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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023115719
(43)【公開日】2023-08-21
(54)【発明の名称】搬送装置、搬送システム及び搬送制御方法
(51)【国際特許分類】
B65G 47/30 20060101AFI20230814BHJP
B65G 47/24 20060101ALI20230814BHJP
【ＦＩ】
B65G47/30 B
B65G47/24 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022018087
(22)【出願日】2022-02-08
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002365
【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】橋爪 滋郎
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 潔人
【テーマコード（参考）】
3F081
【Ｆターム（参考）】
3F081AA01
3F081BC01
3F081BD14
3F081DA02
3F081EA03
(57)【要約】
【課題】搬送装置の簡易な構成と高精度な認識とを両立させて、被搬送物の搬送状況を認識する。
【解決手段】搬送装置は、被搬送物を搬送する搬送面を有し、搬送面を有する他の搬送装置と並置されて搬送面によって被搬送物の搬送路を形成する。搬送装置は、被搬送物が搬送面へ進入したことを検知する第１のセンサと、被搬送物が搬送面上に存在することを検知する第２のセンサと、被搬送物が搬送面上を搬送される搬送速度を検知する速度センサと、第１のセンサ、第２のセンサ、及び速度センサの検知によって得られたセンサ情報に基づいて、搬送面上における被搬送物の位置及び姿勢を判定する判定部と、を有する。第２のセンサは、搬送面上における被搬送物の搬送方向と平行でない検出軸を以って被搬送物の存在を検知する。
【選択図】図２
【解決手段】搬送装置は、被搬送物を搬送する搬送面を有し、搬送面を有する他の搬送装置と並置されて搬送面によって被搬送物の搬送路を形成する。搬送装置は、被搬送物が搬送面へ進入したことを検知する第１のセンサと、被搬送物が搬送面上に存在することを検知する第２のセンサと、被搬送物が搬送面上を搬送される搬送速度を検知する速度センサと、第１のセンサ、第２のセンサ、及び速度センサの検知によって得られたセンサ情報に基づいて、搬送面上における被搬送物の位置及び姿勢を判定する判定部と、を有する。第２のセンサは、搬送面上における被搬送物の搬送方向と平行でない検出軸を以って被搬送物の存在を検知する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被搬送物を搬送する搬送面を有し、搬送面を有する他の搬送装置と並置されて前記搬送面によって前記被搬送物の搬送路を形成する搬送装置であって、
前記被搬送物が前記搬送面へ進入したことを検知する第１のセンサと、
前記被搬送物が前記搬送面上に存在することを検知する第２のセンサと、
前記被搬送物が前記搬送面上を搬送される搬送速度を検知する速度センサと、
前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、及び前記速度センサの検知によって得られたセンサ情報に基づいて、前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定する判定部と、を有し、
前記第２のセンサは、
前記搬送面上における前記被搬送物の搬送方向と平行でない検出軸を以って前記被搬送物の存在を検知する
ことを特徴とする搬送装置。
前記被搬送物が前記搬送面へ進入したことを検知する第１のセンサと、
前記被搬送物が前記搬送面上に存在することを検知する第２のセンサと、
前記被搬送物が前記搬送面上を搬送される搬送速度を検知する速度センサと、
前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、及び前記速度センサの検知によって得られたセンサ情報に基づいて、前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定する判定部と、を有し、
前記第２のセンサは、
前記搬送面上における前記被搬送物の搬送方向と平行でない検出軸を以って前記被搬送物の存在を検知する
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項2】
請求項１に記載の搬送装置が複数並置され、前記搬送面によって前記被搬送物の搬送路が形成されていることを特徴とする搬送システム。
【請求項3】
請求項２に記載の搬送システムであって、
前記姿勢は、前記搬送方向に対する前記被搬送物の向きがなす角度である
ことを特徴とする搬送システム。
前記姿勢は、前記搬送方向に対する前記被搬送物の向きがなす角度である
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項4】
請求項２に記載の搬送システムであって、
前記判定部は、
前記第１のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面へ進入したことが検知された後に、
前記第２のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面上に存在することが検知された場合、前記センサ情報に基づいて前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定し、
所定時間が経過しても前記第２のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面上に存在することが検知されない場合、エラー発生の通知を出力する
ことを特徴とする搬送システム。
前記判定部は、
前記第１のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面へ進入したことが検知された後に、
前記第２のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面上に存在することが検知された場合、前記センサ情報に基づいて前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定し、
所定時間が経過しても前記第２のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面上に存在することが検知されない場合、エラー発生の通知を出力する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項5】
請求項２に記載の搬送システムであって、
前記搬送装置は、
他の前記搬送装置との間で前記センサ情報を送受信する通信部を有し、
前記判定部は、
自身の前記搬送装置の前記センサ情報と、隣接する他の前記搬送装置の前記センサ情報とに基づいて、前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定する
ことを特徴とする搬送システム。
前記搬送装置は、
他の前記搬送装置との間で前記センサ情報を送受信する通信部を有し、
前記判定部は、
自身の前記搬送装置の前記センサ情報と、隣接する他の前記搬送装置の前記センサ情報とに基づいて、前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項6】
請求項２に記載の搬送システムであって、
前記搬送装置は、前記搬送方向へ向かって前記搬送面の両側の少なくとも一方に、前記被搬送物の姿勢を制御する姿勢制御部材を有し、
前記判定部は、
前記姿勢が許容範囲を超えているか否かを判定し、許容範囲を超えている場合に、前記搬送面を制御して前記被搬送物を前記姿勢制御部材へ移動させて押圧し、前記姿勢を許容範囲内へと補正する
ことを特徴とする搬送システム。
前記搬送装置は、前記搬送方向へ向かって前記搬送面の両側の少なくとも一方に、前記被搬送物の姿勢を制御する姿勢制御部材を有し、
前記判定部は、
前記姿勢が許容範囲を超えているか否かを判定し、許容範囲を超えている場合に、前記搬送面を制御して前記被搬送物を前記姿勢制御部材へ移動させて押圧し、前記姿勢を許容範囲内へと補正する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項7】
請求項６に記載の搬送システムであって、
前記搬送装置は、前記搬送方向へ向かって前記搬送面の両側に前記姿勢制御部材を有し、
前記判定部は、
前記姿勢に応じて、前記搬送面を制御して前記被搬送物を何れか一方の前記姿勢制御部材へ移動させて押圧し、前記姿勢を許容範囲内へと補正する
ことを特徴とする搬送システム。
前記搬送装置は、前記搬送方向へ向かって前記搬送面の両側に前記姿勢制御部材を有し、
前記判定部は、
前記姿勢に応じて、前記搬送面を制御して前記被搬送物を何れか一方の前記姿勢制御部材へ移動させて押圧し、前記姿勢を許容範囲内へと補正する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項8】
請求項２に記載の搬送システムであって、
前記判定部は、
前記位置の誤差が許容範囲を超えているか否かを判定し、許容範囲を超えている場合に、前記搬送面を制御して、前記搬送速度を変化させ、又は、前記被搬送物を前記搬送方向に対する直交方向へ移動させて、前記位置の誤差を許容範囲内へと補正する
ことを特徴とする搬送システム。
前記判定部は、
前記位置の誤差が許容範囲を超えているか否かを判定し、許容範囲を超えている場合に、前記搬送面を制御して、前記搬送速度を変化させ、又は、前記被搬送物を前記搬送方向に対する直交方向へ移動させて、前記位置の誤差を許容範囲内へと補正する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項9】
請求項８に記載の搬送システムであって、
前記位置は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサによって得られたセンサ情報に基づき求められる前記被搬送物の中心が実際に位置する座標情報であり、
前記判定部は、
前記位置と、前記速度センサによって得られたセンサ情報に基づき求められる前記被搬送物が位置すると想定される座標情報との差分が閾値を超える場合に、前記位置の誤差が許容範囲を超えると判定する
ことを特徴とする搬送システム。
前記位置は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサによって得られたセンサ情報に基づき求められる前記被搬送物の中心が実際に位置する座標情報であり、
前記判定部は、
前記位置と、前記速度センサによって得られたセンサ情報に基づき求められる前記被搬送物が位置すると想定される座標情報との差分が閾値を超える場合に、前記位置の誤差が許容範囲を超えると判定する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項10】
請求項２に記載の搬送システムであって、
前記搬送装置は、
他の前記搬送装置との間で前記センサ情報を送受信する通信部を有し、
少なくとも一つの前記搬送装置は、
前記被搬送物の形状を計測する第３のセンサをさらに有し、
前記第３のセンサによって得られたセンサ情報を前記通信部を介して他の前記搬送装置へ送信し、
他の前記搬送装置の前記判定部は、
前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、前記速度センサ、及び前記第３のセンサによって得られたセンサ情報に基づいて、前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定する
ことを特徴とする搬送システム。
前記搬送装置は、
他の前記搬送装置との間で前記センサ情報を送受信する通信部を有し、
少なくとも一つの前記搬送装置は、
前記被搬送物の形状を計測する第３のセンサをさらに有し、
前記第３のセンサによって得られたセンサ情報を前記通信部を介して他の前記搬送装置へ送信し、
他の前記搬送装置の前記判定部は、
前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、前記速度センサ、及び前記第３のセンサによって得られたセンサ情報に基づいて、前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項11】
請求項２に記載の搬送システムであって、
複数の前記搬送装置を制御する統合判定部と、前記統合判定部が前記搬送装置と通信するための通信部と、を有し、
各前記搬送装置は、
他の前記搬送装置及び前記統合判定部との間で前記センサ情報を送受信する通信部を有し、
前記判定部は、前記姿勢及び前記位置を前記統合判定部へ送信し、
前記統合判定部は、
各前記搬送装置から受信した前記姿勢及び前記位置を記憶部へ蓄積し、
前記記憶部へ蓄積した前記姿勢及び前記位置に基づいて、前記搬送システム内で異常が発生している前記搬送装置を推定する
ことを特徴とする搬送システム。
複数の前記搬送装置を制御する統合判定部と、前記統合判定部が前記搬送装置と通信するための通信部と、を有し、
各前記搬送装置は、
他の前記搬送装置及び前記統合判定部との間で前記センサ情報を送受信する通信部を有し、
前記判定部は、前記姿勢及び前記位置を前記統合判定部へ送信し、
前記統合判定部は、
各前記搬送装置から受信した前記姿勢及び前記位置を記憶部へ蓄積し、
前記記憶部へ蓄積した前記姿勢及び前記位置に基づいて、前記搬送システム内で異常が発生している前記搬送装置を推定する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項12】
請求項１１に記載の搬送システムであって、
前記統合判定部は、
前記記憶部へ蓄積した前記姿勢及び前記位置を統計的に解析した結果の外れ値に該当する前記搬送装置を異常と推定する
ことを特徴とする搬送システム。
前記統合判定部は、
前記記憶部へ蓄積した前記姿勢及び前記位置を統計的に解析した結果の外れ値に該当する前記搬送装置を異常と推定する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項13】
被搬送物を搬送する搬送面を有し、搬送面を有する他の搬送装置と並置され前記搬送面によって前記被搬送物の搬送路を形成する搬送装置が複数並置され、前記搬送面によって前記被搬送物の搬送路が形成されている搬送システムが行う搬送制御方法であって、
前記搬送装置のそれぞれが、
第１のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面へ進入したことを検知し、
第２のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面上に存在することを検知し、
速度センサによって前記被搬送物が前記搬送面上を搬送される搬送速度を検知し、
前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、及び前記速度センサによって得られたセンサ情報に基づいて、前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定する
各処理を有し、
前記第２のセンサが、
前記搬送面上における前記被搬送物の搬送方向と平行でない検出軸を以って前記被搬送物の存在を検知する
ことを特徴とする搬送制御方法。
前記搬送装置のそれぞれが、
第１のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面へ進入したことを検知し、
第２のセンサによって前記被搬送物が前記搬送面上に存在することを検知し、
速度センサによって前記被搬送物が前記搬送面上を搬送される搬送速度を検知し、
前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、及び前記速度センサによって得られたセンサ情報に基づいて、前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定する
各処理を有し、
前記第２のセンサが、
前記搬送面上における前記被搬送物の搬送方向と平行でない検出軸を以って前記被搬送物の存在を検知する
ことを特徴とする搬送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送装置、搬送システム及び搬送制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば物流倉庫において、被搬送物を目的の場所まで搬送路を介して搬送する搬送システムがある。かかる搬送システムでは、被搬送物の搬送状況を把握するために、搬送路への被搬送物の進入や被搬送物の存在を検知したり、被搬送物の画像を撮影したりする。搬送システムは、これらの検知結果に基づいて、被搬送物のサイズや、搬送路上を搬送される被搬送物間の距離等を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特願２０１３－２３７５６２号公報
【特許文献2】特表２０１０－５１７１４８号公報
【特許文献3】特開２０００－１７１２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら上述の従来技術では、被搬送物の位置を検知することはできるが、その姿勢を検知するものではなく、簡易な構成ではあるものの被搬送物の搬送状況を精度よく認識することができないという問題があった。また、カメラを用いて搬送中の被搬送物を撮影する場合には、被搬送物の搬送状況を精度よく認識できるが、構成が大がかりとなりコストアップにつながるという問題があった。このように、上述の従来技術では、搬送装置の簡易構成と認識精度を両立させて、被搬送物の搬送状況を認識することが難しいという問題があった。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、搬送装置の簡易構成と認識精度を両立させて、被搬送物の搬送状況を認識することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様では、被搬送物を搬送する搬送面を有し、搬送面を有する他の搬送装置と並置されて前記搬送面によって前記被搬送物の搬送路を形成する搬送装置であって、前記被搬送物が前記搬送面へ進入したことを検知する第１のセンサと、前記被搬送物が前記搬送面上に存在することを検知する第２のセンサと、前記被搬送物が前記搬送面上を搬送される搬送速度を検知する速度センサと、前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、及び前記速度センサの検知によって得られたセンサ情報に基づいて、前記搬送面上における前記被搬送物の位置及び姿勢を判定する判定部と、を有し、前記第２のセンサは、前記搬送面上における前記被搬送物の搬送方向と平行でない検出軸を以って前記被搬送物の存在を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一態様によれば、例えば、搬送装置の簡易構成と認識精度を両立させて、被搬送物の搬送状況を認識できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態１に係る搬送システムの構成例を示す平面図。
【図2】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニットのセンサの配置例を示す平面図。
【図3A】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の姿勢算出の例を説明するための平面図。
【図3B】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の姿勢の符号算出の例を説明するための平面図。
【図4】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の位置算出の例１を説明するための平面図。
【図5】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の位置算出の例２を説明するための平面図。
【図6】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の位置算出の例３を説明するための平面図。
【図7】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の位置算出の例４を説明するための平面図。
【図8】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の位置算出の例５を説明するための平面図。
【図9】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の位置算出の例６を説明するための平面図。
【図10】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の位置算出の例７を説明するための平面図。
【図11】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニット上を搬送される被搬送物の位置算出の例８を説明するための平面図。
【図12】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニットのセンサの配置の変形例１を示す平面図。
【図13】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニットのセンサの配置の変形例２を示す平面図。
【図14】実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニットの構成例を示す平面図。
【図15】実施形態１に係る搬送制御処理の例を示すフローチャート。
【図16】実施形態１に係る姿勢誤差検出処理の例を示すフローチャート。
【図17】実施形態１に係る位置誤差検出処理の例を示すフローチャート。
【図18】実施形態２に係る搬送システムを構成する搬送ユニットのセンサの配置例を示す平面図。
【図19】実施形態２に係る搬送システムを構成する搬送ユニットのセンサの配置の変形例を示す平面図。
【図20】実施形態２に係る搬送システムを構成する搬送ユニットのセンサの配置の変形例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、図面を含めて例示に過ぎず、本願の開示技術を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている諸要素及びその組合せの全てが、発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、発明の構成に必須だが周知である構成については、図示及び説明を省略する場合がある。また、各図に示す各要素の数は一例であって、図示に限られるものではない。
【0010】
また、以下の説明において、「判定部」といった処理機能部は、プロセッサによるプログラムの実行によって実現される。プロセッサは、例えば１又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）である。なお、プロセッサは、ＣＰＵに代表されるマイクロプロセッサに限らず、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）のような他種のプロセッサでもよい。また、ＣＰＵは、シングルコアでもよいしマルチコアでもよい。また、ＣＰＵは、処理の一部又は全部を行うハードウェア回路（例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））といった広義のプロセッサでも代替できる。
【0011】
また、以下の説明において、同種の要素を区別しないで説明する場合には、参照符号のうちの共通符号を使用し、同種の要素を区別して説明する場合は、共通符号に枝番を付与した参照符号を使用する。
【0012】
［実施形態１］
（実施形態１に係る搬送システム１の構成）
図１は、実施形態１に係る搬送システム１の構成例を示す平面図である。搬送システム１は、被搬送物３を可動棚２へ搬入したり、可動棚２から搬出したりする搬出入機構４を有する。搬出入機構４によって可動棚２から搬出された被搬送物３は、連接するように並置された複数の搬送ユニット５ａ、５ｂによって形成される搬送路Ｒ上を目的の場所まで搬送される。搬送システム１は、被搬送物３を、例えばロボットアーム６の設置箇所を目的の場所として、搬送ユニット５ａ、５ｂによって形成される搬送路Ｒに沿って搬送する。被搬送物３は、搬送システム１が搬送対象とする物品や、物品が箱詰めされた箱である。
（実施形態１に係る搬送システム１の構成）
図１は、実施形態１に係る搬送システム１の構成例を示す平面図である。搬送システム１は、被搬送物３を可動棚２へ搬入したり、可動棚２から搬出したりする搬出入機構４を有する。搬出入機構４によって可動棚２から搬出された被搬送物３は、連接するように並置された複数の搬送ユニット５ａ、５ｂによって形成される搬送路Ｒ上を目的の場所まで搬送される。搬送システム１は、被搬送物３を、例えばロボットアーム６の設置箇所を目的の場所として、搬送ユニット５ａ、５ｂによって形成される搬送路Ｒに沿って搬送する。被搬送物３は、搬送システム１が搬送対象とする物品や、物品が箱詰めされた箱である。
【0013】
搬送ユニット５ａは、隣接する一方の搬送ユニット５から搬送されてきた被搬送物３を、両方向のコンベアの回転によって、その向きを変えずに、隣接する他方の搬送ユニット５へ搬送する。また、搬送ユニット５ｂは、隣接する一方の搬送ユニット５から搬送されてきた被搬送物３を、十字の両方向のコンベアの回転によって、その向きを変えずに、あるいは９０°だけ向きを変えて、隣接する他方の搬送ユニット５へ搬送する。
【0014】
ロボットアーム６の周辺の搬送ユニット５へ到着した被搬送物３は、ロボットアーム６によってピッキング処理される。
【0015】
（搬送ユニット５のセンサの配置）
図２は、実施形態１に係る搬送システム１を構成する各搬送ユニット５のセンサの配置例を示す平面図である。各搬送ユニット５は、搬送路Ｒを構成する方形の搬送領域Ｒ２と、進入センサ２１１及び受光部２２１と、在荷センサ２１２及び受光部２２２とを有する。搬送領域Ｒ２における搬送方向ｄ１，ｄ２をＸ軸方向とし、搬送領域Ｒ２の幅手方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸を、搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ１，ｄ２の紙面に向かって下側の辺上に取る。Ｙ軸を、搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ１，ｄ２に対する垂直方向の紙面に向かって左側の辺上に取る。Ｘ軸及びＹ軸で構成される座標系の原点を、進入センサ２１１及び在荷センサ２１２の位置とする。
図２は、実施形態１に係る搬送システム１を構成する各搬送ユニット５のセンサの配置例を示す平面図である。各搬送ユニット５は、搬送路Ｒを構成する方形の搬送領域Ｒ２と、進入センサ２１１及び受光部２２１と、在荷センサ２１２及び受光部２２２とを有する。搬送領域Ｒ２における搬送方向ｄ１，ｄ２をＸ軸方向とし、搬送領域Ｒ２の幅手方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸を、搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ１，ｄ２の紙面に向かって下側の辺上に取る。Ｙ軸を、搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ１，ｄ２に対する垂直方向の紙面に向かって左側の辺上に取る。Ｘ軸及びＹ軸で構成される座標系の原点を、進入センサ２１１及び在荷センサ２１２の位置とする。
【0016】
進入センサ２１１及び受光部２２１は、その検知軸が搬送方向ｄ１，ｄ２に平行な搬送領域Ｒ２の二辺を差し渡すように、搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ１，ｄ２の上流側に設けられている。在荷センサ２１２及び受光部２２２は、搬送方向ｄ１，ｄ２に平行な搬送領域Ｒ２の二辺を差し渡すように、その検知軸を進入センサ２１１及び受光部２２１の検知軸に対して時計回りに＋α°だけ回転させて設けられている。在荷センサ２１２及び受光部２２２の検出軸は、搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ２，ｄ２と平行ではない。すなわち０°＜α＜９０°である。以下では計算簡素化のため、α＝４５°とした時の実施例を示す。
【0017】
なお、進入センサ２１１及び受光部２２１に代えて、カメラ等の他の手段によって、被搬送物３の進入を検知する手段を採用してもよい。
【0018】
判定部１１は、搬送ユニット５毎に備えられる。判定部１１は、進入センサ２１１によって受光部２２１に向けて出射された出射光が被搬送物３によって遮られ受光部２２１によって受光されない場合に、被搬送物３が搬送領域Ｒ２へ進入したと検知する。また、判定部１１は、在荷センサ２１２によって受光部２２２に向けて出射された出射光が被搬送物３によって遮られ受光部２２２に受光されない場合に、被搬送物３が搬送領域Ｒ２に在荷していることを検知する。判定部１１は、進入センサ２１１及び在荷センサ２１２の検知結果を、記憶部１２に時系列で保存する。進入センサ２１１及び在荷センサ２１２の検知結果とは、進入センサ２１１及び在荷センサ２１２が被搬送物３の検知を開始した時刻及び検知を終了した時刻である。
【0019】
また、判定部１１は、搬送ユニット５のコンベアの駆動によって搬送領域Ｒ２上を搬送される被搬送物３の搬送速度として、コンベアの駆動速度を速度センサ２３によって検出する。
【0020】
図２に示すように、被搬送物３の中心をＯとし、時刻ｔにおいて搬送領域Ｒ２上の被搬送物３を平面視した場合の４つの頂点の座標位置をＡ（ｔ）、Ｂ（ｔ）、Ｃ（ｔ）、Ｄ（ｔ）とする。また、被搬送物３の姿勢として、中心Ｏを回転中心とする被搬送物３の搬送方向ｄ２，ｄ２に対する時計回りのθ［°］の回転を＋θで表し、反時計回りのθの回転を－θで表す。
【0021】
また、被搬送物３が平面視で長方形状であるとし、長方形の向かい合う２組の辺のそれぞれの長さをＬｈ、Ｌｖとする。長さＬｈは、被搬送物３の姿勢θが０のときの搬送方向ｄ１，ｄ２に対して垂直な辺の長さである。長さＬｖは、被搬送物３の姿勢θが０のときの搬送方向ｄ２，ｄ２に平行な辺の長さである。また、搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ１，ｄ２（Ｘ軸正方向）の長さをＬ０ｘとし、搬送領域Ｒ２の搬送路の幅方向（Ｙ軸正方向）の長さをＬ０ｙとする。
【0022】
（被搬送物３の姿勢θの算出）
図３Ａは、実施形態１に係る搬送システム１を構成する搬送ユニット５上を搬送される被搬送物３の姿勢算出の例を説明するための平面図である。以下に、姿勢θの算出方法を説明する。
図３Ａは、実施形態１に係る搬送システム１を構成する搬送ユニット５上を搬送される被搬送物３の姿勢算出の例を説明するための平面図である。以下に、姿勢θの算出方法を説明する。
【0023】
例えば図３Ａは、被搬送物３が搬送領域Ｒ２を搬送方向ｄ１へ搬送される例を示す。この例では、被搬送物３の４つの頂点Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）、Ｃ（ｔ）、Ｄ（ｔ）のうち、最も早い時刻ｔ＝ｔ１に進入センサ２１１によって搬送領域Ｒ２への進入が検知される被搬送物３の頂点は、頂点Ｂ（ｔ）である。また、時刻ｔ＝ｔ２に進入センサ２１１による搬送領域Ｒ２への被搬送物３の進入の検知は、頂点Ｄ（ｔ）で終了する。
【0024】
時刻ｔ＝ｔ１における頂点Ｂ（ｔ１）と、時刻ｔ＝ｔ２における頂点Ｄ（ｔ２）との間における搬送領域Ｒ２上の被搬送物３の搬送距離ｄは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度Ｖを用いて式（１）のように近似される。
d=(t1-t2)V・・・(1)
但し、ｄは被搬送物３の搬送距離、式（１）のＶは時刻ｔ＝ｔ１における搬送ユニット５のコンベアの駆動速度である。
d=(t1-t2)V・・・(1)
但し、ｄは被搬送物３の搬送距離、式（１）のＶは時刻ｔ＝ｔ１における搬送ユニット５のコンベアの駆動速度である。
【0025】
また、搬送領域Ｒ２上を搬送される被搬送物３の時刻ｔにおける中心ＯのＸ座標Ｘ（ｔ）は、時刻ｔ＝ｔ１と時刻ｔ＝ｔ２の中点に該当する時刻（ｔ１＋ｔ２）／２においてＸ＝０となることから、式（２）のようになる。式（２）のＶは時刻ｔ＝ｔ１における搬送ユニット５のコンベアの駆動速度である。
X(t)={t-(t1+t2)/2}V・・・(2)
X(t)={t-(t1+t2)/2}V・・・(2)
【0026】
また、時刻ｔ＝ｔ１と時刻ｔ＝ｔ２との間に被搬送物３が搬送領域Ｒ２上を搬送方向ｄ１，ｄ２へ搬送される搬送距離ｄは、図３Ａに示すようにa=Lv・cosθ、b=Lh・|sinθ|であることを用いて、式（３）のようにも表される。
D=a+b=Lv・cosθ+Lh・|sinθ|・・・(3)
D=a+b=Lv・cosθ+Lh・|sinθ|・・・(3)
【0027】
式（１）及び式（３）から、式（４）となる。
Lv・cosθ+Lh・|sinθ|=（t1-t2）V・・・(4)
Lv・cosθ+Lh・|sinθ|=（t1-t2）V・・・(4)
【0028】
図３Ｂは、被搬送物３の回転角θが負の時（図３Ｂ（a））、０の時（図３Ｂ（ｂ））と正の時（図３Ｂ（ｃ））のそれぞれの時において、在荷センサ２１２および受光部２２２を通過する位置を示している。被搬送物３の回転角θ＝０°の時、在荷センサ２１２及び受光部２２２を通過するのに要する進行方向の移動距離はＤ０＝Ｌｈ＋Ｌｖである。一方、図４－２（a）に示す被搬送物３の回転角θが負の時、移動距離Ｄｎ＜Ｄ０となり、図３Ｂ（ｃ）に示す被搬送物３の回転角θが正の時、移動距離Ｄｎ＞Ｄ０となる。従って、被搬送物３が在荷センサ２１２および受光部２２２を通過する時間Ｄ/Ｖは被搬送物３の回転角θによって変化し、回転角θの正負は以下の式（４－２）から判断可能となる。
ｔ３－ｔ１≧（Ｌｈ＋Ｌｖ）/Ｖの時、θ≧0
ｔ３－ｔ１＜（Ｌｈ＋Ｌｖ）/Ｖの時、θ＜0・・・(4-2)
ｔ３－ｔ１≧（Ｌｈ＋Ｌｖ）/Ｖの時、θ≧0
ｔ３－ｔ１＜（Ｌｈ＋Ｌｖ）/Ｖの時、θ＜0・・・(4-2)
【0029】
式（４）は、進入センサ２１１及び受光部２２１、及び、在荷センサ２１２及び受光部２２２の位置関係が何れであっても成り立つ。Ｌｖ及びＬｈが既知であるとすると、式（４）と式（４－２）から被搬送物３の姿勢θが求まる。
【0030】
（被搬送物３の位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）の算出）
図４～図１１は、実施形態１に係る搬送システム１を構成する搬送ユニット５上を搬送される被搬送物３の位置算出の例を説明するための平面図である。被搬送物３の位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）は、被搬送物３の中心Ｏの座標情報である。Ｘは、被搬送物３の中心ＯのＸ座標である。Δｈは、被搬送物３の中心ＯのＹ座標が搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ１，ｄ２の中心Ｙ＝Ｌ０ｙ／２からの偏差である。
図４～図１１は、実施形態１に係る搬送システム１を構成する搬送ユニット５上を搬送される被搬送物３の位置算出の例を説明するための平面図である。被搬送物３の位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）は、被搬送物３の中心Ｏの座標情報である。Ｘは、被搬送物３の中心ＯのＸ座標である。Δｈは、被搬送物３の中心ＯのＹ座標が搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ１，ｄ２の中心Ｙ＝Ｌ０ｙ／２からの偏差である。
【0031】
Δｈ＞０の場合は、被搬送物３の中心ＯのＹ座標が搬送領域Ｒ２の搬送方向ｄ１，ｄ２と平行な搬送路中心Ｙ＝Ｌ０ｙ／２からＹ軸正方向にΔｈだけ変位している。Δｈ＝０の場合は、被搬送物３の中心ＯのＹ座標が搬送路中心Ｙ＝Ｌ０ｙ／２から変位していないことを表す。Δｈ＜０の場合は、被搬送物３の中心ＯのＹ座標が搬送路中心Ｙ＝Ｌ０ｙ／２からＹ軸負方向にΔｈだけ変位していることを表す。
【0032】
図４は、搬送方向ｄ１に搬送領域Ｒ２へ進入する被搬送物３が、先ず進入センサ２１１によってある頂点から検出が開始され、次に在荷センサ２１２によってある頂点とは異なる頂点から検出が開始される例を示す。図４に示すように、最も早い時刻ｔ＝ｔ１に進入センサ２１１によって頂点Ｂ（ｔ１）が検知され、時刻ｔ＝ｔ３に在荷センサ２１２によって頂点Ｃ（ｔ３）が検知され、姿勢θ≧０であることから、式（５）から中心Ｏの偏差Δｈが求まる。但し、式（５）のＶは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度である。
b+x’=Lh・|sinθ|+Δh+(L0y/2-Lh/2)-{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝
=(t1-t3)V・・・(5)
b+x’=Lh・|sinθ|+Δh+(L0y/2-Lh/2)-{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝
=(t1-t3)V・・・(5)
【0033】
図５は、搬送方向ｄ１に搬送領域Ｒ２へ進入する被搬送物３が、先ず進入センサ２１１によってある頂点から検出が開始され、次に在荷センサ２１２によって同一のある頂点から検出が開始される例を示す。図５に示すように、最も早い時刻ｔ＝ｔ１に進入センサ２１１によって頂点Ｃ（ｔ１）が検知され、時刻ｔ＝ｔ３に在荷センサ２１２によって頂点Ｃ（ｔ３）が検知され、姿勢θ＜０であることから、式（６）から中心Ｏの偏差Δｈが求まる。但し、式（６）のＶは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度である。
x’’=Δh+(L0y/2-Lh/2)-{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝=(t1-t3)V・・・(6)
x’’=Δh+(L0y/2-Lh/2)-{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝=(t1-t3)V・・・(6)
【0034】
【0035】
図３ＡのＤ（ｔ２）をＤ（ｔ１）に読み替え、Ｂ（ｔ１）をＢ（ｔ２）に読み替える。この場合、進入センサ２１１によって、時刻ｔ＝ｔ１に頂点Ｄ（ｔ１）が、時刻ｔ＝ｔ２に頂点Ｂ（ｔ２）が検知される。搬送領域Ｒ２上を搬送される被搬送物３の時刻ｔにおける中心ＯのＸ座標は、時刻ｔ＝ｔ１と時刻ｔ＝ｔ２の中点に該当する時刻（ｔ１＋ｔ２）／２においてＸ＝０となる。これから求まる距離{t-(t1+t2)/2}Vを、被搬送物３の搬送方向ｄ２の１つ前に隣接する搬送ユニット５の進入センサ２１１の検出軸からの距離に直すと、式（７）のようになる。但し、式（７）のＶは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度である。
X(t)=L0x-{t-(t1+t2)/2}V・・・(7)
X(t)=L0x-{t-(t1+t2)/2}V・・・(7)
【0036】
図６は、搬送方向ｄ２に搬送領域Ｒ２へ進入する被搬送物３が、先ず在荷センサ２１２によってある頂点から検出が開始され、次に進入センサ２１１によってある頂点とは異なる頂点から検出が開始される例を示す。
【0037】
図６に示すように、時刻ｔ＝ｔ１に在荷センサ２１２によって頂点Ａ（ｔ１）が検知され、時刻ｔ＝ｔ３に進入センサ２１１によって頂点Ｄ（ｔ３）が検知され、姿勢θ≧０であることから、式（８）から中心Ｏの偏差Δｈが求まる。但し、式（８）のＶは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度である。
x’-b=Δh+(L0y/2-Lh/2)+{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝-Lh・|sinθ|
=(t1-t3)V・・・(8)
x’-b=Δh+(L0y/2-Lh/2)+{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝-Lh・|sinθ|
=(t1-t3)V・・・(8)
【0038】
図７は、搬送方向ｄ２に搬送領域Ｒ２へ進入する被搬送物３が、先ず進入センサ２１１によってある頂点から検出が開始され、次に在荷センサ２１２によって同一のある頂点から検出が開始される例を示す。図７に示すように、最も早い時刻ｔ＝ｔ１に在荷センサ２１２によって頂点Ａ（ｔ１）が検知され、時刻ｔ＝ｔ３に進入センサ２１１によって頂点Ａ（ｔ３）が検知され、姿勢θ＜０であることから、式（９）から中心Ｏの偏差Δｈが求まる。但し、式（９）のＶは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度である。
x’’=Δh+(L0y/2-Lh/2)+{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝=(t1-t3)V・・・(9)
x’’=Δh+(L0y/2-Lh/2)+{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝=(t1-t3)V・・・(9)
【0039】
【0040】
図３ＡのＤ（ｔ２）をＤ（ｔ１）に読み替え、Ｂ（ｔ１）をＢ（ｔ２）に読み替える。先ず１つ前の搬送ユニット５の進入センサ２１１によって、時刻ｔ＝ｔ１に頂点Ｄ（ｔ１）が、時刻ｔ＝ｔ２に頂点Ｂ（ｔ２）が検知される。搬送領域Ｒ２上を搬送される被搬送物３の時刻ｔにおける中心ＯのＸ座標は、時刻ｔ＝ｔ１と時刻ｔ＝ｔ２の中点に該当する時刻（ｔ１＋ｔ２）／２においてＸ＝０となる。これから求まる距離{t-(t3+t3)/2}Vを、１つ前に隣接する搬送ユニット５の進入センサ２１１の検出軸からの距離に直すと、式（７）のようになる。
【0041】
図８は、当該の搬送ユニット５の搬送領域Ｒ２へ進入する被搬送物３が、先ず１つ前の搬送ユニット５の進入センサ２１１によってある頂点から検出が開始され、次に当該の搬送ユニット５の在荷センサ２１２によってある頂点から検出が開始される例を示す。
【0042】
図８に示すように、時刻ｔ＝ｔ１に在荷センサ２１２によって頂点Ｄ（ｔ１）が検知され、時刻ｔ＝ｔ３に進入センサ２１１によって頂点Ｄ（ｔ３）が検知され、姿勢θ≧０であることから、式（１０）から中心Ｏの偏差Δｈが求まる。但し、式（１０）のＶは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度である。
x’’=-Δh+(L0y/2-Lh/2)+{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝=(t1-t3)V・・・(10)
x’’=-Δh+(L0y/2-Lh/2)+{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝=(t1-t3)V・・・(10)
【0043】
図９は、当該の搬送ユニット５の搬送方向ｄ２に搬送領域Ｒ２へ進入する被搬送物３が、先ず１つ前の搬送ユニット５の進入センサ２１１によってある頂点から検出が開始され、次に当該の搬送ユニット５の在荷センサ２１２によって同一のある頂点から検出が開始される例を示す。図９に示すように、最も早い時刻ｔ＝ｔ１に侵入センサ２１１によって頂点Ａ（ｔ１）が検知され、時刻ｔ＝ｔ３に在荷センサ２１２によって頂点Ｄ（ｔ３）が検知され、姿勢θ≧０であることから、式（１１）から中心Ｏの偏差Δｈが求まる。但し、式（１１）のＶは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度である。
x’+b=-Δh+(L0y/2-Lh/2)-{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝+Lh・cosθ
=(t1-t3)V・・・(11)
x’+b=-Δh+(L0y/2-Lh/2)-{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝+Lh・cosθ
=(t1-t3)V・・・(11)
【0044】
【0045】
図１０は、当該の搬送ユニット５の搬送領域Ｒ２へ進入する被搬送物３が、先ず１つ前の搬送ユニット５の進入センサ２１１によってある頂点から検出が開始され、次に当該の搬送ユニット５の在荷センサ２１２によってある頂点から検出が開始される例を示す。
【0046】
図１０に示すように、時刻ｔ＝ｔ１に在荷センサ２１２によって頂点Ｂ（ｔ１）が検知され、時刻ｔ＝ｔ３に進入センサ２１１によって頂点Ｂ（ｔ３）が検知され、姿勢θ≧０であることから、式（１２）から中心Ｏの偏差Δｈが求まる。但し、式（１２）のＶは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度である。
x’=Δh+(L0y/2-Lh/2)+{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝=(t1-t3)V・・・(12)
x’=Δh+(L0y/2-Lh/2)+{(Lv/2)・sinθ-(Lh/2)・(1-cosθ)｝=(t1-t3)V・・・(12)
【0047】
図１１は、当該の搬送ユニット５の搬送方向ｄ２に搬送領域Ｒ２へ進入する被搬送物３が、先ず１つ前の搬送ユニット５の進入センサ２１１によってある頂点から検出が開始され、次に当該の搬送ユニット５の在荷センサ２１２によって同一のある頂点から検出が開始される例を示す。図１１に示すように、最も早い時刻ｔ＝ｔ１に侵入センサ２１１によって頂点Ｃ（ｔ１）が検知され、時刻ｔ＝ｔ３に在荷センサ２１２によって頂点Ｂ（ｔ３）が検知され、姿勢θ≧０であることから、式（１３）から中心Ｏの偏差Δｈが求まる。但し、式（１３）のＶは、時刻ｔ＝ｔ１におけるコンベアの駆動速度である。
x’+b=Δh+(L0y/2-Lh/2)-{(Lv/2)・sinθ+(Lh/2)・(1-cosθ)｝+Lh・cosθ
=(t1-t3)V・・・(13)
x’+b=Δh+(L0y/2-Lh/2)-{(Lv/2)・sinθ+(Lh/2)・(1-cosθ)｝+Lh・cosθ
=(t1-t3)V・・・(13)
【0048】
（実施形態１のセンサの配置の変形例）
図１２及び図１３は、実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニットのセンサの配置の変形例を示す平面図である。図１２に示すように、在荷センサ２１２及び受光部２２２は、その検知軸を進入センサ２１１及び受光部２２１の検知軸に対して時計回りに（９０＋α）°だけ回転させて設けられてもよい。また、図１３に示すように、在荷センサ２１２及び受光部２２２は、その検知軸を進入センサ２１１及び受光部２２１の検知軸に対して時計回りに（３６０－α）°だけ回転させて設けられてもよい。
図１２及び図１３は、実施形態１に係る搬送システムを構成する搬送ユニットのセンサの配置の変形例を示す平面図である。図１２に示すように、在荷センサ２１２及び受光部２２２は、その検知軸を進入センサ２１１及び受光部２２１の検知軸に対して時計回りに（９０＋α）°だけ回転させて設けられてもよい。また、図１３に示すように、在荷センサ２１２及び受光部２２２は、その検知軸を進入センサ２１１及び受光部２２１の検知軸に対して時計回りに（３６０－α）°だけ回転させて設けられてもよい。
【0049】
（実施形態１に搬送ユニット５が姿勢制御壁７１ａ，７１ｂを有する構成）
図１４は、実施形態１に係る搬送システム１を構成する搬送ユニット５が姿勢制御壁７１ａ，７１ｂを有する構成例を示す平面図である。複数の搬送ユニット５の一部又は全部が、図１４に示すように、搬送方向ｄ１，ｄ２の一側辺又は両側辺に、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂを有していてもよい。姿勢制御壁７１ａ，７１ｂを有する搬送ユニット５は、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの方向へコンベアを駆動することができる。
図１４は、実施形態１に係る搬送システム１を構成する搬送ユニット５が姿勢制御壁７１ａ，７１ｂを有する構成例を示す平面図である。複数の搬送ユニット５の一部又は全部が、図１４に示すように、搬送方向ｄ１，ｄ２の一側辺又は両側辺に、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂを有していてもよい。姿勢制御壁７１ａ，７１ｂを有する搬送ユニット５は、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの方向へコンベアを駆動することができる。
【0050】
判定部１１は、上述の姿勢θの正負、偏差Δｈの正負、及び姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの設置状況に応じて、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの何れかの方向へコンベアを駆動して被搬送物３を姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの方向へ移動させる。判定部１１は、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの何れかのみが設置されている場合には、この姿勢制御壁を用いて被搬送物３の姿勢θの正負及び偏差Δｈを補正する。また、判定部１１は、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの両方が設置されている場合には、コンベアの駆動量がより少ない姿勢制御壁側へ被搬送物３を移動させて、被搬送物３の姿勢θの正負及び偏差Δｈを補正する。
【0051】
判定部１１は、被搬送物３を移動させて姿勢制御壁７１ａ，７１ｂへ押し付けることで、被搬送物３の姿勢θ＝０°になるようにする。そして、判定部１１は、姿勢θ＝０°に姿勢が補正された被搬送物３を、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂへ押し付ける方向とは逆の方向へ移動するようにコンベアを駆動し、偏差Δｈ＝０となるように被搬送物３を搬送路Ｒの幅方向の中央へ移動させる。
【0052】
複数の搬送ユニット５の各判定部１１及び記憶部１２は、通信部１３を介して通信可能に接続されている。判定部１１は、必要に応じて、隣接する搬送ユニット５の進入センサ２１１又は在荷センサ２１２の当該の被搬送物３の検知結果を、隣接する搬送ユニット５の記憶部１２から通信部１３を介して取得する。判定部１１は、当該の被搬送物３に関して、隣接する搬送ユニット５から取得した検知結果と、自身の搬送ユニット５の進入センサ２１１又は在荷センサ２１２の検知結果を用いて、当該の被搬送物３の姿勢θ及び位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）を算出する。
【0053】
また、複数の搬送ユニット５の各判定部１１及び記憶部１２は、これらの判定部１１及び記憶部１２を統括する統合判定部１１０及び記憶部１２０と通信可能に接続されている。統合判定部１１０は、各搬送ユニット５の各判定部１１によって判定され各記憶部１２に保存されている被搬送物３の姿勢θ又は位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）の時系列データを収集して記憶部１２０へ保存する。統合判定部１１０は、記憶部１２０へ保存している各搬送ユニット５から取得した被搬送物３の姿勢θ又は位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）の時系列データを統計分析する。統計分析は、例えば各搬送ユニット５から取得した被搬送物３の姿勢θや位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）の平均に対する各個別値の偏差を算出し、偏差が所定以上となる被搬送物３の姿勢θや位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）の外れ値を出力した個別の搬送ユニット５における異常の可能性を推定し出力する。異常とは、例えば電圧低下等のコンベアの駆動力低下といった故障や、設置位置における床面の傾き、搬送路Ｒのレイアウト自体が内包する設計上の問題等がある。搬送システム１の管理者は、統合判定部１１０による判定結果に基づいて、搬送ユニット５の修理や交換、位置変更、搬送路Ｒのレイアウト変更等の施策を講じることできる。
【0054】
【0055】
先ず、ステップＳ１１では、判定部１１は、進入センサ２１１又は在荷センサ２１２による次の被搬送物３の検出信号を受信したかを判定する。判定部１１は、進入センサ２１１又は在荷センサ２１２による次の被搬送物３の検出信号を受信した場合（ステップＳ１１ＹＥＳ）にステップＳ１２へ処理を移し、受信していない場合（ステップＳ１１ＮＯ）にステップＳ１１を繰返す。
【0056】
ステップＳ１２では、判定部１１は、ステップＳ１１で受信した検出信号が進入センサ２１１の検出信号かを判定する。判定部１１は、ステップＳ１１で受信した検出信号が進入センサ２１１の検出信号である場合（ステップＳ１２ＹＥＳ）にステップＳ１３へ処理を移し、在荷センサ２１２の検出信号である場合（ステップＳ１２ＮＯ）にステップＳ１８へ処理を移す。
【0057】
ステップＳ１３では、判定部１１は、被搬送物３が進入センサ２１１を通過するためにかかる時間を計測するためのカウンタをリセットしカウントを開始する。次にステップＳ１４では、判定部１１は、在荷センサ２１２の検出信号を受信したかを判定する。判定部１１は、在荷センサ２１２の検出信号を受信した場合（ステップＳ１４ＹＥＳ）にステップＳ１９へ処理を移し、受信していない場合（ステップＳ１４ＮＯ）にステップＳ１５へ処理を移す。
【0058】
ステップＳ１５では、判定部１１は、ステップＳ１３でカウントを開始したカウンタ値が規定の通過時間より大であるかを判定する。判定部１１は、ステップＳ１３でカウントを開始したカウンタ値が規定の通過時間より大である場合（ステップＳ１５ＹＥＳ）にステップＳ１６へ処理を移し、カウンタ値が規定の通過時間以下である場合（ステップＳ１５ＮＯ）にステップＳ１４へ処理を戻す。
【0059】
ステップＳ１６では、判定部１１は、被搬送物３が進入センサ２１１を通過する際の時間が規定の通過時間をオーバーしたために搬送遅延が発生しているとして、出力部からエラー発生の通知を出力する。ステップＳ１６に続いてステップＳ１７では、判定部１１は、搬送制御処理を終了するかを判定し、終了する場合（ステップＳ１７ＹＥＳ）に搬送制御処理を終了し、終了しない場合（ステップＳ１７ＮＯ）にステップＳ１１へ処理を戻す。
【0060】
一方ステップＳ１８では、判定部１１は、進入センサ２１１よりも在荷センサ２１２が先に被搬送物３の存在を検知したことから、被搬送物３の搬送方向は後退方向（図２等に示す搬送方向ｄ２）であるとし、後退方向の１つ前に隣接する搬送ユニット５の進入センサ２１１の検出信号を取得する。
【0061】
ステップＳ１８に続いてステップＳ１９では、判定部１１は、図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明した被搬送物３の姿勢θを算出し、その後、姿勢θの符号及び隣接する搬送ユニット５との接続関係に応じて、図３Ａ～図１１を参照して説明した被搬送物３の位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）を算出する。このＸは、式（２）によって算出される。なお、搬送ユニット５は、記憶部１２に、隣接する搬送ユニット５との接続関係の情報を格納している。接続関係の情報は、例えば、自身の搬送ユニット５の進入センサ２１１及び在荷センサ２１２の向きと、隣接する搬送ユニット５の進入センサ２１１及び在荷センサ２１２の向きの関係である。
【0062】
ステップＳ１９に続いてステップＳ２０では、判定部１１は、姿勢誤差検出処理を実行する。姿勢誤差検出処理の詳細は、図１６を参照して後述する。ステップＳ２０に続いてステップＳ２１では、判定部１１は、位置誤差検出処理を実行する。位置誤差検出処理の詳細は、図１７を参照して後述する。ステップＳ２１が終了すると、判定部１１は、ステップＳ１７へ処理を移す。
【0063】
（実施形態１に係る姿勢誤差検出処理の詳細）
図１６は、実施形態１に係る姿勢誤差検出処理の例を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ２０ａでは、判定部１１は、|θ|＞閾値か、すなわち姿勢θの大きさが許容範囲を超えているかを判定する。判定部１１は、|θ|＞閾値である場合（ステップＳ２０ａＹＥＳ）にステップＳ２０ｂへ処理を移し、|θ|≦閾値である場合（ステップＳ２０ａＮＯ）に姿勢誤差検出処理を終了しステップＳ２１（図１５）へ処理を移す。
図１６は、実施形態１に係る姿勢誤差検出処理の例を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ２０ａでは、判定部１１は、|θ|＞閾値か、すなわち姿勢θの大きさが許容範囲を超えているかを判定する。判定部１１は、|θ|＞閾値である場合（ステップＳ２０ａＹＥＳ）にステップＳ２０ｂへ処理を移し、|θ|≦閾値である場合（ステップＳ２０ａＮＯ）に姿勢誤差検出処理を終了しステップＳ２１（図１５）へ処理を移す。
【0064】
ステップＳ２０ｂでは、判定部１１は、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの何れか一方又は両方が存在するかを判定する。判定部１１は、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの何れか一方又は両方が存在する場合（ステップＳ２０ｂＹＥＳ）にステップＳ２０ｃへ処理を移し、存在しない場合（ステップＳ２０ｂＮＯ）に姿勢誤差検出処理を終了しステップＳ２１（図１５）へ処理を移す。
【0065】
ステップＳ２０ｃでは、判定部１１は、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの何れか一方しか存在しない場合にはその姿勢制御壁７１へ、姿勢制御壁７１ａ，７１ｂの両方が存在する場合には何れかの姿勢制御壁７１へ被搬送物３を移動させて押圧し、姿勢θを許容範囲内（例えば０°）へ補正する。判定部１１は、被搬送物３を押圧する姿勢制御壁７１を選択する際、被搬送物３の姿勢θ及び位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）に応じて、コンベアの駆動量がより少なくなる姿勢制御壁７１を選択する。
【0066】
次にステップＳ２０ｄでは、判定部１１は、ステップＳ２０ｃの被搬送物３の姿勢θの補正に際して移動させたコンベアを逆方向へ移動させることで、被搬送物３を搬送路中心Ｙ＝Ｌ０ｙ／２へ移動させる。判定部１１は、ステップＳ２０ｄが終了すると、ステップＳ２１（図１５）へ処理を移す。
【0067】
（実施形態１に係る位置誤差検出処理の詳細）
図１７は、実施形態１に係る位置誤差検出処理の例を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ２１ａでは、判定部１１は、位置誤差＞閾値（位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）のうち、搬送方向（Ｘ軸方向）のＸ座標の誤差及びＹ軸方向の偏差Δｈの少なくとも一方が許容範囲を超えている）かを判定する。搬送方向（Ｘ軸方向）のＸ座標の誤差があるとは、被搬送物３の前後に搬送される被搬送物３との距離が想定と乖離していることをいう。すなわち、判定部１１は、被搬送物３の位置と、速度センサ２３によって得られたセンサ情報に基づき求められる被搬送物３が位置すると想定される座標情報との差分が閾値を超える場合に、位置誤差が許容範囲を超えると判定する。判定部１１は、位置誤差＞閾値である場合（ステップＳ２１ａＹＥＳ）にステップＳ２１ｂへ処理を移し、位置誤差≦閾値である場合（ステップＳ２１ａＮＯ）に位置誤差検出処理を終了しステップＳ１７（図１５）へ処理を移す。
図１７は、実施形態１に係る位置誤差検出処理の例を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ２１ａでは、判定部１１は、位置誤差＞閾値（位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）のうち、搬送方向（Ｘ軸方向）のＸ座標の誤差及びＹ軸方向の偏差Δｈの少なくとも一方が許容範囲を超えている）かを判定する。搬送方向（Ｘ軸方向）のＸ座標の誤差があるとは、被搬送物３の前後に搬送される被搬送物３との距離が想定と乖離していることをいう。すなわち、判定部１１は、被搬送物３の位置と、速度センサ２３によって得られたセンサ情報に基づき求められる被搬送物３が位置すると想定される座標情報との差分が閾値を超える場合に、位置誤差が許容範囲を超えると判定する。判定部１１は、位置誤差＞閾値である場合（ステップＳ２１ａＹＥＳ）にステップＳ２１ｂへ処理を移し、位置誤差≦閾値である場合（ステップＳ２１ａＮＯ）に位置誤差検出処理を終了しステップＳ１７（図１５）へ処理を移す。
【0068】
次にステップＳ２１ｂでは、判定部１１は、位置誤差がある方向（Ｘ軸方向及び／又はＹ軸方向）にコンベアを駆動制御可能か判定する。判定部１１は、位置誤差がある方向にコンベアを駆動制御可能である場合（ステップＳ２１ｂＹＥＳ）にステップＳ２１ｃへ処理を移し、駆動制御不可能である場合（ステップＳ２１ｂＮＯ）に位置誤差検出処理を終了しステップＳ１７（図１５）へ処理を移す。
【0069】
次にステップＳ２１ｃでは、判定部１１は、ステップＳ２１ａの判定結果に搬送方向の位置誤差（搬送方向（Ｘ軸方向）のＸ座標の誤差）があるかを判定する。判定部１１は、搬送方向の位置誤差がある場合（ステップＳ２１ｃＹＥＳ）にステップＳ２１ｄへ処理を移し、搬送方向の位置誤差がない場合（ステップＳ２１ｃＮＯ）にステップＳ２１ｆへ処理を移す。
【0070】
ステップＳ２１ｄでは、判定部１１は、被搬送物３の搬送方向の位置誤差を補正するための搬送速度を、速度センサ２３の検出結果に基づいて算出する。被搬送物３の搬送方向の位置誤差を補正するための搬送速度とは、被搬送物３の搬送方向（Ｘ軸方向）のＸ座標の誤差を補正するために変更する搬送速度である。次にステップＳ２１ｅでは、判定部１１は、搬送方向（Ｘ軸方向）のＸ座標が、想定よりも遅れた位置である（被搬送物３が搬送路Ｒをすべって搬送遅延している）場合には搬送速度を速め、想定よりも進んだ位置である（搬送路Ｒが搬送方向へ傾き、搬送路Ｒが被搬送物３でつかえている）場合には搬送速度を遅くする搬送速度の調整を行う。これにより、搬送路Ｒ上を搬送される被搬送物３の各位置及び搬送間隔が許容範囲内へと補正される。
【0071】
次にステップＳ２１ｆでは、判定部１１は、ステップＳ２１ａの判定結果に搬送路の幅方向の位置誤差（偏差Δｈ）があるかを判定する。判定部１１は、偏差Δｈがある場合（ステップＳ２１ｆＹＥＳ）にステップＳ２１ｇへ処理を移し、偏差Δｈがない場合（ステップＳ２１ｆＮＯ）に位置誤差検出処理を終了しステップＳ１７（図１５）へ処理を移す。
【0072】
ステップＳ２１ｇでは、判定部１１は、被搬送物３の偏差Δｈを補正するための位置誤差補正量を算出する。次にステップＳ２１ｈでは、判定部１１は、搬送ユニット５の搬送を一時停止し、コンベアを駆動して偏差Δｈの補正を行う。なお、ステップＳ２０（図１５）の姿勢θの補正を行った場合には、既に偏差Δｈが補正されているので、ステップＳ２１ｆ～Ｓ２１ｈを省略することもできる。判定部１１は、ステップＳ２１ｈが終了すると位置誤差検出処理を終了し、ステップＳ１７（図１５）へ処理を移す。
【0073】
上述の実施形態１では、被搬送物が搬送面へ進入したことを検知する進入センサと、搬送面上における被搬送物の搬送方向と平行でない検出軸を以って被搬送物の存在を検知する在荷センサと、搬送ユニットのコンベアの搬送速度とに基づいて、被搬送物の姿勢及び位置を算出する。よって簡易構成で精度よく被搬送物の姿勢及び位置を算出できる。
【0074】
また、上述の実施形態１では、上記の搬送装置が複数並置して、搬送面によって被搬送物の搬送路が形成されている搬送システムを構成することができる。
【0075】
また、上述の実施形態１では、被搬送物の姿勢は、搬送方向に対する被搬送物の向きがなす角度であるので、１つのパラメータで簡易に表現され、被搬送物の姿勢制御の取り扱いが容易になる。
【0076】
また、上述の実施形態１では、進入センサによって被搬送物が搬送面へ進入したことが検知された後に、所定時間が経過しても在荷センサによって被搬送物が搬送面上に存在することが検知されない場合、エラー発生の通知を出力する。よって、被搬送物の搬送遅延が迅速に認識できる。
【0077】
また、上述の実施形態１では、他の搬送装置との間でセンサ情報を送受信し、自身の搬送装置のセンサ情報と、隣接する他の搬送装置のセンサ情報とに基づいて、搬送面上における被搬送物の位置及び姿勢を判定する。よって、隣接する搬送装置がセンサ利用に関して連携することで、あらゆる方向の搬送に対応して被搬送物の姿勢及び位置を算出できる。
【0078】
また、上述の実施形態１では、搬送装置は、搬送方向へ向かって搬送面の両側の少なくとも一方に、被搬送物の姿勢を制御する姿勢制御部材を有し、姿勢が許容範囲を超えている場合に、搬送面を制御して被搬送物を姿勢制御部材へ移動させて押圧し、姿勢を許容範囲内へと補正する。よって、簡易構成で被搬送物の姿勢を補正できる。
【0079】
また、上述の実施形態１では、搬送装置は、搬送方向へ向かって搬送面の両側に姿勢制御部材を有し、姿勢θの大きさやその正負の符号に応じて、搬送面を制御して被搬送物を何れか一方の姿勢制御部材へ移動させて押圧し、姿勢を許容範囲内へと補正する。よって、コンベアの移動量がより少ない姿勢制御部材側へ被搬送物を移動させることで、姿勢の補正時間の短縮を図ることができる。
【0080】
また、上述の実施形態１では、被搬送物の位置の誤差が許容範囲を超えている場合に、搬送面を制御して、搬送速度を変化させ、又は、被搬送物を搬送方向に対する直交方向へ移動させて、位置の誤差を許容範囲内へと補正する。よって、被搬送物の搬送方向及び搬送方向の直交方向の位置誤差を補正することができる。
【0081】
また、上述の実施形態１では、被搬送物の位置は、進入センサ及び在荷センサによって得られたセンサ情報に基づき求められる被搬送物の中心が実際に位置する座標情報である。この位置と、速度センサによって得られたセンサ情報に基づき求められる被搬送物が位置すると想定される座標情報との差分が閾値を超える場合に、位置の誤差が許容範囲を超えると判定する。よって、比較する２つの座標情報が異なるセンサ由来のセンサ情報であるので、誤差の許容範囲超過の検出力を担保することができる。
【0082】
また、上述の実施形態１では、複数の搬送装置を制御する統合判定部を有し、統合判定部は、各搬送装置から姿勢及び位置を受信して記憶部へ蓄積し、記憶部へ蓄積した姿勢及び位置に基づいて、搬送システム内で異常が発生している搬送装置を推定する。よって、搬送システムを構成する搬送装置の異常を蓄積データに基づいて高い尤度で推定することができる。
【0083】
また、上述の実施形態１では、統合判定部は、記憶部へ蓄積した姿勢及び位置を統計的に解析した結果の外れ値に該当する搬送装置を異常と推定するので、診断のための個別指標を準備しなくても、異常がある搬送装置を統計的に高い尤度で推定できる。
【0084】
［実施形態２］
上述の実施形態１では、被搬送物３の姿勢θ及び位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）を算出する際に用いる被搬送物３の形状（長さをＬｈ、Ｌｖ）が既知であるとした。しかし、被搬送物３の形状が既知でない場合や、様々な形状の被搬送物３を混合して搬送する場合には、被搬送物３の形状を計測する必要がある。
上述の実施形態１では、被搬送物３の姿勢θ及び位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）を算出する際に用いる被搬送物３の形状（長さをＬｈ、Ｌｖ）が既知であるとした。しかし、被搬送物３の形状が既知でない場合や、様々な形状の被搬送物３を混合して搬送する場合には、被搬送物３の形状を計測する必要がある。
【0085】
【0086】
図１８は、搬送ユニット５ａ１の搬送方向ｄ１側の最下流の搬送領域Ｒ２の出口付近に距離センサ２３１，２３２を設けた例を示す。判定部１１及び距離センサ２３１，２３２は、被搬送物３の平面形状を計測する形状計測手段を構成する。判定部１１は、距離センサ２３１，２３２によってＹ軸の正負の両方向から計測された被搬送物３までの距離が、被搬送物３が搬送されるに従って変化する態様に基づいて、被搬送物３の形状を算出する。例えば、図１８の例では、距離センサ２３１によって計測される被搬送物３までの距離は、頂点Ｂでの検出開始から被搬送物３の搬送に従って徐々に短くなり、頂点Ｃで極小となり、その後徐々に長くなり、頂点Ｄで検出終了という検出結果が得られる。また、距離センサ２３２によって計測される被搬送物３までの距離は、頂点Ｂでの検出開始から被搬送物３の搬送に従って徐々に短くなり、頂点Ａで極小となり、その後徐々に長くなり、頂点Ｄで検出終了という、距離センサ２３１と同様の検出結果が得られる。判定部１１は、このような距離センサ２３１，２３２による被搬送物３までの距離の検出結果から、被搬送物３が方形であり、その向かい合う２組の辺の長さＬｖ、Ｌｈを算出することができる。
【0087】
図１９は、搬送ユニット５の搬送方向ｄ１側の最上流の搬送領域Ｒ２の入口付近に距離センサ２３１，２３２を設けた搬送ユニット５ａ２の例を示す。距離センサ２３１，２３２の距離の検出結果は、図１８で説明したものと同様になる。
【0088】
図２０は、搬送ユニット５ａ３の上方にカメラ２４１を設けた例を示す。カメラ２４１は、搬送領域Ｒ２内の何れの位置の被搬送物３でも撮影できる。判定部１１は、カメラ２４１により被搬送物３を撮影した画像距離を用いて、被搬送物３の形状（長さＬｖ、Ｌｈ）を計測することができる。
【0089】
被搬送物３の形状を計測する場合には、搬送路Ｒの最上流の搬送ユニット５ａｘ（図１）の位置に搬送ユニット５ａ１，５ａ２，５ａ３の何れかを設置すればよい。一方、リアルタイムに被搬送物３の姿勢θ及び位置（Ｘ（ｔ），Δｈ）を算出して補正する場合には、何れの搬送ユニットも搬送ユニット５ａ２，５ａ３の何れかとする必要がある。
【0090】
上述の実施形態２では、搬送装置は、進入センサ、在荷センサ、速度センサ、及び非搬送物の形状を計測するための距離センサによって得られたセンサ情報に基づいて、搬送面上における被搬送物の位置及び姿勢を判定するので、被搬送物の形状が未知であっても対応して被搬送物の位置及び姿勢を判定できる。
【0091】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、矛盾しない限りにおいて、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成で置き換え、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、構成の追加、削除、置換、統合、又は分散をすることが可能である。また、実施形態で示した構成及び処理は、処理効率又は実装効率に基づいて適宜分散、統合、又は入れ替えることが可能である。
【符号の説明】
【0092】
１：搬送システム、Ｒ２：搬送領域（搬送面）、３：被搬送物、５，５ａ，５ａ１，５ａ２，５ａ３，５ｂ：搬送ユニット（搬送装置）、１１：判定部、１３：通信部、２３：速度センサ、７１，７１ａ，７１ｂ：姿勢制御壁（姿勢制御部材）、１１０：統合判定部、２１１：進入センサ（第１のセンサ）、２１２：在荷センサ（第２のセンサ）、２３１，２３２：距離センサ、２４１：カメラ。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】