JPH1053396A - 無人荷役方法及びその荷役制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 荷役対象物の位置を確実に、そして容易に検
出でき、かつ、荷役対象物の識別が可能な無人荷役方法
及びその荷役制御装置を提供する。 【解決手段】 搬送物６、又は搬送物６を載せたパレッ
ト４を荷役対象物とし、このパレット４又はパレット４
を収納した棚３に対して、それぞれ目標の搬送物６又は
パレット４を自動的に荷取りし、あるいは荷置きする無
人荷役方法において、前記搬送物６、パレット４、又は
棚３の荷役作業側の前面に貼付又は印刷されているマー
ク又はコードを光学的に読み込み、この読み込んだデー
タに基づいて、荷役対象物が目標の対象物か否かを判断
すると共に、荷役作業装置と前記荷役対象物の荷役位置
との三次元相対距離を求め、この求めた荷役位置に荷役
作業装置の作業機を位置決めし、前記目標の荷役対象物
を前記荷役位置から荷取りし、あるいは前記荷役位置に
荷置きする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パレット又はこの
パレットに積載された搬送物を無人で荷取り又は荷置き
する荷役作業に適した無人荷役方法及びその荷役制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無人での荷役作業には、例えば搬送物が
積載されたパレットを荷役する場合や、搬送物自体を荷
役する場合等がある。パレットを荷役する場合には、通
常、フォークを有する無人フォークリフトや無人搬送台
車等が使用されることが多く、また、ダンボールケース
等の搬送物を直接荷役する場合には、アーム先端部に例
えば真空吸着パッドや把持用ハンドを設けたロボットや
荷役補助装置（例えばバランサーやクレーン）等が使用
されている。

【０００３】図６に、フォークによる無人荷役作業の説
明図を示している。例えば無人フォークリフトのフォー
ク１の先端部には赤外線センサ２が内蔵されており、こ
の赤外線センサ２は発信した赤外線がフォーク前方の対
象物により反射されたのを受信して前方反射物の有無を
検出している。このようなフォーク１を有する無人フォ
ークリフトによって、例えばラックの棚３上に置かれ、
かつ、搬送物６が積載されたパレット４を荷取りする場
合の荷役方法を説明する。まず、フオーク１をパレット
４の孔５に挿入するために、この孔５をサーチする必要
がある。通常は、このパレット４が置かれた棚３の概略
地上高が予め設定されているので、この設定地上高から
求められるフォーク孔位置の予想される最下点までフォ
ーク１を上昇させる。次に、フォーク先端部の赤外線セ
ンサ２を用いて前方反射物の有無をサーチしながらフォ
ーク１を微速で上昇させ、反射物が無いと判断される高
さ範囲を孔５と見なしている。そして、サーチした孔５
の略中央の高さにフォーク１を位置決めし、フォーク１
を前進させたり（いわゆる、リーチアウト）、又は車両
自体を前進させてフォーク１をパレットの孔５に挿入す
る。この後、フォーク１を所定量上昇させ、フォーク１
を後退（いわゆる、リーチイン）したり車両自体を後進
させてパレット４を車体側に引き込み、フォーク１を下
降させた走行姿勢にして搬送目的の場所まで無人走行す
る。

【０００４】また、図７はダンボールケース等の搬送物
を直接荷役する場合の荷役作業の説明図である。この場
合は、搬送物６の形状認識によって搬送物６の中心位
置、すなわち、荷役位置をサーチする必要がある。現在
採用し得る位置認識手段としては、例えばＣＣＤカメラ
７等を用いた画像処理装置が考えられる。同図では、搬
送物６を把持する手段の一例として、ロボットアーム９
の先端部に真空吸着パッド８を設けており、また、この
ロボットアーム９の真空吸着パッド８の近傍にはＣＣＤ
カメラ７が配設されている。荷役作業時は、ＣＣＤカメ
ラ７によって搬送物６の画像データを入力し、図示しな
い制御器にこの画像データを取り込んで画像処理するこ
とによって、搬送物６の形状を特定し、搬送物６の位置
認識を行っている。そして、上記画像処理の結果に基づ
いてロボットアーム９を搬送物６の位置まで動かし、真
空吸着パッド８で搬送物６を吸着して把持した後、所定
の搬送位置までロボットアーム９を動かして搬送するよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フォークによるパレットの荷役作業においては、パレッ
ト４の破片などが突出して孔５を塞いでしまう場合があ
り、このパレット４の破片によって赤外線センサ２が誤
って反射物有りと判断し、孔５が検出されないことがあ
る。この検出ミスの結果、所定の位置にパレットが存在
しない、あるいは、何らかの障害があると判断され、無
人フォークリフトによる荷役作業が一時中断となり、無
人フォークリフトの稼働率が低下するという問題が生じ
ている。また、従来の荷役作業においては、無人フォー
クリフトだけの稼働では荷役作業量が不足する場合が多
く有り、このため、無人フォークリフトと有人フォーク
リフトとを同時に稼働させ、かつ、両者を協調させなが
ら荷役作業を行わせている。このような物流工程におい
ては、有人フォークリフトによりパレットを移動した
ら、コンピュータ在荷管理情報を適正に修正するように
しているが、修正モレやミスのために、コンピュータ在
荷管理情報と実際の在荷状況とに食い違いが生じること
が多い。しかしながら、このような食い違いが生じた状
況で無人フォークリフトで荷役作業を行うと、パレット
自体を識別するための機能が備わっていないので、無人
フォークリフトが誤ったパレットを荷役搬送するという
問題がある。

【０００６】また、従来のような搬送物を直接荷役する
場合においては、ダンボールケース等の搬送物６の形状
が変形していると、画像処理によって搬送物６の位置等
を認識する際に誤認したり、又は認識できないことがあ
る。このときは、前述と同様に、何らかの障害が発生し
たと判断されて荷役作業が一時中断となり、この結果、
荷役作業ロボット等の稼働率が低下するという問題が生
じている。更に、上記画像処理による方法では、使用さ
れるＣＣＤカメラ等が高価なので全装置としてコストア
ップとなり、しかも、大まかな形状と位置の認識ができ
る程度に過ぎず、搬送物６の荷主コードや製造ロット番
号、入庫日時等の詳細データを得て目的の搬送物６であ
るか否かの判定を行うことは困難である。しかしなが
ら、このような判定を行うことは、以下のことから非常
に重要な機能であって、無人荷役作業時に強く要求され
ている。すなわち、通常、同一パレット上には同一アイ
テムの搬送物を積み付けるが、倉庫スペースを有効に使
用するために、製造ロット番号や製造日付の異なる搬送
物を同一パレット上に混在させることが多くなってい
る。例えば、特に食品関係では、最近賞味期限に関して
管理が厳しくなって来ており、製造ロットや製造日付を
指定して搬送物を荷役搬送する必要性が大きくなってい
る。このような理由によって、搬送物の詳細データを認
識して目的の搬送物であるか否かの判定を行えることが
要求されている。

【０００７】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、荷役対象物の位置を確実に、そして容易
に検出でき、かつ、荷役対象物の識別が可能な無人荷役
方法及びその荷役制御装置を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、搬送物
６、又は搬送物６を載せたパレット４を荷役対象物と
し、このパレット４又はパレット４を収納した棚３に対
して、それぞれ目標の搬送物６又はパレット４を自動的
に荷取りし、あるいは荷置きする無人荷役方法におい
て、前記搬送物６、パレット４、又は棚３の荷役作業側
の前面に貼付又は印刷されているマーク及び／又はコー
ドを光学的に読み込み、この読み込んだデータに基づい
て、荷役対象物が目標の対象物か否かを判断すると共
に、荷役作業装置と前記荷役対象物の荷役位置との三次
元相対距離を求め、この求めた荷役位置に荷役作業装置
の作業機を位置決めし、前記目標の荷役対象物を前記荷
役位置から荷取りし、あるいは前記荷役位置に荷置きす
る方法としている。

【０００９】請求項１に記載の発明によると、荷役対象
とする搬送物又はパレットには所定のマーク及び／又は
コードが記入されているラベルを貼り付ける。なお、ダ
ンボールケースなどの場合にはインクジェットで直接印
刷してもよいし、この方が安価でもある。このマークを
光学的に読み込むことにより、荷役対象物のマーク又は
コードと作業機との三次元相対距離が検出され、更に、
コード内に記入されたオフセット距離データによって、
荷役対象物の荷役位置が作業機との三次元相対距離とし
て求められる。そして、作業機をこの求めた荷役位置に
位置決めすることにより、確実に荷役対象物を荷取り又
は荷置きすることが可能となる。また、コード内に記入
された識別コードを読む込むことにより、荷役対象物が
目標の対象物か否かが容易に識別されるので、誤って目
標と異なる搬送物又はパレットを荷役することが無くな
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、管理コンピュー
タ２０と無人荷役作業装置との間の通信に基づいて、無
人荷役作業装置の目標の荷役対象物である搬送物６又は
パレット４を、それぞれを載せたパレット４又は棚３に
対して、自動的に荷取りし、あるいは荷置きする無人荷
役作業装置の荷役制御装置において、搬送物６、パレッ
ト４、又は棚３の無人荷役作業側の面に貼付又は印刷さ
れている、無人荷役作業装置との三次元相対距離を検出
するための情報を表すマーク、及び／又は、各荷役対象
物を特定するためのＩＤ情報、又は荷役対象物の荷役位
置とのオフセット距離情報の内少なくともいずれかを表
すコードと、無人荷役作業装置に設けられ、かつ、前記
マーク及び／又はコードから前記各情報を読み込んだデ
ータを出力するリーダ１２と、無人荷役作業装置又は管
理コンピュータ２０側に設けられると共に、前記リーダ
１２から入力した各データに基づいて、前記マーク又は
コードと無人荷役作業装置との三次元相対距離を演算す
ると共に、コードから読み込んだ前記オフセット距離デ
ータによって前記荷役対象物の荷役位置を演算し、演算
した前記三次元相対距離及び前記荷役位置を出力するデ
ータ処理器１３と、前記ＩＤ情報によって目標の荷役対
象物か否かを判定すると共に、演算された前記荷役位置
に無人荷役作業装置の作業機を位置決め制御し、この作
業機により前記目標の荷役対象物を前記荷役位置から荷
取りし、あるいは前記荷役位置に荷置きする制御を行う
制御器１４とを備えた構成としている。

【００１１】請求項２に記載の発明によると、荷役対象
とする搬送物又はパレットには所定のマーク及び／又は
コードが記入されているラベルを貼り付ける。あるい
は、ダンボールケースなどの場合には、インクジェット
で直接印刷してもよい。荷役作業装置に設けられたリー
ダで、このマーク及び／又はコードが光学的に読み込ま
れる。このマークの読み込み信号により、データ処理器
は荷役対象物のマーク又はコードと作業機との三次元相
対距離を検出する。更に、コード内に記入されたオフセ
ット距離データによって、荷役対象物の荷役位置が作業
機との三次元相対距離として求められる。そして、制御
器は作業機をこの求めた荷役位置に位置決めして荷役制
御し、及び走行制御を行って搬送する。したがって、確
実に荷役対象物を荷取り又は荷置きすることが可能とな
る。また、制御器はコード内に記入された識別コードを
読み込むことにより、荷役対象物が目標の対象物か否か
を容易に識別しているので、誤って目標と異なる搬送物
を荷役することが無くなる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の荷役制御装置において、前記マーク又はコードと前記
荷役対象物の荷役位置とのオフセット距離データは、前
記マーク又はコード内に記入されている。

【００１３】請求項３に記載の発明によると、前記マー
ク又はコードと前記荷役対象物の荷役位置とのオフセッ
ト距離データは前記コード内に記入されているので、こ
のデータを読み込んで作業機と前記荷役対象物の荷役位
置との三次元相対距離が求められる。これによって、例
えば、パレットの破片等によるパレット孔の検出ミスを
避けることができ、また、ダンボールケースの位置を正
確に検出できる。したがって、確実に荷役対象物を荷取
り又は荷置きすることが可能となる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の荷役制御装置において、前記マーク又はコードと前記
荷役対象物の荷役位置とのオフセット距離データは、前
記制御器１４又は前記管理コンピュータ２０に予め記憶
されている。

【００１５】請求項４に記載の発明によると、前記マー
ク又はコードと前記荷役対象物の荷役位置とのオフセッ
ト距離データは前記制御器１４又は前記管理コンピュー
タ２０に予め記憶されているので、このデータを読み込
んで作業機と前記荷役対象物の荷役位置との三次元相対
距離を求められる。これによって、例えば、パレットの
破片等によるパレット孔の検出ミスを避けることがで
き、また、ダンボールケースの位置を正確に検出でき
る。したがって、確実に荷役対象物を荷取り又は荷置き
することが可能となる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項２に記載
の荷役制御装置において、前記マーク又はコード内に、
荷役対象物の識別コードを記入している。

【００１７】請求項５に記載の発明によると、前記マー
ク又はコード内に荷役対象物の識別コードが記入されて
いるので、荷役対象物が目標の対象物か否かを容易に識
別可能となり、誤って目標と異なる搬送物を荷役するこ
とが無くなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明に係わる無人荷役方法及びその荷役制御装置の実施形
態を説明する。まず、第１実施形態において、パレット
が荷役対象物である場合を説明する。図１は、本発明に
係わる荷役対象物の説明図である。同図において、前述
の従来技術で説明した構成と同一の構成には同じ符号を
付してここでの説明を省く。搬送物６は荷役対象物であ
るパレット４の上に積載されており、パレット４は例え
ばラックの棚３の上に収納されている。搬送物６、パレ
ット４及び棚３の所定位置には、それぞれ、所定のマー
ク及びコードが記入されたラベル１１が貼り付けられた
り、これらのマーク及びコードが直接印刷されている。
パレット４が載せられる棚３の位置は予め決められてお
り、前記ラベル１１はこの決められた位置の水平方向中
央に対応する位置で、かつ、棚３の荷役作業側の前面に
貼られている。また、パレット４のラベル１１は、パレ
ット４の両側の孔５の中央位置で、かつ、荷役作業側の
前面に貼られている。そして、このラベル１１の位置と
前記孔５の中央位置とのオフセット距離を二次元座標で
表した（Ｘ1 ，Ｙ1 ）のデータは、予め各パレット４に
対応して決められている。なお、このオフセット距離デ
ータ（Ｘ1 ，Ｙ1 ）は、後述する荷役制御装置内の制御
器又は管理コンピュータに記憶されてもよいし、又は、
上記ラベル１１内に記憶されていてもよい。

【００１９】また、搬送物６の所定位置にはラベル１１
が貼付けされたり、又はラベル１１に記入されるマーク
やコード等が直接印刷されたりしているが、通常、商品
外観上、面の中心に貼付け又は印刷することが不都合と
されているので、ラベル１１は搬送物６のコーナー近傍
に配設されることが多い。ここで、搬送物６のどの位置
にラベル１１が貼付け又は印刷されているかという位置
関係は、自動機械を用いて貼付け又は印刷が行われてい
るのでその制御情報として予め既知である。よって、搬
送物６の中心位置とラベル１１の位置とのオフセット距
離を二次元座標で表した（Ｘ2 ，Ｙ2 ）のデータは、予
め各搬送物６に対応して決められている。なお、このオ
フセット距離データ（Ｘ2 ，Ｙ2 ）は、上記パレット４
と同様に、荷役制御装置内の制御器に記憶されてもよい
し、又は、上記ラベル１１内に記憶されていてもよい。

【００２０】上記ラベル１１に記入されたマークはリー
ダ１２とラベル１１との相対距離を検出可能なように構
成されており、リーダ１２によって入力された上記マー
クの読み込み信号に基づいて上記相対距離が算出され
る。また、ラベル１１に記入されたコードは、当該搬送
物６やパレット４や棚３のＩＤコードと、当該ラベル１
１が貼り付けられた位置と当該荷役対象物の荷役位置と
のオフセット距離を表すデータとからなっている。上記
ＩＤコードは、例えば、当該搬送物６については製造ロ
ット番号や製造日付等を表し、当該パレット４について
はパレット識別番号等を表し、また、当該棚３について
は棚識別番号（例えば、アドレス）等の位置情報を表し
たコードである。また、上記オフセット距離を表すデー
タは、前述したような、ラベル１１の位置とパレット４
の孔５の中央位置とのオフセット距離（Ｘ1 ，Ｙ1 ）の
データや、搬送物６の中心位置とラベル１１の位置との
オフセット距離（Ｘ2 ，Ｙ2 ）のデータを表している。
本実施形態ではこのコードをバーコードで構成した例を
示しているが、本発明の主旨はこれに限定するものでは
なく、例えば通常の文字コードや記号等で構成してもよ
い。

【００２１】図２は本発明に係わる荷役制御装置の制御
構成ブロック図を示しており、以下同図に基づいて説明
する。無人荷役作業装置はパレット用の荷役作業機の一
例としてフォーク１を設けており、フォーク１は上下方
向及び前後方向に移動自在に設けられている。このよう
な無人荷役作業装置としては、例えば、フォークリフ
ト、フォーク式台車等が多く使用される。フォーク１の
下部の後端部にはリーダ１２が配設されており、リーダ
１２からフォーク１の前方方向に向けてラベル１１の走
査用の光が照射されている。リーダ１２は、例えばレー
ザを光源とし、このレーザ光をポリゴンミラー等で反射
させて走査しながらラベル１１に照射し、ラベル１１か
らの反射信号に基づいて、ラベル１１に記入された前記
マークの走査時間等の計測やバーコードの解読を行うも
のである。本実施形態では、ラベル１１に記入された前
記バーコードの各バーに直交する方向に上記レーザ光を
走査しており、この走査方向はフォーク１の前後進方向
及び上下方向に対して直交するようにしている。リーダ
１２の出力信号は、データ処理器１３に接続されてい
る。

【００２２】データ処理器１３は、リーダ１２からの入
力信号に基づいて、荷役作業装置とラベル１１との三次
元相対距離、すなわち、前記荷役対象物との相対距離を
算出し、この算出した距離データを制御器１４に出力し
ている。また、データ処理器１３はリーダ１２からの入
力されたコードに組み込まれているチェックデジットを
読み取り、コード入力時のエラーの有無を判定し、この
判定結果を制御器１４に出力している。更に、データ処
理器１３は上記入力されたコードに組み込まれているＩ
Ｄコード及び前記オフセット距離データを制御器１４に
出力している。

【００２３】制御器１４は、例えばマイクロコンピュー
タを主体としたコンピュータシステムによって構成され
ている。制御器１４は上記荷役対象物との相対距離、各
ＩＤコード及びオフセット距離データを入力し、所定の
判断処理に基づいて駆動部１５にフォーク１の移動指令
を出力する。駆動部１５は、この移動指令に基づいて、
例えばフォーク１の上下又は前後進の制御、あるいは、
荷役作業装置（フォークリフト等）自体の前後進の制御
を行う。また、制御器１４は管理コンピュータ２０と通
信等が行なえるようになっており、この通信によって、
管理コンピュータ２０から搬送指令を受信したり、又
は、搬送正常終了や一時停止中等の制御情報を管理コン
ピュータ２０に送信する。また、前述のオフセット距離
データが管理コンピュータ２０に記憶されている場合に
は、上記通信により制御器１４はこのオフセット距離デ
ータを受信するようにしている。

【００２４】次に、図３及び図４を参照して、データ処
理器１３における上記三次元相対距離算出方法を詳細に
説明する。図３は、ラベル１１に記入されたマーク及び
バーコードの一例を示している。ラベル１１には、マー
クとして相対距離検出用バー５１及び走査直交方向位置
検出用バー５２が記入され、また、コードとしてコード
部５３及びチェックデジット５４が記入されている。こ
のコード部５３及びチェックデジット５４は、バーコー
ドで記入されている。これらのマーク及びコードはリー
ダ１２のレーザ光によって走査可能な走査範囲５５の中
に入るようになっており、走査開始位置５６から走査終
了位置５７に向かって走査される。なお、相対距離検出
用バ−５１と走査直交方向位置検出用バー５２とコード
（つまり、コード部５３及びチェックデジット５４）と
の記入順序は走査方向に対して任意でよく、例えば、コ
ードを先頭に記入してもよい。

【００２５】相対距離検出用バー５１はラベル１１とリ
ーダ１２との相対距離を算出するためのバーであり、予
め決められた所定距離Ｌ1 をおいて設けられている第１
のバー５１ａ及び第２のバー５１ｂと、両バー間のスペ
ースとから構成されている。この第１のバー５１ａ及び
第２のバー５１ｂは上記所定距離Ｌ1 の開始位置及び終
了位置を認識するためのものであり、本実施形態におい
ては、第１のバー５１ａ及び第２のバー５１ｂはそれぞ
れ一本のバーで構成され、かつ、その走査方向幅は他の
コード（例えば、コード部５３等）のバー幅と区別でき
るような所定幅に設定されている。

【００２６】走査直交方向位置検出用バー５２は、ラベ
ル１１の面上で走査方向に直交する方向（鉛直方向）に
バー幅を連続的に増加（又は減少）させたバーからなっ
ている。図３では、走査直交方向位置検出用バー５２の
下方から上方に向けて連続的にバー幅が減少している
が、これに限定されずに、逆に下方から上方に向けて連
続的にバー幅が増加してもよい。あるいは、走査方向に
離間して２本のバーを設け、この２本のバー間の距離が
上記同様に下方から上方に向けて連続的に減少するよう
にしてもよい。

【００２７】コード部５３は、前述のような、当該搬送
物６やパレット４や棚３のＩＤコードと、当該ラベル１
１が貼り付けられた位置と当該荷役対象物の荷役位置と
のオフセット距離を表すデータとからなっている。更
に、コード部５３の後には、チェックデジット５４が設
けられている。チェックデジット５４は、バーコード以
外からの反射を受光して、又は、受光ミス等によって誤
った位置情報や距離情報を認識しないようにするためで
ある。これによって入力エラーを検出し、エラー発生時
は上記入力したデータを棄却できるようにしている。

【００２８】次に、図４に基づいて、上述のマークによ
る相対距離算出方法を詳細に説明する。同図において、
走査信号はリーダ１２の前記ポリゴンミラー等の回転角
θと同期した信号であり、ポリゴンミラー回転軸に取り
付けられたエンコーダによって生成される。また、クロ
ックは予め決められた周期時間を有する繰り返し矩形信
号であり、このクロックの計数値により各種の時間が計
測される。ここで、走査信号の立ち上がりは走査開始時
点を表している。この走査開始時点から第１のバー５１
ａの受光信号までの走査回転角θ0 が、走査方向相対距
離情報となる。この走査方向相対距離情報は、リーダ１
２とラベル１１との相対距離の内、フォーク１の前後進
方向に対して左右方向成分を表しており、これを三次元
座標のＸで表している。

【００２９】また、第１のバー５１ａから第２のバー５
１ｂまでの走査回転角θ1 はリーダ１２とラベル１１と
の離隔相対位置情報となり、この走査回転角θ1 に基づ
いて、ラベル１１とリーダ１２との離隔距離が計測され
る。すなわち、上記走査回転角θ1 は、ポリゴンミラー
回転速度と、上記クロック計数値により計測された第１
のバー５１ａの受光時点から第２のバー５１ｂの受光時
点までの経過時間とから算出される。ここで、上記離隔
相対位置情報つまり離隔距離は、上記相対距離の内、フ
ォーク１の前後進方向の水平距離成分を表しており、こ
れを三次元座標のＺで表す。そして、走査回転角θ1 が
微小であるとすると、第１のバー５１ａと第２のバー５
１ｂ間の距離Ｌ1 は数式「Ｌ1 ≒Ｚ×θ1 」で近似され
る。よって、離隔距離Ｚは、数式「Ｚ≒Ｌ1 ／θ1 」で
求められる。

【００３０】また、走査直交方向相対位置は、上記相対
距離の内、鉛直方向成分を表しており、これを三次元座
標のＹで表す。そして、上記走査方向相対位置Ｘ及び走
査直交方向相対位置Ｙは、上記の相対距離Ｚを用いて以
下のようにして求められる。まず、走査方向相対位置Ｘ
は走査方向相対位置情報の前記走査回転角θ0 から求め
られ、数式「Ｘ≒Ｚ×θ0 」で表される。次に、走査直
交方向相対位置Ｙは、走査直交方向位置検出用バー５２
からの受光信号が得られている時間でのポリゴンミラー
の走査回転角θ2 から求められる。この走査回転角θ2
は、前述同様に、ポリゴンミラー回転速度と、上記クロ
ック計数値により計測された、走査直交方向位置検出用
バー５２からの受光信号が得られている時間とから算出
される。また、受光している走査直交方向位置検出用バ
ー５２のバー幅Ｗは、上記同様にして数式「Ｗ≒Ｚ×θ
2 」で表される。いま、このバー幅Ｗが数式「Ｗ＝Ａ＋
Ｂ×Ｙ」のように表される直線式の関係で増減されてい
るとすると、これらの関係式より、走査直交方向相対位
置Ｙは数式「Ｙ＝（Ｗ−Ａ）／Ｂ＝（Ｚ×θ2 −Ａ）／
Ｂ」で求めることができる。

【００３１】以上の構成において、作用を説明する。パ
レット４を荷役対象とする場合、まず、棚３の所定位置
に設けられたラベル１１をリーダ１２によって認識可能
な高さまでフォーク１を上昇させる。このラベル１１に
記入されたコードを検出した時点で、制御器１４はリー
ダ１２及びデータ処理器１３を介してこのコードに組み
込まれている棚識別コードを読み取り、例えば搬送指令
を出している上位管理コンピュータが指定した棚識別コ
ードとの一致を確認する。この確認がＯＫのときは、制
御器１４は、次にパレット４の高さの半分だけフォーク
１を上昇させ、リーダ１２により、パレット４に貼られ
たラベル１１のコード部５３の中からパレット識別コー
ドを読み取る。そして、棚３の場合と同様に、指定のパ
レット４か否かを判定するために、制御器１４は上位管
理コンピュータから指定されたパレット識別コードと前
記ラベル１１のパレット識別コードとを照合する。この
照合が一致しているときは、そのラベル１１のコード部
５３に記入されているオフセット距離データと、そのラ
ベル１１の相対距離検出用バー５１及び走査直交方向位
置検出用バー５２によって検出された相対位置に基づい
て、制御器１４はリーダ１２とパレット４の孔５との三
次元相対位置を求める。そして、求めたパレット４の孔
５の位置に向かってフォーク１を移動させた後、孔５に
フォーク１を挿入し、通常の搬送シーケンスに従って目
標の搬送先に搬送する。

【００３２】上記のとき、パレット４の識別コードが不
一致となった場合には、有人フォークにより当該パレッ
ト４を搬送した後で、この搬送情報を上位管理コンピュ
ータに入力していないものと考えられるので、無人荷役
作業を一時停止して管理者に通知するようにする。な
お、この一時停止の通知は、例えばパトライト表示や、
エラー番号やメッセージの表示などを行って管理者に報
知してもよいし、あるいは、前記通信等で上位の管理コ
ンピュータ２０に送信してもよい。

【００３３】また、荷置きの場合は、棚３のラベル１１
の地上高は固定であって予め決められているので、制御
器１４はパレット４を搭載したフォーク１を上記の予め
設定された所定高さまで上昇させる。その後、前述の荷
取りの場合と同様に、棚３のラベル１１のコード部５３
に記入された棚識別コードが管理コンピュータ２０から
指定された目標棚識別コードと一致していることを確認
する。一致しているときは、棚３のラベル１１に記入さ
れたマークを読み込んで相対位置を検出し、この相対位
置に基づいてフォーク１を所定位置に移動し、パレット
４を荷置きする。

【００３４】次に、第２実施形態を説明する。本実施形
態では、ダンボールケース等の搬送物６を直接荷役対象
とする場合を示している。図５には、この場合の荷役作
業機の構成例としてのロボットアームの側面図を示して
いる。このような場合には、通常、ロボットアーム９の
先端部に真空吸着パッド８を備えた荷役作業装置が使用
されることが多いが、本発明はこれに限定するものでな
く、荷役作業装置は例えば把持機構を備えたものでもよ
い。また、ロボットアーム９の先端部で、かつ、真空吸
着パッド８の近傍には、リーダ１２が配設されている。
同図において、ロボットアーム９は鉛直方向に移動自在
に、かつ、水平面内で旋回自在に構成されているが、本
発明はこれに限定するものではなく、ロボットアームの
構成は例えば多関節型や直交型等であってもよい。

【００３５】また、本実施形態においても、前実施形態
での図１に示したように、パレット４及び搬送物６等の
所定位置には、前記マーク及びコードが記入されたラベ
ル１１が貼り付けられている。上記真空吸着パッド８で
ダンボールケースなどの搬送物６を吸着する際には、ダ
ンボールケースの中心位置を吸着することが荷役の安定
性から重要となる。よって、荷役対象となるダンボール
ケースの中心位置を知ることが必要となるが、前述のよ
うに、この中心位置と搬送物６に貼られたラベル１１の
位置とのオフセット距離（Ｘ2 ，Ｙ2 ）のデータは予め
それぞれの搬送物６に対応して設定されている。ここ
で、本実施形態での制御構成ブロック図は、前述の図２
と同様とする。

【００３６】上記の構成による作用を、以下に説明す
る。前述のようにして、パレット４の位置が検出できる
ので、制御器１４はこのパレット高さからロボットアー
ム９を上昇させ、リーダ１２によってダンボールケース
（搬送物６）のラベル１１に記入されたコード部５３を
走査してゆく。なお、リーダ１２の走査範囲５５の走査
方向長さが短い場合には、ロボットアーム９を水平方向
に移動させて走査範囲を広くしてもよい。このとき、走
査対象となるダンボールケースはロボットアーム９側に
面した全ダンボールであり、ダンボール自体が搬送対象
物となる。ダンボールケースのラベル１１のコード部に
記入されている搬送物識別コードを読み込んだときのロ
ボットアーム９の上下位置及び左右位置は、ロボットア
ーム９の位置制御時に使用されるエンコーダ等の出力値
で知ることができる。つまり、この時点で、搬送物６
（ここでは、ダンボールケース）の識別コードと、搬送
物６が位置している三次元相対位置（これは、ラベル１
１のマークから検出されたリーダ１２と搬送物６のラベ
ル１１との相対的距離）の対応テーブルが得られること
になる。また、一方、搬送物６の中心位置とラベル１１
の位置とのオフセット距離データ（Ｘ2 ，Ｙ2 ）は前述
のように予め決められており、このオフセット距離デー
タ（Ｘ2 ，Ｙ2 ）は例えば搬送物６のラベル１１のコー
ド部５３内に記入されている。よって、上記で得られた
リーダ１２と搬送物６のラベル１１との相対的距離、及
び搬送物６の中心位置とラベル１１の位置との上記オフ
セット距離データ（Ｘ2 ，Ｙ2 ）に基づいて、前記リー
ダ１２と搬送物６の中心位置との三次元相対位置の対応
テーブルが得られる。

【００３７】更に、リーダ１２がロボットアーム９のど
の位置に配設されているかも予め決められているので、
この結果、ロボットアーム９と搬送物６の中心位置との
三次元相対位置の対応テーブルが得られる。このように
して、ロボットアーム９により荷役作業を行うために必
要なパレット４上の搬送物６の積載位置が得られること
になる。

【００３８】なお、上記オフセット距離データ（Ｘ2 ，
Ｙ2 ）は、前記パレット４の場合と同様に、上記ラベル
１１内に記憶されていてもよいし、あるいは、荷役制御
装置内の制御器１４、又は管理コンピュータ２０に記憶
されていてもよい。また、各パレット４に積み付けてい
たこの積載分布（積載位置）を、荷取り又は荷置きの後
に修正することによって、積載分布管理を正確に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる荷役対象物の説明図である。

【図２】本発明に係わる第１実施形態の荷役制御装置の
制御構成ブロック図を示す。

【図３】本発明に係わるラベルのマーク及びコードの一
例を示す。

【図４】本発明に係わるマークによる相対距離算出方法
の説明図である。

【図５】本発明に係わる第２実施形態の荷役作業機の構
成例を示す。

【図６】従来技術に係わる無人荷役作業例の説明図であ
る。

【図７】従来技術に係わる無人荷役作業例の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…フォーク、２…赤外線センサ、３…棚、４…パレッ
ト、５…孔、６…搬送物、７…ＣＣＤカメラ、８…真空
吸着パッド、９…ロボットアーム、１１…ラベル、１２
…リーダ、１３…データ処理器、１４…制御器、１５…
駆動部、２０…管理コンピュータ、５１…相対距離検出
用バー、５１ａ…第１のバー、５１ｂ…第２のバー、５
２…走査直交方向位置検出用バー、５３…コード部、５
４…チェックデジット、５５…走査範囲、５６…走査開
始位置、５７…走査終了位置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送物(6) 、又は搬送物(6) を載せたパ
   レット(4) を荷役対象物とし、このパレット(4) 又はパ
   レット(4) を収納した棚(3) に対して、それぞれ目標の
   搬送物(6) 又はパレット(4) を自動的に荷取りし、ある
   いは荷置きする無人荷役方法において、 前記搬送物(6) 、パレット(4) 、又は棚(3) の荷役作業
   側の前面に貼付又は印刷されているマーク及び／又はコ
   ードを光学的に読み込み、この読み込んだデータに基づ
   いて、荷役対象物が目標の対象物か否かを判断すると共
   に、荷役作業装置と前記荷役対象物の荷役位置との三次
   元相対距離を求め、この求めた荷役位置に荷役作業装置
   の作業機を位置決めし、前記目標の荷役対象物を前記荷
   役位置から荷取りし、あるいは前記荷役位置に荷置きす
   ることを特徴とする無人荷役方法。
2. 【請求項２】 管理コンピュータ(20)と無人荷役作業装
   置との間の通信に基づいて、無人荷役作業装置の目標の
   荷役対象物である搬送物(6) 又はパレット(4) を、それ
   ぞれを載せたパレット(4) 又は棚(3) に対して、自動的
   に荷取りし、あるいは荷置きする無人荷役作業装置の荷
   役制御装置において、 搬送物(6) 、パレット(4) 、又は棚(3) の無人荷役作業
   側の面に貼付又は印刷されている、無人荷役作業装置と
   の三次元相対距離を検出するための情報を表すマーク、
   及び／又は、各荷役対象物を特定するためのＩＤ情報、
   又は荷役対象物の荷役位置とのオフセット距離情報の内
   少なくともいずれかを表すコードと、 無人荷役作業装置に設けられ、かつ、前記マーク及び／
   又はコードから前記各情報を読み込んだデータを出力す
   るリーダ(12)と、 無人荷役作業装置又は管理コンピュータ(20)側に設けら
   れると共に、前記リーダ(12)から入力した各データに基
   づいて、前記マーク又はコードと無人荷役作業装置との
   三次元相対距離を演算すると共に、コードから読み込ん
   だ前記オフセット距離データによって前記荷役対象物の
   荷役位置を演算し、演算した前記三次元相対距離及び前
   記荷役位置を出力するデータ処理器(13)と、 前記ＩＤ情報によって目標の荷役対象物か否かを判定す
   ると共に、演算された前記荷役位置に無人荷役作業装置
   の作業機を位置決め制御し、この作業機により前記目標
   の荷役対象物を前記荷役位置から荷取りし、あるいは前
   記荷役位置に荷置きする制御を行う制御器(14)とを備え
   たことを特徴とする荷役制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の荷役制御装置におい
   て、 前記マーク又はコードと前記荷役対象物の荷役位置との
   オフセット距離データは、前記マーク又はコード内に記
   入されたことを特徴とする荷役制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の荷役制御装置におい
   て、 前記マーク又はコードと前記荷役対象物の荷役位置との
   オフセット距離データは、前記制御器(14)又は前記管理
   コンピュータ(20)に予め記憶されていることを特徴とす
   る荷役制御装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の荷役制御装置におい
   て、 前記マーク又はコード内に、荷役対象物の識別コードを
   記入したことを特徴とする荷役制御装置。