処理を行っているが、取外後処理は省略可能である。例えば、取外処理が正常終了した後、ロボットアーム２１のアーム部２１ｂを初期位置に戻すことなく、ツール２２を取り付けるための一連の処理（アドレス確認処理、取外前処理、取外処理、取外後処理）を行ってもよい。

このように本実施形態のツール管理装置３、およびツール管理装置３を備える荷役装置１によれば、ツール２２（取付対象ツール）をツールマスタ２３に取り付ける前に、アドレス確認処理がなされる。アドレス確認処理を行うことで、ツールマスタ２３への取付対象ツールの実装に先立って、テストツールマスタ３２に取付対象ツールが着脱される。これにより、取付対象ツールが保持されているツール台３１（所定区画領域）のアドレスを確認することができる。すなわち、取付対象ツールの所在を取付対象ツールの実装前に確認することができる。したがって、例えば着脱対象として多種多様なツールがツール台３１に保持、管理されている場合であっても、取付対象ツールの所在を効率的に把握し、ツール交換時などの着脱作業を迅速に行うことができる。

ツール２２の識別子（ツールＩＤ）の判定法には、ツールに貼付や刻印などされた識別子の読み取り、ツール２２の通電有無（信号解析）など、各種の方法がある。本実施形態では、ツールの通電有無の組み合わせに基づいた判定法を適用しているため、識別子の読み取りなどと比べて誤判定が少なく、判定精度を高めることができる。その一方で、通電有無に基づいた判定法の場合、従来においてはツールマスタ２３に取付対象ツールを取り付けるまでは、ツールＩＤを特定することができない。したがって、この場合には、ツール２２がツールマスタ２３に取り付けられ、電気的に接続された後でなければ、取付対象ツールとのツールＩＤの整合を判定できない。

この点を踏まえ、本実施形態では、取付対象ツールの実装前にテストツールマスタ３２とツール２２とを電気的に接続させ、取付対象ツールとのツールＩＤの整合を判定可能としている。したがって、通電有無に基づいた判定法を適用した場合であっても、取付対象ツールの実装前にツールＩＤの整合を高精度に判定できる。これにより、ツールＩＤを確実に特定でき、これに対応する取付対象ツールの所在、つまり取付対象ツールが保持されている所定区画領域のアドレスを取付対象ツールの実装前に特定できる。

したがって、ロボットアーム２１のアーム部２１ｂの変位先（所定区画領域）が特定されているため、ロボットアーム２１を無駄なく動作させることができる。また、例えば取付対象ツール以外のツール２２が誤って取り付けられてしまうことによるツール交換などの手戻りを有効に抑止できる。結果として、取付対象ツールを迅速にロボットアームに取り付けることができる。

また、本実施形態では、ツール台３１（区画領域３１ａ）のアドレスと、そのアドレスで管理されるツール２２の識別子との対応は、マップ３５１に蓄積して管理される。したがって、アドレス確認処理の結果を反映させることで、かかる対応関係を示すデータ（マップ３５１）を適宜登録、更新（追加、変更、削除）して、最新のデータに維持できる。加えて、テストツールマスタ３２は、区画領域３１ａに対応してツール台３１のカバー部３１２に配置されている。そして、テストツールマスタ３２には、ＩＤ検出部３３２が配置されている。したがって、ツール台３１の複数の区画領域３１ａにツール２２が保持されている場合であっても、テストツールマスタ３２に取り付けられた各ツール２２の識別子を個別に検出して特定できる。

このため、マップ３５１を参照すること、および複数の区画領域３１ａに保持されている各ツール２２の識別子を個別に検出して特定することで、所定のツールＩＤに対応する所定区画領域のアドレスを優先的に確認できる。これにより、アドレス確認処理自体を迅速に行うことが可能となる。

また、カバー部３１２は、ツール台３１の一部として構成され、ヒンジ機構などにより、カバー状態と開放状態に変位する。すなわち、ロボットアーム２１の動作制御のような高精度の制御を要することなく、カバー部３１２をツール台３１の保持部３１１に対して、カバー状態から開放状態に変位させることができる。テストツールマスタ３２へのツール２２の着脱は、カバー部３１２をカバー状態に位置付けてなされる。ツールマスタ２３へのツール２２の着脱は、カバー部３１２を開放状態に位置付けてなされる。したがって、比較的簡易なカバー部３１２の制御のみでツールＩＤと所定区画領域のアドレスをそれぞれ特定でき、その結果に基づいてツールマスタ２３への取付対象ツールを実装できる。

なお、本実施形態では、テストツールマスタ３２の第３の接点群３６は、ツール２２のメイン接点群２６およびサブ接点群２７のいずれにも電気的に接続可能に構成されている。したがって、第３の接点群３６をサブ接点群２７と電気的に接続させることによる解析ＩＤと所定ＩＤ（取付対象ツールの識別子）との整合判定に加えて、第３の接点群３６をメイン接点群２６と電気的に接続させることで、ツール２２の動作テストが可能である。すなわち、ツールマスタ２３への取付対象ツールの実装前にツール２２の動作を確認できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、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、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、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。

本実施形態では、複数の区画領域３１ａについて、順次ツールＩＤを解析し、解析ＩＤと所定ＩＤ（取付対象ツールの識別子）との整合を判定している。これに代えて、例えば複数の区画領域３１ａにそれぞれ保持された各ツール２２の識別子を同時に解析し、解析ＩＤと所定ＩＤとの整合をまとめて判定してもよい。

また、例えばカバー部は、ツール台３１の一部（付属部材）ではなく、ツール台３１とは別体（独立部材）であってもよい。この場合、カバー部に相当する部材は、スライダ機構、ベルト機構、チェーン機構、リンク機構などにより、ツール台３１に対してカバー状態と開放状態に変位可能な構成であればよい。

１…荷役装置、２…ロボット装置、３…ツール管理装置、４…制御装置、５…物品、１１…集積領域、１２…所望領域、２１…ロボットアーム、２１ａ…基台部、２１ｂ…アーム部、２２…ツール、２２ａ…チェンジャ部、２２ｂ…アクチュエータ、２３…ツールマスタ、２３ａ…検出部、２４…ロボット通信部、２５…第１の接点群、２６…メイン接点群、２７…サブ接点群、２８…第２の接点群、３１…ツール台、３１ａ…領域（区画領域）、３１ｂ…回動軸、３１ｓ…座面、３２…テストツールマスタ、３３…検出部、３４…通信部（ツール管理通信部）、３５…制御部、３６…第３の接点群、４１…検出制御部、４２…動作制御部、４３…通信制御部、４４…管理部、３１１…保持部、３１２…カバー部、３１３…移動機構、３３１…ツール検出部、３３２…ＩＤ検出部、３３３…姿勢検出部、３３４…カバー位置検出部、３３５…保持位置検出部、３５１…マップ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…コネクタ部、Ｃ１ｍ…メインコネクタ部、Ｃ１ｓ…サブコネクタ部。

Claims (4)

1. 物品を荷役するロボットアームに着脱されるツールを、個別のアドレスが付与された領域に保持する保持部と、
   前記領域に保持された前記ツールの識別子を検出する検出部と、
   前記検出部で検出された前記識別子と所定識別子との整合を判定する制御部と、
   前記所定識別子と一致する前記識別子の前記ツールが保持された前記領域のアドレスを前記ロボットアームに送信する通信部と、を備え、
   前記保持部は、複数の前記領域を有し、
   前記通信部は、前記ロボットアームから前記所定識別子を受信し、
   前記検出部は、各々の前記領域に保持された前記ツールの前記識別子をそれぞれ検出し、
   前記制御部は、
   前記アドレスと前記識別子とが紐付けられたマップを有し、前記所定識別子と一致する前記識別子に紐付けられた前記アドレスを前記マップから抽出し、抽出した前記アドレスの前記領域に保持された前記ツールの前記識別子を前記検出部で検出させ、検出された前記識別子と前記所定識別子との整合を判定し、
   前記識別子と前記所定識別子とが整合しない場合、抽出した前記アドレス以外の前記領域に保持された前記ツールの前記識別子を前記検出部で検出させ、検出された前記識別子と前記所定識別子との整合を判定する
   ツール管理装置。
2. 前記制御部は、前記識別子と前記所定識別子との整合の判定結果に基づいて前記マップを更新する
   請求項１に記載のツール管理装置。
3. 電気的な接点群を有するコネクタ部をさらに備え、
   前記制御部は、前記コネクタ部の接点群と、前記ツールに設けられたコネクタ部の電気的な接点群との通電有無の組み合わせに基づいて、前記識別子と前記所定識別子との整合を判定する
   請求項１または２に記載のツール管理装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のツール管理装置と、
   前記所定識別子と一致する前記識別子の前記ツールを着脱して物品を荷役する前記ロボットアームと、
   前記ツール管理装置および前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、を備える
   荷役装置。

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