特開 2023-45841 荷役装置、制御装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体

(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】P2023045841

(43)【公開日】2023-04-03

(54)【発明の名称】荷役装置、制御装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/90 20060101AFI20230327BHJP

【ＦＩ】

B65G47/90 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021154439

(22)【出願日】2021-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100157901

【弁理士】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100172188

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 敬人

(74)【代理人】

【識別番号】100197538

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 功

(72)【発明者】

【氏名】牛山 隆文

(72)【発明者】

【氏名】菅原 淳

(72)【発明者】

【氏名】中本 秀一

【テーマコード（参考）】

3F072

【Ｆターム（参考）】

3F072AA06

3F072GA10

3F072KA01

3F072KD03

3F072KE04

3F072KE23

(57)【要約】

【課題】搬送効率を向上させることが可能な、荷役装置、制御装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体を提供する。
【解決手段】実施形態に係る荷役装置は、保持部と、撮像部と、測距センサと、制御部と、を備える。前記保持部は、物品を保持する。前記撮像部は、第１方向において前記物品を撮像する。前記測距センサは、前記第１方向と交差する第２方向における前記物品との距離を計測する。前記制御部は、前記保持部を制御する。前記制御部は、前記撮像部による撮像結果に基づき、保持される第１物品を選択する。前記制御部は、さらに、前記第１方向と交差する前記第１物品の第１面の位置と前記第２方向と交差する前記第１物品の第２面の位置とを、前記測距センサによる計測結果に基づいて算出する。前記制御部は、さらに、算出された前記第１面の前記位置及び前記第２面の前記位置に応じて前記保持部を動作させ、前記第１物品を保持する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を保持する保持部と、
第１方向において前記物品を撮像する撮像部と、
前記第１方向と交差する第２方向における前記物品との距離を計測する測距センサと、
前記保持部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記撮像部による撮像結果に基づき、保持される第１物品を選択し、
前記第１方向と交差する前記第１物品の第１面の位置と前記第２方向と交差する前記第１物品の第２面の位置とを、前記測距センサによる計測結果に基づいて算出し、
算出された前記第１面の前記位置及び前記第２面の前記位置に応じて前記保持部を動作させ、前記第１物品を保持する、
荷役装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１物品を保持する際に、前記第１物品に向けて、前記保持部を第１速度で前記第１方向において移動させた後に、前記保持部を前記第１速度よりも遅い第２速度で前記第１方向において移動させる、請求項１記載の荷役装置。

【請求項3】

前記第１方向は上下方向に平行である請求項１記載の荷役装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１物品を保持する際に、前記第１物品に向けて、前記保持部を第１速度で下降させた後に、前記保持部を前記第１速度よりも遅い第２速度で下降させる、請求項１または２記載の荷役装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記第１物品を保持した前記保持部の前記第１方向の移動中に、前記測距センサによる前記第１物品との第１距離の計測結果に基づいて、前記第１物品の前記第１方向における長さを算出する、請求項１～４のいずれか１つに記載の荷役装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記第１物品を保持した前記保持部の前記第１方向の移動中に、前記測距センサによって前記第１距離を計測しつつ、前記測距センサを、前記保持部と反対の向きに移動させる、請求項５記載の荷役装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記保持部の前記第１方向の移動中における、時間ごとの前記保持部の移動量を取得し、
前記測距センサの前記第１方向の移動中における、時間ごとの前記測距センサの移動量を取得し、
前記測距センサによる前記第１物品の前記第１方向における端部の検出タイミングを取得し、
前記検出タイミングでの前記保持部の前記移動量及び前記測距センサの前記移動量から、前記第１物品の前記長さを算出する、
請求項６記載の荷役装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記第１物品を載置する際に、計測された前記第１物品の前記長さに応じて、前記保持部を動作させる、請求項５～７のいずれか１つに記載の荷役装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記第１物品を載置する際に、載置場所に向けて、前記保持部を第３速度で移動させた後に、前記保持部を前記第３速度よりも遅い第４速度で移動させる、請求項８記載の荷役装置。

【請求項10】

物品を保持する保持部と、
第１方向において前記物品を撮像する撮像部と、
前記第１方向と交差する第２方向における前記物品との距離を計測する測距センサと、
を備え、
前記撮像部による撮像、及び前記測距センサによる１つの前記物品との距離の計測の後に、前記保持部が前記１つの物品を保持して前記第１方向に移動しながら、前記測距センサが前記保持部とは逆方向に移動しつつ前記１つの物品との前記距離を計測する、荷役装置。

【請求項11】

前記第１方向は上下方向に平行である、請求項１０記載の荷役装置。

【請求項12】

前記測距センサは、レーザ光を用いて前記距離を計測し、
前記レーザ光の照射範囲は、前記第１方向における広がりが相対的に小さい第１範囲と、前記第１方向における広がりが相対的に大きい第２範囲と、を含み、
前記測距センサは、前記第１範囲の前記レーザ光を前記物品に照射する、請求項１～１１のいずれか１つに記載の荷役装置。

【請求項13】

物品を保持する保持部と、第１方向において前記物品を撮像する撮像部と、前記第１方向と交差する第２方向における前記物品との距離を計測する測距センサと、を含む荷役装置を制御する制御装置であって、
前記撮像部による撮像結果に基づき、保持される第１物品を選択し、
前記第１方向と交差する前記第１物品の第１面の位置と前記第２方向と交差する前記第１物品の第２面の位置とを、前記測距センサによる計測結果に基づいて算出し、
算出された前記第１面の前記位置及び前記第２面の前記位置に応じて、前記保持部に前記第１物品を保持させる、
制御装置。

【請求項14】

前記第１物品を保持した前記保持部を前記第１方向に移動させている間に、前記測距センサによって前記第１物品との第１距離を計測しつつ、前記測距センサを前記保持部と反対の向きに移動させ、前記第１距離の計測結果に基づいて前記第１物品の前記第１方向における長さを算出する、請求項１３記載の制御装置。

【請求項15】

前記保持部の前記第１方向の移動中における、時間ごとの前記保持部の移動量を取得し、
前記測距センサの前記第１方向の移動中における、時間ごとの前記測距センサの移動量を取得し、
前記測距センサによる前記第１物品の前記第１方向における端部の検出タイミングを取得し、
前記検出タイミングでの前記保持部の前記移動量及び前記測距センサの前記移動量から、前記第１物品の前記長さを算出する、請求項１４記載の制御装置。

【請求項16】

物品を保持する保持部と、第１方向において前記物品を撮像する撮像部と、前記第１方向と交差する第２方向における前記物品との距離を計測する測距センサと、を含む荷役装置の制御方法であって、
前記撮像部による撮像結果に基づき、保持される第１物品を選択し、
前記第１方向と交差する前記第１物品の第１面の位置と前記第２方向と交差する前記第１物品の第２面の位置とを、前記測距センサによる計測結果に基づいて算出し、
算出された前記第１面の前記位置及び前記第２面の前記位置に応じて、前記保持部に前記第１物品を保持させる、
制御方法。

【請求項17】

前記第１物品を保持した前記保持部を前記第１方向に移動させている間に、前記測距センサによって前記第１物品との第１距離を計測しつつ、前記測距センサを前記保持部と反対の向きに移動させ、前記第１距離の計測結果に基づいて前記第１物品の前記第１方向における長さを算出する、請求項１６記載の制御方法。

【請求項18】

前記保持部の前記第１方向の移動中における、時間ごとの前記保持部の移動量を取得し、
前記測距センサの前記第１方向の移動中における、時間ごとの前記測距センサの移動量を取得し、
前記測距センサによる前記第１物品の前記第１方向における端部の検出タイミングを取得し、
前記検出タイミングでの前記保持部の前記移動量及び前記測距センサの前記移動量から、前記第１物品の前記長さを算出する、請求項１７記載の制御方法。

【請求項19】

請求項１６～１８のいずれか１つに記載の制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。

【請求項20】

請求項１６～１８のいずれか１つに記載の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムを記憶した記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、荷役装置、制御装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

物品を保持して搬送する荷役装置がある。荷役装置について、搬送効率の向上が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９-２１７５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、搬送効率を向上させることが可能な、荷役装置、制御装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係る荷役装置は、保持部と、撮像部と、測距センサと、制御部と、を備える。前記保持部は、物品を保持する。前記撮像部は、第１方向において前記物品を撮像する。前記測距センサは、前記第１方向と交差する第２方向における前記物品との距離を計測する。前記制御部は、前記保持部を制御する。前記制御部は、前記撮像部による撮像結果に基づき、保持される第１物品を選択する。前記制御部は、さらに、前記第１方向と交差する前記第１物品の第１面の位置と前記第２方向と交差する前記第１物品の第２面の位置とを、前記測距センサによる計測結果に基づいて算出する。前記制御部は、さらに、算出された前記第１面の前記位置及び前記第２面の前記位置に応じて前記保持部を動作させ、前記第１物品を保持する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態に係る荷役装置の概略構成を示す模式図である。

【図2】実施形態に係る荷役装置の具体的構成を例示する斜視図である。

【図3】第１実施形態に係る荷役装置の一部を示す側面図である。

【図4】実施形態に係る荷役装置の一部を示す斜視図である。

【図5】第１実施形態に係る荷役装置の一部を示す側面図である。

【図6】第１実施形態に係る荷役装置の第１動作を示す模式図である。

【図7】第１実施形態に係る荷役装置の第１動作を示す模式図である。

【図8】第１実施形態に係る荷役装置の第１動作を示す模式図である。

【図9】第１実施形態に係る荷役装置の第２動作を示す模式図である。

【図10】第１実施形態に係る荷役装置の第２動作を示す模式図である。

【図11】第１実施形態に係る荷役装置の第２動作を示す模式図である。

【図12】実施形態に係る荷役装置が第１動作を示すフローチャートである。

【図13】実施形態に係る荷役装置が第２動作を示すフローチャートである。

【図14】保持部及び測距センサについての時間と移動量との関係を示すグラフである。

【図15】物品の高さを算出する際の制御シーケンス図である。

【図16】（ａ）測距センサを示す模式図である。（ｂ）実施形態に係る荷役装置における測距センサ近傍を示す模式的平面図である。

【図17】ハードウェア構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0008】

図１は、実施形態に係る荷役装置の概略構成を示す模式図である。
実施形態に係る荷役装置１は、図１に示すように、保持部１０、撮像部１３、測距センサ１５、及び制御部６０を含む。

【0009】

保持部１０は、物品を保持（安定して把持）する。保持の方法は、例えば吸着である。保持部１０は、挟持又はジャミングにより物品を保持しても良い。

【0010】

撮像部１３は、第１方向において物品を撮像し、画像を取得する。撮像部１３は、イメージセンサ及び距離画像センサから選択される少なくとも１つを含む。

【0011】

測距センサ１５は、第１方向と交差する第２方向において、物品との距離を計測する。測距センサ１５は、赤外線、レーザ光、又は超音波を物品に向けて発する。距離の計測精度の観点から、測距センサ１５は、レーザ光を用いたレーザレンジファインダ（ＬＲＦ）であることが好ましい。

【0012】

制御部６０は、保持部１０、撮像部１３、及び測距センサ１５を制御する。制御部６０は、撮像部１３により取得された画像に基づき、物品を認識する。制御部６０は、認識された物品から、保持される物品を選択する。物品は、第１方向と交差する第１面と、第２方向と交差する第２面と、を有する。制御部６０は、測距センサ１５による計測結果に基づき、物品の第１面の位置及び第２面の位置を算出する。制御部６０は、算出された第１面の位置及び第２面の位置に応じて保持部１０を動作させ、保持部１０で物品を保持する。例えば、保持部１０は、物品の第１面を保持する。保持部１０は、第１面に加えて第２面をさらに保持しても良い。

【0013】

図２は、実施形態に係る荷役装置の具体的構成を例示する斜視図である。
荷役装置１は、例えば図２に示すように、保持部１０、撮像部１３、測距センサ１５、駆動部２１ｘ、２１ｙ、２２ｘ、２２ｙ、及び２３ｚ、ベースプレート３０ａ及び３０ｂ、フレーム３１、リフト４０、及び制御部６０を含む。

【0014】

図２の例では、保持部１０は、吸着により物品を保持する。保持部１０は、第１保持部１１及び第２保持部１２を含む。第１保持部１１は、物品の第１面を保持可能である。第２保持部１２は、物品の第２面を保持可能である。第１保持部１１及び第２保持部１２の両方を用いることで、物品をより安定して保持できる。又は、第１保持部１１のみを用いることで、保持される物品の手前に別の物品が有る場合でも、対象の物品のみを選択的に保持できる。

【0015】

ここでは、説明のために、Ｘ方向（前後方向）、Ｙ方向（左右方向）、及びＺ方向（上下方向）を用いる。Ｚ方向は、第１方向に平行である。Ｘ方向は、第２方向に平行である。Ｙ方向は、Ｘ方向及びＺ方向に平行な面と交差する。例えば、Ｘ方向及びＹ方向は、水平面に平行である。Ｚ方向は、鉛直方向に平行である。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、互いに直交する。

【0016】

図３は、第１実施形態に係る荷役装置の一部を示す側面図である。
図３に示すように、第１保持部１１は、筐体１１ａと、筐体１１ａに取り付けられる吸着ユニット１１ｂと、を含む。筐体１１ａは、真空吸着に必要な配管、バルブ等を含む。吸着ユニット１１ｂは、ロッド１１ｃ及び吸着パッド１１ｄを含む。ロッド１１ｃは、Ｚ方向に延びている。吸着パッド１１ｄは、ロッド１１ｃの先端に設けられ、不図示の負圧センサを含む。吸着パッド１１ｄ先端の吸着面は、下方に向いている。

【0017】

第２保持部１２は、第１保持部１１と同様に、筐体１２ａと、筐体１２ａに取り付けられる吸着ユニット１２ｂと、を含む。筐体１２ａは、真空吸着に必要な配管、バルブ等を含む。吸着ユニット１２ｂは、ロッド１２ｃ及び吸着パッド１２ｄを含む。第２保持部１２が物品を保持するとき、ロッド１２ｃは、Ｘ方向に延びている。吸着パッド１２ｄは、ロッド１２ｃの先端に設けられ、不図示の負圧センサを含む。第２保持部１２が物品を保持する際、吸着パッド１２ｄ先端の吸着面は、前方に向いている。

【0018】

吸着ユニット１１ｂ及び１２ｂの内部空間は、筐体１１ａ及び１２ａの内部に設けられた配管及びバルブを解して、第１保持部１１及び第２保持部１２の外部に設けられた排気装置等の不図示の排気系とそれぞれ接続される。吸着ユニット１１ｂの内部空間は、吸着ユニット１２ｂの内部空間とは独立して排気可能である。

【0019】

吸着ユニット１１ｂ及び１２ｂは、それぞれ複数設けられても良い。図２及び図３の例では、第１保持部１１は、互いに直交する２方向に配列された複数の吸着ユニット１１ｂを含む。第２保持部１２は、一方向に配列された複数の吸着ユニット１２ｂを含む。

【0020】

図４は、実施形態に係る荷役装置の一部を示す斜視図である。
駆動部２１ｘは、第１保持部１１をＸ方向に移動させる。駆動部２１ｙは、第１保持部１１をＹ方向に移動させる。

【0021】

例えば図４に示すように、駆動部２１ｘは、アクチュエータ２１ａ、プーリ２１ｂ、ベルト２１ｃ、バー２１ｄ、及びガイド２１ｅを含む。この例では、アクチュエータ２１ａは、モータである。アクチュエータ２１ａの回転軸は、Ｙ方向に平行である。アクチュエータ２１ａの回転軸は、プーリ２１ｂに連結される。このプーリ２１ｂとはＸ方向において離れた位置に、別のプーリ２１ｂが設けられる。ベルト２１ｃは、一対のプーリ２１ｂに掛けられる。バー２１ｄは、ベルト２１ｃに対して固定される。バー２１ｄは、Ｘ方向に沿って延びるガイド２１ｅと嵌合する。アクチュエータ２１ａによりプーリ２１ｂがＹ方向周りに回転すると、一対のプーリ２１ｂの間をベルト２１ｃがＸ方向に沿って移動する。ベルト２１ｃに対して固定されたバー２１ｄが、ガイド２１ｅに沿ってＸ方向に移動する。

【0022】

ロッド２１ｆは、Ｙ方向に沿って延び、バー２１ｄに対して固定される。この例では、Ｘ方向に互いに離れた一対のロッド２１ｆが設けられている。第１保持部１１は、それぞれのロッド２１ｆに連結される。バー２１ｄの移動に応じて、ロッド２１ｆ及び第１保持部１１がＸ方向に移動する。

【0023】

駆動部２１ｙは、バー２１ｄと共にＸ方向に移動する。駆動部２１ｙは、アクチュエータ２１ｈ、プーリ２１ｉ、及びベルト２１ｊを含む。アクチュエータ２１ｈは、モータである。アクチュエータ２１ｈの回転軸は、プーリ２１ｉに連結される。このプーリ２１ｉとはＹ方向において離れた位置に、別のプーリ２１ｉが設けられる。ベルト２１ｊは、一対のプーリ２１ｉに掛けられる。

【0024】

第１保持部１１は、Ｙ方向に摺動可能にロッド２１ｆに連結される。第１保持部１１は、ベルト２１ｊに対して固定されている。アクチュエータ２１ｈによりプーリ２１ｉが回転すると、一対のプーリ２１ｉの間をベルト２１ｊがＹ方向に沿って移動する。ベルト２１ｊに対して固定された第１保持部１１が、Ｙ方向に移動する。

【0025】

駆動部２２ｘは、第２保持部１２をＸ方向に移動させる。駆動部２２ｙは、第２保持部１２をＹ方向に移動させる。

【0026】

例えば図４に示すように、駆動部２２ｘは、アクチュエータ２２ａ、プーリ２２ｂ、ベルト２２ｃ、バー２２ｄ、及びガイド２２ｅを含む。この例では、アクチュエータ２２ａは、モータである。アクチュエータ２２ａの回転軸は、Ｙ方向に平行である。アクチュエータ２２ａの回転軸は、プーリ２２ｂに連結される。このプーリ２２ｂとはＸ方向において離れた位置に、別のプーリ２２ｂが設けられる。ベルト２２ｃは、一対のプーリ２２ｂに掛けられる。バー２２ｄは、ベルト２２ｃに対して固定される。バー２２ｄは、Ｘ方向に沿って延びるガイド２２ｅと嵌合する。アクチュエータ２２ａによりプーリ２２ｂがＹ方向周りに回転すると、一対のプーリ２２ｂの間をベルト２２ｃがＸ方向に沿って移動する。ベルト２２ｃに対して固定されたバー２２ｄが、ガイド２２ｅに沿ってＸ方向に移動する。

【0027】

バー２２ｍは、リンク２２ｋを介して、バー２２ｄに連結される。ロッド２２ｆは、Ｙ方向に沿って延び、バー２２ｍに対して固定される。この例では、Ｘ方向に互いに離れた一対のロッド２２ｆが、バー２２ｍに対して固定される。Ｘ方向に互いに離れた一対のリンク２２ｋが、バー２２ｍにそれぞれ連結される。バー２１ｄの移動に応じて、リンク２２ｋ、バー２２ｍ、ロッド２２ｆ、及び第２保持部１２がＸ方向に移動する。

【0028】

駆動部２２ｙは、バー２２ｄと共にＸ方向に移動する。駆動部２２ｙは、アクチュエータ２２ｈ、プーリ２２ｉ、及びベルト２２ｊを含む。アクチュエータ２２ｈは、モータである。アクチュエータ２２ｈの回転軸は、プーリ２２ｉに連結される。このプーリ２２ｉとはＹ方向において離れた位置に、別のプーリ２２ｉが設けられる。ベルト２２ｊは、一対のプーリ２２ｉに掛けられる。アクチュエータ２２ｈの回転軸は、Ｘ方向に平行であり、いずれかのプーリ２２ｉに連結される。

【0029】

第２保持部１２は、Ｙ方向に移動可能にロッド２２ｆに連結される。第２保持部１２は、ベルト２２ｊに対して固定されている。アクチュエータ２２ｈによりプーリ２２ｉが回転すると、一対のプーリ２２ｉの間をベルト２２ｊがＹ方向に沿って移動する。ベルト２２ｊに対して固定された第２保持部１２が、Ｙ方向に移動する。

【0030】

ベースプレート３０ａ及び３０ｂは、第１保持部１１及び第２保持部１２を支持するための支持部として設けられる。図２に示すように、ベースプレート３０ａ及び３０ｂは、Ｘ－Ｚ面に沿って広がる板状の部材であり、Ｙ方向において互いに離れている。ベースプレート３０ａ及び３０ｂは、プーリ２１ｂ、ベルト２１ｃ、バー２１ｄ、及びロッド２１ｆを介して第１保持部１１を支持している。また、ベースプレート３０ａ及び３０ｂは、プーリ２２ｂ、ベルト２２ｃ、バー２２ｄ、リンク２２ｋ、バー２２ｍ、及びロッド２２ｆを介して第２保持部１２を支持している。

【0031】

プーリ２１ｂ、ベルト２１ｃ、バー２１ｄ、ガイド２１ｅ、プーリ２２ｂ、ベルト２２ｃ、バー２２ｄ、ガイド２２ｅ、リンク２２ｋ、及びバー２２ｍは、ベースプレート３０ａ及び３０ｂのそれぞれに取り付けられ、Ｚ方向から見たときにベースプレート３０ａ及び３０ｂの間に位置する。ロッド２１ｆは、Ｙ方向において互いに対向するバー２１ｄに固定される。ロッド２２ｆは、Ｙ方向において互いに対向するバー２２ｄに固定される。アクチュエータ２１ａ及び２２ａは、ベースプレート３０ａに取り付けられる。アクチュエータ２１ａ及び２２ａは、ベースプレート３０ｂ、又はベースプレート３０ａ及び３０ｂの両方に取り付けられても良い。

【0032】

ベースプレート３０ａの前方のプーリ２１ｂとベースプレート３０ｂの前方のプーリ２１ｂは、Ｙ方向に延びるロッド３０ｃによって互いに連結される。ベースプレート３０ａに取り付けられるアクチュエータ２１ａの駆動力は、ロッド３０ｃによって、ベースプレート３０ｂのプーリ２１ｂに伝達する。ベースプレート３０ｂの一対のプーリ２１ｂは、ベースプレート３０ａの一対のプーリ２１ｂと同期して回転する。これにより、ベースプレート３０ｂのバー２１ｄは、ベースプレート３０ａのバー２１ｄと同期してＸ方向に移動する。

【0033】

ベースプレート３０ａの前方のプーリ２２ｂとベースプレート３０ｂの前方のプーリ２２ｂは、Ｙ方向に延びるロッド３０ｄによって互いに連結される。ベースプレート３０ａに取り付けられるアクチュエータ２２ａの駆動力は、ロッド３０ｄによって、ベースプレート３０ｂのプーリ２２ｂに伝達する。ベースプレート３０ｂの一対のプーリ２２ｂは、ベースプレート３０ａの一対のプーリ２２ｂと同期して回転する。これにより、ベースプレート３０ｂのバー２２ｍは、ベースプレート３０ａのバー２２ｍと同期してＸ方向に移動する。

【0034】

ロッド２１ｆ、２２ｆ、ロッド３０ｃ、及び３０ｄをベースプレート３０ａ及び３０ｂに架け渡すことにより、第１保持部１１及び第２保持部１２をより安定して支持できる。例えば、第１保持部１１及び第２保持部１２のＺ方向における位置を、より安定させることができる。

【0035】

図２に示すように、駆動部２３ｚは、Ｙ方向において複数設けられる。一対の駆動部２３ｚは、ベースプレート３０ａ及び３０ｂをＺ方向に移動させる。駆動部２３ｚの動作により、第１保持部１１及び第２保持部１２が、Ｚ方向に移動する。

【0036】

例えば、それぞれの駆動部２３ｚは、アクチュエータ２３ａ、一対のプーリ２３ｂ、ベルト２３ｃ、ブロック２３ｄ、及びガイド２３ｅを含む。アクチュエータ２３ａは、モータである。アクチュエータ２３ａの回転軸は、Ｙ方向に平行である。アクチュエータ２３ａの回転軸は、いずれかのプーリ２３ｂに連結される。一対のプーリ２３ｂは、Ｚ方向において互いに離れている。ベルト２３ｃは、一対のプーリ２３ｂに掛けられる。

【0037】

ベースプレート３０ａの側面及び３０ｂの側面には、それぞれブロック２３ｄが固定される。ブロック２３ｄは、ベルト２３ｃに固定される。また、ベースプレート３０ａ及び３０ｂのそれぞれは、ガイド２３ｅと嵌合する。アクチュエータ２３ａの回転により、プーリ２３ｂがＹ方向まわりに回転し、一対のプーリ２３ｂの間をベルト２３ｃがＺ方向に沿って移動する。これにより、ベルト２３ｃに対して固定されたベースプレート３０ａ及び３０ｂが、Ｚ方向に移動する。

【0038】

駆動部２３ｚは、フレーム３１に取り付けられる。第１保持部１１及び第２保持部１２は、駆動部２１ｘ、２１ｙ、２２ｘ、２２ｙ、及び２３ｚにより、フレーム３１に対して、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に移動可能である。

【0039】

測距センサ１５は、駆動部１５ｚを介して、フレーム３１に取り付けられる。駆動部１５ｚは、アクチュエータ１５ａ及びガイド１５ｂを含む。ガイド１５ｂは、Ｚ方向に沿って延びている。アクチュエータ１５ａは、測距センサ１５を、ガイド１５ｂに沿ってＺ方向に移動させる。測距センサ１５は、斜め前方に位置する物品との距離を計測する。

【0040】

撮像部１３は、パレットＰの上方に位置し、不図示の固定具を介してフレーム３１に対して固定される。撮像部１３は、パレットＰの上に積載された物品を撮像し、画像を取得する。

【0041】

例えば、フレーム３１は、縦フレーム３１ａ～３１ｄ及び横フレーム３１ｅ～３１ｋを含む。縦フレーム３１ａと３１ｂは、Ｘ方向において離れている。縦フレーム３１ｃと３１ｄは、Ｘ方向において離れている。縦フレーム３１ａ及び３１ｂは、Ｙ方向において、縦フレーム３１ｃ及び３１ｄと対向する。横フレーム３１ｅ及び３１ｆは、縦フレーム３１ａ及び３１ｂの下端同士及び上端同士を連結する。横フレーム３１ｇ及び３１ｈは、縦フレーム３１ｃ及び３１ｄの下端同士及び上端同士を連結する。横フレーム３１ｉ及び３１ｊは、縦フレーム３１ｂ及び３１ｄの下端同士及び上端同士を連結する。横フレーム３１ｋは、縦フレーム３１ａ及び３１ｃの上端同士を連結する。ガイド１５ｂは、縦フレーム３１ａに取り付けられる。ガイド２３ｅは、縦フレーム３１ａ及び３１ｃのそれぞれに取り付けられる。

【0042】

リフト４０は、フレーム３１の内側に設けられる。すなわち、Ｚ方向から見たときに、リフト４０は、縦フレーム３１ａ～３１ｄによって囲まれる矩形状の領域内に位置する。リフト４０の上面は、Ｘ方向及びＹ方向に平行である。リフト４０は、不図示の駆動部によってＺ方向に移動する。

【0043】

図２に示すように、リフト４０は、一対のローラ４０ａ及びベルト４０ｂを含む。一対のローラ４０ａは、Ｘ方向において互いに離れている。ベルト４０ｂは、一対のローラ４０ａに掛けられる。ローラ４０ａの回転軸は、Ｙ方向に平行である。不図示のモータによりローラ４０ａが回転されると、一対のローラ４０ａの間をベルト４０ｂがＸ方向に沿って移動する。

【0044】

フレーム３１の外側には、コンベアＣが設けられる。リフト４０の駆動部により、リフト４０がコンベアＣと同じ高さにある状態、リフト４０がコンベアＣよりも低い位置にある状態、又はリフト４０がコンベアＣよりも高い位置にある状態に設定される。

【0045】

物品が積載されたパレットＰが荷役装置１の前に置かれると、荷役装置１は、物品をリフト４０に順次搬送する。リフト４０は、コンベアＣと同じ高さに設定される。その後、リフト４０の上に載置された物品は、コンベアＣの上に搬送される。

【0046】

制御部６０は、荷役装置１の各駆動部、排気装置、撮像部１３、及び測距センサ１５と接続され、これらを制御する。また、制御部６０は、物品Ａの保持及び搬送に必要なデータを処理する。制御部６０は、中央演算処理装置を含む処理回路、プログラムが記憶されたメモリなどを備える。

【0047】

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態に係る荷役装置の一部を示す側面図である。
制御部６０は、第２保持部１２の位置を、保持位置と退避位置との間で切り替え可能である。第２保持部１２が物品を保持する場合、第２保持部１２の位置は、保持位置に設定される。第２保持部１２が物品を保持しない場合、第２保持部１２の位置は、退避位置に設定される。

【0048】

図５（ａ）は、第２保持部１２が保持位置にあるときの様子を示す。図５（ｂ）は、第２保持部１２が退避位置にあるときの様子を示す。例えば、駆動部２２ｘが第２保持部１２をＸ方向に移動させることで、第２保持部１２の位置が、保持位置と退避位置との間で切り替わる。図５（ｂ）に示した、第２保持部１２が退避位置にあるときの第１保持部１１と第２保持部１２との間の距離は、図５（ａ）に示した、第２保持部１２が保持位置にあるときの第１保持部１１と第２保持部１２との間の距離よりも長い。

【0049】

荷役装置１は、第１配列の物品を搬送する際、第１動作を実行する。第１動作では、第２保持部１２の位置は、退避位置に設定される。荷役装置１は、第２配列の物品を搬送する際、第２動作を実行する。第２動作では、第２保持部１２の位置は、保持位置に設定される。第１配列では、サイズが異なる物品が、Ｘ方向及びＹ方向に並べられ、Ｚ方向に積載されている。第２配列では、ほぼ同じサイズの物品が、Ｘ方向及びＹ方向に並べられ、Ｚ方向に積載されている。

【0050】

パレットＰ上の物品Ａの配列を示すデータは、ユーザによって入力されても良いし、通信手段によって制御部６０へ送信されても良い。例えば、制御部６０は、配列を示すデータを受信する。制御部６０は、受信したデータに基づいて、第２保持部１２の位置を切り替える。

【0051】

図６（ａ）、図６（ｂ）、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係る荷役装置の第１動作を示す模式図である。図９（ａ）、図９（ｂ）、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ａ）、及び図１１（ｂ）は、第１実施形態に係る荷役装置の第２動作を示す模式図である。

【0052】

第１配列の物品を搬送する場合、荷役装置１は、上面が最も高い位置にある物品から順次搬送する。第１配列の物品の搬送には、第２保持部１２を用いる必要はない。このため、図６（ａ）～図８（ｂ）では、第２保持部１２が省略されている。

【0053】

まず、撮像部１３が、上方から、パレットＰ上の複数の物品Ａを撮像する。制御部６０は、撮像結果の画像から、上面が最も高い位置にある物品Ａ（第１物品）を、保持の対象として選択する。また、制御部６０は、撮像結果から、選択した物品Ａの上面の位置を算出する。図６（ａ）に示すように、測距センサ１５は、選択された物品Ａとの距離（第１距離）を計測する。制御部６０は、計測結果に基づき、物品Ａの上面ＵＳの位置及び側面ＳＳの位置を算出する。側面ＳＳは、Ｘ方向又はＹ方向のいずれかに向いた面である。側面ＳＳは、Ｘ方向及びＹ方向に対して斜めに向いていても良い。

【0054】

例えば、駆動部１５ｚは、撮像結果から算出された上面ＵＳの位置よりも少し上方に、測距センサ１５を位置させる。測距センサ１５が測距を繰り返す間、駆動部１５ｚは、測距センサ１５を下降させる。上面ＵＳの位置では、計測される距離が変化する。具体的には、上面ＵＳよりも上方では、計測される距離が相対的に長い。上面ＵＳと同じ高さ、及び上面ＵＳよりも下方では、計測される距離が相対的に短い。制御部６０は、計測された距離が大きく変化した位置を、上面ＵＳの位置として取得する。また、制御部６０は、測距センサ１５のＸ－Ｙ面における位置と、計測された距離と、に基づいて、側面ＳＳの位置を算出する。

【0055】

制御部６０は、算出された側面ＳＳの位置に基づいて、第１保持部１１のＸ－Ｙ面における位置を決定し、その位置へ第１保持部１１を移動させる。制御部６０は、算出された上面ＵＳの位置へ、第１保持部１１を下降させる。例えば、制御部６０は、上面ＵＳから離れた位置では、第１保持部１１を第１速度で下降させる。制御部６０は、上面ＵＳに近い位置では、第１保持部１１を第２速度で下降させる。第２速度は、第１速度よりも遅い。

【0056】

図６（ｂ）に示すように、制御部６０は、第１保持部１１を物品Ａの上面に押し付ける。制御部６０は、排気系を動作させ、吸着ユニット１１ｂの内部の圧力を大気圧よりも低くする。これにより、第１保持部１１が、物品Ａの上面を保持する。このとき、測距センサ１５は、保持される物品Ａよりも高い位置で待機する。

【0057】

図７（ａ）に示すように、制御部６０は、第１保持部１１を上昇させる。第１保持部１１の上昇中に、測距センサ１５は、測距を繰り返しながら下降する。例えば、測距センサ１５は、保持された物品Ａの下面ＬＳが検出されるまで、測距を繰り返しながら下降する。制御部６０は、上面ＵＳが検出されてから下面ＬＳが検出されるまでの第１保持部１１の上昇量及び測距センサ１５の下降量から、物品Ａの高さ（Ｚ方向の寸法）を算出する。

【0058】

制御部６０は、第１保持部１１をリフト４０の上へ移動させる。図７（ｂ）に示すように、制御部６０は、第１保持部１１をリフト４０に向けて下降させる。第１保持部１１の下降量は、リフト４０の位置、算出された物品Ａの高さ、及び保持後の第１保持部１１の上昇量に基づいて算出される。例えば、制御部６０は、リフト４０から離れた位置では、第１保持部１１を第３速度で下降させる。制御部６０は、リフト４０に近い位置では、第１保持部１１を第４速度で下降させる。第４速度は、第３速度よりも遅い。

【0059】

制御部６０は、吸着ユニット１１ｂの内部の圧力を上昇させ、第１保持部１１による吸着力を弱める。例えば、制御部６０は、吸着ユニット１１ｂの内部を大気開放する。これにより、第１保持部１１による物品Ａへの吸着が解除される。物品Ａは、リフト４０の上へ載置される。図８（ａ）に示すように、制御部６０は、第１保持部１１を上昇させることで、第１保持部１１を物品Ａから離す。

【0060】

その後、物品Ａは、リフト４０及びコンベアＣによって払い出される。具体的には、制御部６０は、リフト４０の上面を、コンベアＣの上面と同じ高さに位置させる。図８（ｂ）に示すように、制御部６０は、リフト４０を動作させ、物品ＡをコンベアＣの上に搬送する。コンベアＣは、物品Ａを別の場所へ搬送する。パレットＰに載置された物品Ａが全て払い出されるまで、荷役装置１は、図６（ａ）～図８（ｂ）に示す第１動作を繰り返す。

【0061】

第２配列の物品を搬送する場合、制御部６０は、図９（ａ）に示すように、第２保持部１２を保持位置に位置させる。制御部６０は、リフト４０の上面を、搬送する物品Ａの上面と同じ高さに位置させる。第２配列の物品を搬送する場合には、荷役装置１は、上面が最も高い位置にあり且つ手前に位置する物品から順次搬送する。

【0062】

まず、撮像部１３は、上方から、パレットＰ上の複数の物品Ａを撮像する。制御部６０は、撮像結果から、上面が最も高い位置にあり且つリフト４０との間のＸ方向の距離が最も短い物品Ａを選択する。また、制御部６０は、撮像結果から、選択した物品Ａの上面の位置を算出する。測距センサ１５は、選択された物品Ａとの距離を計測する。制御部６０は、計測結果に基づき、物品Ａの上面ＵＳの位置及び側面ＳＳの位置を算出する。

【0063】

制御部６０は、算出された側面ＳＳの位置に基づいて、第１保持部１１のＸ－Ｙ面における位置を決定し、その位置へ第１保持部１１を移動させる。制御部６０は、算出された上面ＵＳの位置へ、第１保持部１１を下降させる。例えば、制御部６０は、上面ＵＳから離れた位置では、第１保持部１１を第１速度で下降させる。制御部６０は、上面ＵＳに近い位置では、第１保持部１１を第２速度で下降させる。

【0064】

図９（ｂ）に示すように、制御部６０は、第１保持部１１を物品Ａの上面ＵＳに押し付ける。ロッド１１ｃが変位し、吸着パッド１１ｄが上面ＵＳの形に応じて変形する。制御部６０は、排気系を動作させ、吸着ユニット１１ｂの内部の圧力を大気圧よりも低くする。これにより、第１保持部１１が、上面ＵＳを保持する。

【0065】

図１０（ａ）に示すように、制御部６０は、第２保持部１２を前方に移動させ、第２保持部１２を物品Ａの側面ＳＳに押し付ける。ロッド１２ｃが変位し、吸着パッド１２ｄが側面ＳＳの形に応じて変形する。制御部６０は、排気系を動作させ、吸着ユニット１２ｂの内部の圧力を大気圧よりも低くする。これにより、第２保持部１２が、側面ＳＳを保持する。

【0066】

図１０（ｂ）に示すように、制御部６０は、第１保持部１１及び第２保持部１２を後方へ移動させ、物品ＡをパレットＰの上からリフト４０の上へ搬送する。物品Ａがリフト４０の上へ搬送されると、制御部６０は、第１保持部１１及び第２保持部１２による保持を解除する。すなわち、制御部６０は、吸着ユニット１１ｂの内部の圧力及び吸着ユニット１２ｂの内部の圧力を上昇させ、第１保持部１１及び第２保持部１２による吸着力を弱める。

【0067】

図１１（ａ）に示すように、制御部６０は、第１保持部１１及び第２保持部１２を物品Ａから離す。制御部６０は、リフト４０の上面を、コンベアＣの上面と同じ高さに位置させる。図１１（ｂ）に示すように、リフト４０を動作させ、物品ＡをコンベアＣの上に搬送する。コンベアＣは、物品Ａを別の場所へ搬送する。パレットＰに載置された物品Ａが全て払い出されるまで、荷役装置１は、図９（ａ）～図１１（ｂ）に示す第２動作を繰り返す。

【0068】

図１２は、実施形態に係る荷役装置の第１動作を示すフローチャートである。
撮像部１３が、パレットＰ上の複数の物品Ａを撮像する（ステップＳｔ１１）。制御部６０は、撮像結果から、上面が最も高い位置にある物品を選択する（ステップＳｔ１２）。制御部６０は、撮像結果から、選択された物品Ａの上面の位置を算出する（ステップＳｔ１３）。測距センサ１５が、選択された物品Ａとの距離を計測する（ステップＳｔ１４）。制御部６０は、計測結果から、物品Ａの上面の位置及び側面の位置を算出する（ステップＳｔ１５）。制御部６０は、第１保持部１１により物品Ａを保持し、第１保持部１１を上昇させる（ステップＳｔ１６）。このとき、測距センサ１５は、距離を計測しながら下降する。制御部６０は、計測結果から、物品Ａの高さを算出する（ステップＳｔ１７）。制御部６０は、物品Ａを搬送する（ステップＳｔ１８）。搬送では、制御部６０は、保持部１０を上昇させ、Ｘ－Ｙ面において移動させ、リフト４０に向けて下降させる。物品Ａの載置時には、高さの算出結果が用いられる。物品Ａは、リフト４０及びコンベアＣによって払い出される（ステップＳｔ１９）。

【0069】

図１３は、実施形態に係る荷役装置が第２動作を示すフローチャートである。
撮像部１３が、パレットＰ上の複数の物品Ａを撮像する（ステップＳｔ２１）。制御部６０は、撮像結果から、上面が最も高い位置にあり且つリフト４０に最も近い位置にある物品を選択する（ステップＳｔ２２）。制御部６０は、撮像結果から、選択された物品Ａの上面の位置を算出する（ステップＳｔ２３）。測距センサ１５が、選択された物品との距離を計測する（ステップＳｔ２４）。制御部６０は、計測結果から、物品Ａの上面の位置及び側面の位置を算出する（ステップＳｔ２５）。制御部６０は、第１保持部１１及び第２保持部１２により物品Ａを保持し、物品Ａを搬送する（ステップＳｔ２６）。搬送では、制御部６０は、保持部１０をリフト４０に向けて移動させる。物品Ａは、リフト４０及びコンベアＣによって払い出される（ステップＳｔ２７）。

【0070】

以上では、実施形態に係る荷役装置１による好ましい動作について説明した。荷役装置１による動作は、上述した例に限定されない。例えば、第２配列の物品を搬送する場合に、上面が最も高い位置にあり且つリフト４０から離れた位置の物品Ａから、順次搬送されても良い。この場合、荷役装置１は、第１動作と同様に、第１保持部１１のみを用いて物品Ａを保持する。第１保持部１１が上昇する際に、前述のような測距センサ１５による測距及び物品Ａの高さの算出が、実行されても良い。

【0071】

実施形態の利点を説明する。
荷役装置１については、より短い時間でより多くの物品を搬送できることが求められる。すなわち、搬送効率の向上が求められる。例えば、保持部１０の移動を早めることで、物品の搬送時間を短縮できる。ただし、物品の保持中に保持部１０の移動を早め過ぎると、物品が落下する可能性がある。このため、物品の保持中以外に保持部１０の移動を早めることが好ましい。一方で、高速で移動する保持部１０に物品が接触すると、物品が損傷する。物品の損傷を抑制するために保持部１０の移動を遅くすると、保持部１０の移動時間が延び、搬送効率が低下する。

【0072】

この課題について、保持される物品の上面の位置を予め算出する方法が考えられる。上面から離れた位置では、保持部１０を第１速度で移動させる。第１速度での移動後に、上面に近い位置では、保持部１０を第２速度で移動させる。第２速度は、第１速度よりも遅い。これにより、保持部１０の移動時間を短縮しつつ、保持部１０が物品に高速で接触する可能性を低減できる。

【0073】

上述した方法については、上面の位置が精度良く算出されるほど、搬送効率を向上できる。算出される上面の位置の誤差が大きいと、保持部１０の第１速度での移動中に、保持部１０が物品と接触する可能性がある。精度が高いほど、保持部１０の下降時に、保持部１０が第１速度で移動できる距離をより長く設定でき、移動時間をより短縮できる。

【0074】

実施形態に係る荷役装置１では、制御部６０が、撮像部１３による撮像結果に基づき、保持される物品を選択する。そして、制御部６０は、その物品の上面の位置を、測距センサ１５による計測結果に基づいて算出する。測距センサ１５の計測結果を用いることで、撮像結果を用いた場合に比べて、上面の位置をより精度良く算出できる。算出された上面の位置に応じて保持部１０が動作することで、保持部１０が物品に高速で接触する可能性を低減しつつ、移動時間をより短縮できる。

【0075】

さらに、荷役装置１では、制御部６０は、測距センサ１５の計測結果を用いて、物品の側面の位置を算出する。第１配列の物品が搬送される場合には、側面の位置の精度向上により、第１保持部１１が物品の上面からずれることを抑制できる。この結果、物品をより安定して保持できる。第２配列の物品が搬送される場合には、側面の位置の精度向上により、第２保持部１２が、保持される物品又はその他の物品と干渉することを抑制できる。物品が損傷する可能性を低減できる。

【0076】

搬送時間の短縮及び物品の損傷の抑制のためには、保持された物品の高さも算出されることが好ましい。物品の高さは、物品を載置する際に参照される。例えば、制御部６０は、載置場所から離れた位置では、保持部１０を第３速度で下降させる。第３速度での下降後に、制御部６０は、載置場所に近い位置で、保持部１０を第４速度で下降させる。第４速度は、第３速度よりも遅い。これにより、物品が載置場所に高速で接触する可能性を低減しつつ、保持部１０の搬送時間を短縮できる。

【0077】

算出される高さの精度も、高いことが好ましい。荷役装置１では、物品を保持した保持部１０の上昇中に、制御部６０が、測距センサ１５による計測結果に基づいて、物品の高さを算出する。高さの算出に測距センサ１５による計測結果を用いることで、高さの精度を向上できる。保持部１０の下降時に、保持部１０が第３速度で移動できる距離をより長く設定でき、搬送時間をより短縮できる。

【0078】

さらに、荷役装置１では、物品を保持した保持部１０の上昇中に、測距センサ１５が、距離を計測しつつ下降する。これにより、物品の上面が検出されてから物品の底面が検出されるまでの時間を短縮でき、高さが算出されるタイミングをより早めることができる。算出された高さに応じた制御を、より早く開始できる。これにより、搬送時間をより短縮できる。

【0079】

物品の高さの精度をさらに向上させるためには、測距センサ１５と制御部６０との間の通信時間も考慮されることが望ましい。通信時間により、算出される高さに僅かな誤差が発生するためである。以下では、通信時間による誤差を低減するための方法を説明する。

【0080】

図１４は、保持部及び測距センサについての時間と移動量との関係を示すグラフである。
図１４において、横軸は、時間Ｔを表す。縦軸は、保持部１０及び測距センサ１５のそれぞれの移動量Ｍを表す。太い実線は、保持部１０と測距センサ１５の、時間に対する移動量の変化を表している。この例では、時間に対する保持部１０の移動量は、時間に対する測距センサ１５の移動量と同じである。

【0081】

例えば、制御部６０は、全体制御部及び監視部を含む。全体制御部は、荷役装置１を全体的に制御する。監視部は、測距センサ１５による計測結果に基づき、物品Ａの上面、側面、下面などを検出する。監視部は、例えば、測距センサ１５とともに設けられる。

【0082】

一例として、監視部が、時刻Ｔ１で、上昇する物品Ａの下面を検出する。監視部は、全体制御部に、下面の検出結果を送信する。全体制御部は、時刻Ｔ２で、検出結果を受信する。参考例に係る方法では、全体制御部は、保持部１０の上昇開始から時刻Ｔ２までの、保持部１０及び測距センサ１５の移動量Ｚ２に基づいて、物品の高さを算出する。実際には、下面が検出された時刻Ｔ１では、保持部１０及び測距センサ１５の移動量は、移動量Ｚ１である。参考例に係る方法では、通信に要する時間に起因して、物品Ａの高さに、移動量Ｚ１とＺ２の差に応じた誤差が生じる。

【0083】

誤差を低減するために、荷役装置１では、保持部１０の移動データ及び測距センサの移動データが記録される。保持部１０の移動データは、保持部１０の上昇中における、時間ごとの保持部１０の移動量を示す。測距センサ１５の移動データは、測距センサ１５の下降中における、時間ごとの測距センサ１５の移動量を示す。時間ごとの移動量は、下面の検出に拘わらず、記録される。例えば図１４に示すように、時刻ｔ１～ｔ１２のそれぞれにおける、移動量ｚ１～ｚ１２が記録される。

【0084】

監視部は、下面が検出されると、下面が検出された時刻Ｔ１に最も近い時刻ｔ６のタイムスタンプを生成する。監視部は、下面の検出結果及びタイムスタンプを全体制御部へ送信する。全体制御部は、下面の検出タイミングを示すタイムスタンプ、保持部１０の移動データ、及び測距センサ１５の移動データから、物品Ａの高さを算出する。具体的には、全体制御部は、保持部１０及び測距センサ１５のそれぞれについて、時刻ｔ６における移動量ｚ６を参照し、移動量ｚ６に基づいて、物品Ａの高さを算出する。物品Ａの高さには、移動量Ｚ１とｚ６の差に応じた誤差が生じる。上述した、移動量Ｚ１とＺ２の差に応じた誤差に比べて、誤差を小さくできる。

【0085】

図１５は、物品の高さを算出する際の制御シーケンス図である。
例えば図１５に示すように、制御部６０は、全体制御部６１、監視部６２、駆動制御部６３、駆動制御部６４、及びセンサ制御部６５を含む。駆動制御部６３は、保持部１０を移動させるための各駆動部を制御する。駆動制御部６４は、測距センサ１５を移動させるための駆動部１５ｚを制御する。センサ制御部６５は、測距センサ１５の動作を制御する。

【0086】

全体制御部６１は、監視開始要求Ｓ１を監視部６２へ送信する。監視部６２は、監視開始要求Ｓ１を受信すると、連続スキャン開始要求Ｓ２をセンサ制御部６５へ送信する。センサ制御部６５は、連続スキャン開始要求Ｓ２を受信すると、連続スキャン（測距の繰り返し）を開始する。センサ制御部６５は、連続スキャン中、スキャンの結果が得られるたびに、スキャン結果応答Ｓ３を監視部６２へ送信する。監視部６２は、最初のスキャン結果応答Ｓ３を受信すると、監視開始応答Ｓ４を全体制御部６１へ送信する。監視開始応答Ｓ４は、監視部６２が下面検出の監視を開始したことを示す。

【0087】

全体制御部６１は、監視開始応答Ｓ４を受信すると、上昇要求Ｓ５を駆動制御部６３へ送信する。駆動制御部６３は、上昇要求Ｓ５を受信すると、保持部１０を上昇させる。駆動制御部６３は、上昇中に、時間ごとの移動量を記録する。また、全体制御部６１は、監視開始応答Ｓ４を受信すると、下降要求Ｓ６を駆動制御部６４へ送信する。駆動制御部６４は、下降要求Ｓ６を受信すると、測距センサ１５を下降させる。駆動制御部６４は、下降中に、時間ごとの移動量を記録する。

【0088】

監視部６２は、連続スキャン中に、スキャン結果応答Ｓ３に基づいて、物品の下面検出を監視する。監視部６２は、下面が検出されると、検出通知Ｓ７を全体制御部６１へ送信する。検出通知Ｓ７は、下面が検出されたことを示し、下面検出のタイミングを示すタイムスタンプを含む。全体制御部６１は、検出通知Ｓ７を受信すると、駆動制御部６３及び６４へ、停止要求Ｓ８及びＳ９をそれぞれ送信する。

【0089】

駆動制御部６３は、停止要求Ｓ８を受信すると、上昇結果応答Ｓ１０を全体制御部６１へ送信する。上昇結果応答Ｓ１０は、上昇中の保持部１０の移動データを含む。駆動制御部６４は、停止要求Ｓ９を受信すると、下降結果応答Ｓ１１を全体制御部６１へ送信する。下降結果応答Ｓ１１は、下降中の測距センサ１５の移動データを含む。

【0090】

全体制御部６１は、上昇結果応答Ｓ１０及び下降結果応答Ｓ１１を受信すると、監視終了要求Ｓ１２を監視部６２へ送信する。監視部６２は、監視終了要求Ｓ１２を受信すると、連続スキャン終了要求Ｓ１３をセンサ制御部６５へ送信する。センサ制御部６５は、連続スキャン終了要求Ｓ１３を受信すると、連続スキャンを終了する。センサ制御部６５は、連続スキャン終了応答Ｓ１４を監視部６２へ送信する。連続スキャン終了応答Ｓ１４は、連続スキャンが終了したことを示す。

【0091】

監視部６２は、連続スキャン終了応答Ｓ１４を受信すると、監視終了応答Ｓ１５を全体制御部６１へ送信する。全体制御部６１は、監視終了応答Ｓ１５を受信すると、検出通知Ｓ７に含まれるタイムスタンプ、上昇結果応答Ｓ１０に含まれる移動データ、及び下降結果応答Ｓ１１に含まれる移動データから、物品の高さを算出する。

【0092】

図１６（ａ）は、測距センサを示す模式図である。図１６（ｂ）は、実施形態に係る荷役装置における測距センサ近傍を示す模式的平面図である。
測距センサ１５については、レーザ光が用いられることが好ましい。レーザ光は、通常の光に比べて、拡散が小さく、指向性が高い。レーザ光を用いることで、距離の計測の精度を向上できる。

【0093】

レーザ光については、一般的に、光の広がり方が、測距センサ１５の向きに応じて変化する。例えば図１６（ａ）に示すように、測距センサ１５の正面方向Ｄ１では、一方向における光Ｌの広がりが小さく、その一方向と直交する方向における光Ｌの広がりが大きい。測距センサ１５の側面方向Ｄ２では、当該一方向における光Ｌの広がりが大きく、直交方向における光Ｌの広がりが小さい。

【0094】

荷役装置１では、測距センサ１５による計測結果から、物品の上面及び下面が検出される。検出の精度を向上させるために、物品に向けて照射される光の縦方向における広がりは、小さいことが好ましい。荷役装置１では、上記一方向が縦方向と平行になるように測距センサ１５が取り付けられる。また、図１６（ｂ）に示すように、測距センサ１５の正面方向Ｄ１のＸ方向及び横方向に対する角度θは、４５度に設定される。すなわち、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すように、正面方向Ｄ１に対して、おおよそ＋４０度から－４０度までの範囲Ｒの光Ｌが、物品に照射される。これにより、縦方向における広がりの小さい光Ｌを、物品に向けて照射できる。

【0095】

すなわち、レーザ光の照射範囲に、縦方向における広がりが相対的に小さい第１範囲と、縦方向における広がりが相対的に大きい第２範囲と、が含まれる場合は、測距センサ１５は、第１範囲のレーザ光を物品に照射することが好ましい。

【0096】

図１７は、ハードウェア構成を示す模式図である。
制御部６０は、例えば図１７に示すハードウェア構成を含む。図１７に示す処理装置９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、記憶装置９４、入力インタフェース９５、出力インタフェース９６、及び通信インタフェース９７を含む。

【0097】

ＲＯＭ９２は、コンピュータの動作を制御するプログラムを格納している。ＲＯＭ９２には、上述した各処理をコンピュータに実現させるために必要なプログラムが格納されている。ＲＡＭ９３は、ＲＯＭ９２に格納されたプログラムが展開される記憶領域として機能する。

【0098】

ＣＰＵ９１は、処理回路を含む。ＣＰＵ９１は、ＲＡＭ９３をワークメモリとして、ＲＯＭ９２又は記憶装置９４の少なくともいずれかに記憶されたプログラムを実行する。プログラムの実行中、ＣＰＵ９１は、システムバス９８を介して各構成を制御し、種々の処理を実行する。

【0099】

記憶装置９４は、プログラムの実行に必要なデータや、プログラムの実行によって得られたデータを記憶する。

【0100】

入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９５は、処理装置９０と入力装置９５ａとを接続する。入力Ｉ／Ｆ９５は、例えば、ＵＳＢ等のシリアルバスインタフェースである。ＣＰＵ９１は、入力Ｉ／Ｆ９５を介して、入力装置９５ａから各種データを読み込むことができる。

【0101】

出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９６は、処理装置９０と表示装置９６ａとを接続する。出力Ｉ／Ｆ９６は、例えば、Digital Visual Interface（ＤＶＩ）やHigh-Definition Multimedia Interface（ＨＤＭＩ（登録商標））等の映像出力インタフェースである。ＣＰＵ９１は、出力Ｉ／Ｆ９６を介して、表示装置９６ａにデータを送信し、表示装置９６ａに画像を表示させることができる。

【0102】

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）９７は、処理装置９０外部のサーバ９７ａと、処理装置９０と、を接続する。通信Ｉ／Ｆ９７は、例えば、ＬＡＮカード等のネットワークカードである。ＣＰＵ９１は、通信Ｉ／Ｆ９７を介して、サーバ９７ａから各種データを読み込むことができる。カメラ９９ａは、物品を撮影し、画像をサーバ９７ａに保存する。カメラ９９ａは、撮像部１３として機能する。ＬＲＦ９９ｂは、距離を計測し、計測結果をサーバ９７ａに保存する。ＬＲＦ９９ｂは、測距センサ１５として機能する。

【0103】

記憶装置９４は、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）及びSolid State Drive（ＳＳＤ）から選択される１つ以上を含む。入力装置９５ａは、マウス、キーボード、マイク（音声入力）、及びタッチパッドから選択される１つ以上を含む。表示装置９６ａは、モニタ及びプロジェクタから選択される１つ以上を含む。タッチパネルのように、入力装置９５ａと表示装置９６ａの両方の機能を備えた機器が用いられても良い。

【0104】

上述した種々のデータの処理は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク及びハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又は、他の非一時的なコンピュータで読取可能な記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されても良い。

【0105】

例えば、記録媒体に記録された情報は、コンピュータ（または組み込みシステム）により読み出されることが可能である。記録媒体において、記録形式（記憶形式）は任意である。例えば、コンピュータは、記録媒体からプログラムを読み出し、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させる。コンピュータにおいて、プログラムの取得（または読み出し）は、ネットワークを通じて行われても良い。

【0106】

以上で例示した実施形態では、第１方向が鉛直方向に平行である。実施形態は、この例に限定されず、第１方向が水平方向に平行であっても良い。いずれの場合においても、撮像部１３による撮像結果及び測距センサ１５による計測結果から、物品の互いに異なる面の位置を算出できる。また、保持部１０によって物品を第１方向に移動させる際に、測距センサ１５を保持部１０とは逆の方向に移動させることで、物品の第１方向における長さをより早いタイミングで算出できる。物品の第１方向における長さに応じた制御を、より早く開始できる。

【0107】

以上で説明した実施形態によれば、搬送効率を向上させることが可能な、荷役装置１が提供される。また、上述した制御部６０（制御装置）又はその制御方法によれば、荷役装置１による搬送効率を向上させることができる。上述した制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを用いることで、同様の効果を得ることができる。

【0108】

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0109】

１：荷役装置、 １０：保持部、 １１：第１保持部、 １１ａ：筐体、 １１ｂ：吸着ユニット、 １１ｃ：ロッド、 １１ｄ：吸着パッド、 １２：第２保持部、 １２ａ：筐体、 １２ｂ：吸着ユニット、 １２ｃ：ロッド、 １２ｄ：吸着パッド、 １３：撮像部、 １５：測距センサ、 １５ａ：アクチュエータ、 １５ｂ：ガイド、 １５ｚ：駆動部、 ２１ａ：アクチュエータ、 ２１ｂ：プーリ、 ２１ｃ：ベルト、 ２１ｄ：バー、 ２１ｅ：ガイド、 ２１ｆ：ロッド、 ２１ｈ：アクチュエータ、 ２１ｉ：プーリ、 ２１ｊ：ベルト、 ２１ｘ，２１ｙ：駆動部、 ２２ａ：アクチュエータ、 ２２ｂ：プーリ、 ２２ｃ：ベルト、 ２２ｄ：バー、 ２２ｅ：ガイド、 ２２ｆ：ロッド、 ２２ｈ：アクチュエータ、 ２２ｉ：プーリ、 ２２ｊ：ベルト、 ２２ｋ：リンク、 ２２ｍ：バー、 ２２ｘ，２２ｙ：駆動部、 ２３ａ：アクチュエータ、 ２３ｂ：プーリ、 ２３ｃ：ベルト、 ２３ｄ：ブロック、 ２３ｅ：ガイド、 ２３ｚ：駆動部、 ３０ａ，３０ｂ：ベースプレート、 ３０ｃ，３０ｄ：ロッド、 ３１：フレーム、 ３１ａ～３１ｄ：縦フレーム、 ３１ｅ～３１ｋ：横フレーム、 ４０：リフト、 ４０ａ：ローラ、 ４０ｂ：ベルト、 ６０：制御部、 ６１：全体制御部、 ６２：監視部、 ６３，６４：駆動制御部、 ６５：センサ制御部、 ９０：処理装置、 ９１：ＣＰＵ、 ９２：ＲＯＭ、 ９３：ＲＡＭ、 ９４：記憶装置、 ９５：入力インタフェース、 ９５ａ：入力装置、 ９６：出力インタフェース、 ９６ａ：表示装置、 ９７：通信インタフェース、 ９７ａ：サーバ、 ９８：システムバス、 ９９ａ：カメラ、 ９９ｂ：ＬＲＦ、 Ａ：物品、 Ｃ：コンベア、 Ｄ１：正面方向、 Ｄ２：側面方向、 Ｌ：光、 ＬＳ：下面、 Ｍ：移動量、 Ｐ：パレット、 Ｒ：範囲、 ＳＳ：側面、 ＵＳ：上面、 θ：角度

【図1】

【図2】

【図3】

【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】