特開 2024-172968 荷物積付装置

(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】P2024172968

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】荷物積付装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 57/09 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

B65G57/09

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091056

(22)【出願日】2023-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】野畑 茂広

(57)【要約】

【課題】コンテナの種類に関わらず荷物の積み付けが可能な荷物積付装置を提供する。
【解決手段】コンテナ２は、箱状の本体部６０と、本体部６０の内部において、所定の高さ位置において水平方向に沿って延びる棚部６９と、を有する。コンテナ２の中には、本体部６０の底面６６ａの高さが異なるものや、棚部６９の高さが異なるものが存在する。従って、検出部７０が、本体部６０の底面６６ａの特徴部、及び棚部６９の特徴部の少なくとも一方を検出することで、コンテナ２の種類を把握することができる。そのため、積付ロボット１５は、コンテナ２の種類に応じた動作で荷物の積付を行うことが可能となる。以上より、コンテナ２の種類に関わらず荷物の積み付けが可能となる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷物を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された荷物をコンテナに積み付ける積付ユニットと、
前記コンテナの特徴部を検出する検出部と、を備え、
前記コンテナは、箱状の本体部と、前記本体部の内部において、所定の高さ位置において水平方向に沿って延びる棚部と、を有し、
前記検出部は、前記本体部の底面の前記特徴部、及び前記棚部の前記特徴部の少なくとも一方を検出する、荷物積付装置。

【請求項2】

前記検出部は、前記底面の前記特徴部、及び前記棚部の前記特徴部を検出する、請求項１に記載の荷物積付装置。

【請求項3】

前記検出部は、前記底面の前記特徴部を検出する第１の検出器と、前記棚部の前記特徴部を検出する第２の検出器と、を有する、請求項２に記載の荷物積付装置。

【請求項4】

前記検出部は、距離を測定する測定器を有する、請求項１に記載の荷物積付装置。

【請求項5】

前記検出部は、前記棚部が高い位置にあるか、低い位置にあるかを検出し、
前記積付ユニットは、前記棚部が高い位置にあると検出された場合と、低い位置にあると検出された場合とで、異なる動作にて、前記棚部への前記荷物の積み付けを行う、請求項１に記載の荷物積付装置。

【請求項6】

前記積付ユニットは、前記棚部が高い位置にあると検出された場合、水平積み付けを行う、請求項５に記載の荷物積付装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷物積付装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、荷物をコンテナに積み付ける荷積み装置が記載されている。特許文献１に記載の荷積み装置は、搬送部から流れてくる荷物を選択し、荷物の寸法等に応じて、積み付けロジックに基づいてコンテナに積み付けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０７４７３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、航空機に搭載される荷物輸送用のコンテナは寸法にばらつきがある。そのため、コンテナの種類によっては、コンテナの内部の棚部への荷物の自動積付が困難であった。荷物輸送用のコンテナは、全国の空港で行き来して使用されるため、汎用的に各コンテナへの自動積付が必要とされる。また、ハンドを反転させて棚部上に荷置きをするような動作では、棚部の高さによっては積付困難なコンテナもある。

【0005】

本発明の目的は、コンテナの種類に関わらず荷物の積み付けが可能な荷物積付装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る荷物積付装置は、荷物を搬送する搬送部と、搬送部により搬送された荷物をコンテナに積み付ける積付ユニットと、コンテナの特徴部を検出する検出部と、を備え、コンテナは、箱状の本体部と、本体部の内部において、所定の高さ位置において水平方向に沿って延びる棚部と、を有し、検出部は、本体部の底面の特徴部、及び棚部の特徴部の少なくとも一方を検出する。

【0007】

コンテナは、箱状の本体部と、本体部の内部において、所定の高さ位置において水平方向に沿って延びる棚部と、を有する。コンテナの中には、本体部の底面の高さが異なるものや、棚部の高さが異なるものが存在する。従って、検出部が、本体部の底面の特徴部、及び棚部の特徴部の少なくとも一方を検出することで、コンテナの種類を把握することができる。そのため、積付ユニットは、コンテナの種類に応じた動作で荷物の積付を行うことが可能となる。以上より、コンテナの種類に関わらず荷物の積み付けが可能となる。

【0008】

検出部は、底面の特徴部、及び棚部の特徴部を検出してよい。このように、検出部が底面の特徴部及び棚部の特徴部を両方検出することで、コンテナの種類をより詳細に把握することができる。

【0009】

検出部は、底面の特徴部を検出する第１の検出器と、棚部の特徴部を検出する第２の検出器と、を有してよい。このように、検出対象によって異なる検出器を用いることで、各検出器の配置の自由度を向上できる。

【0010】

検出部は、距離を測定する測定器を有してよい。この場合、安価に検出部を構成することができる。

【0011】

検出部は、棚部が高い位置にあるか、低い位置にあるかを検出し、積付ユニットは、棚部が高い位置にあると検出された場合と、低い位置にあると検出された場合とで、異なる動作にて、棚部への荷物の積み付けを行ってよい。この場合、積付ユニットは、棚部の高さに応じて、コンテナの壁部との干渉を回避しながら、適切な動作で積み付けを行うことができる。

【0012】

積付ユニットは、棚部が高い位置にあると検出された場合、水平積み付けを行ってよい。この場合、積付ユニットは、コンテナの天井と干渉することを回避しながら、積み付けを行うことができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、コンテナの種類に関わらず荷物の積み付けが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る荷物積付装置を示す概略構成図である。

【図2】積付ロボット１５をＸ軸方向の正側から見たときの側面図である。

【図3】コンテナの斜視図である。

【図4】荷物積付装置の制御系構成図である。

【図5】第１の検出器による検出の様子を示す概略図である。

【図6】第２の検出器による検出の様子を示す概念図である。

【図7】積付ロボットによる積み付けの様子を示す概念図である。

【図8】積付ロボットによる積み付けの様子を示す概念図である。

【図9】積付ロボットによる積み付けの様子を示す概念図である。

【図10】積付ロボットによる積み付けの様子を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0016】

図１は、本発明の一実施形態に係る荷物積付装置を示す概略構成図である。図１において、本実施形態の荷物積付装置１は、例えば空港におけるバックヤードの積付場に設置されている。荷物積付装置１は、航空機に積載される複数のコンテナ２に搭乗者の手荷物３（荷物）を積み付ける装置である。ここでは、コンテナ２に積み付けられる手荷物３は、スーツケースである。

【0017】

コンテナ２は、トーイングトラクタ（図示せず）により牽引される複数（ここでは２つ）の台車４上に載置されている。台車４の前端及び後端には、連結器４ａが設けられている。各台車４同士は、連結器４ａにより連結されている。

【0018】

荷物積付装置１は、複数（ここでは前後２つ）のコンテナ２に対して同時に手荷物３を積み付ける。コンテナ２の一側面には、扉（図示せず）が設けられている。荷物積付装置１は、コンテナ２の扉が開いた状態で、コンテナ２の側方からコンテナ２内に手荷物３を積み付ける。なお、トーイングトラクタの前側に位置するコンテナ２を前コンテナ２Ａとし、トーイングトラクタの後側に位置するコンテナ２を後コンテナ２Ｂとする。前コンテナ２Ａ及び後コンテナ２Ｂは、横並びに配置されている。

【0019】

荷物積付装置１は、メインコンベア５と、仕分コンベア６と、退避コンベア７と、荷受コンベア８と、プッシャー９と、ターンテーブル１０と、プッシャー１１と、バッファコンベア１２と、プッシャー１３と、プッシャー１４と、積付ロボット１５とを備えている。なお、メインコンベア５と、仕分コンベア６と、退避コンベア７と、荷受コンベア８と、プッシャー９と、ターンテーブル１０と、プッシャー１１と、バッファコンベア１２と、プッシャー１３と、プッシャー１４と、によって搬送部９０が構成される。

【0020】

メインコンベア５、仕分コンベア６及び退避コンベア７は、各コンテナ２の配列方向（Ｘ軸方向）に配列されている。荷受コンベア８、ターンテーブル１０及びバッファコンベア１２は、Ｘ軸方向に垂直な方向（Ｙ軸方向）にメインコンベア５よりもコンテナ２に近い位置において、Ｘ軸方向に配列されている。バッファコンベア１２は、Ｘ軸方向において荷受コンベア８よりもコンテナ２に近い位置に配置されている。

【0021】

メインコンベア５は、空港側コンベア１６から受け取った手荷物３をコンテナ２に向けて搬送する搬送部である。空港側コンベア１６は、空港のターミナルビルに設置された搭乗手続きカウンタからバックヤードの積付場まで手荷物３を搬送する。メインコンベア５は、手荷物３を１つずつ順送りする複数（ここでは５つ）の順送りコンベア１７から構成されている。

【0022】

仕分コンベア６は、メインコンベア５よりも下流側に配置されている。仕分コンベア６は、後述する積付ロボット１５によりコンテナ２に積み付けられない積付対象外の手荷物３、つまりスーツケース以外の手荷物３を退避コンベア７に向けて送り出す。退避コンベア７は、積付対象外の手荷物３を指定場所まで搬送する。

【0023】

荷受コンベア８は、仕分コンベア６よりも下流側において退避コンベア７に対して分岐して配置されている。荷受コンベア８には、積付ロボット１５によりコンテナ２に積み付けられる積付対象の手荷物３（スーツケース）が載置される。プッシャー９は、積付対象の手荷物３を仕分コンベア６から荷受コンベア８に向けて押し付けて移動させる。

【0024】

ターンテーブル１０は、荷受コンベア８よりも下流側に配置されている。ターンテーブル１０には、積付対象の手荷物３が載置される。プッシャー１１は、積付対象の手荷物３を荷受コンベア８からターンテーブル１０に向けて押し付けて移動させる。プッシャー９，１１は、メインコンベア５により搬送された手荷物３をターンテーブル１０に移動させる。

【0025】

バッファコンベア１２は、ターンテーブル１０よりも下流側に配置されている。バッファコンベア１２には、積付対象の手荷物３が載置される。バッファコンベア１２のＹ軸方向のコンテナ２側端部には、位置決め用の壁部１８が設けられている。プッシャー１３は、積付対象の手荷物３をターンテーブル１０からバッファコンベア１２に向けて押し付けて移動させる。

【0026】

プッシャー１４は、バッファコンベア１２に載置された積付対象の手荷物３を壁部１８に突き当てるように押し付ける。プッシャー１４及び壁部１８は、バッファコンベア１２に載置された手荷物３をターンテーブル１０とバッファコンベア１２との配列方向（Ｘ軸方向）に垂直な方向（Ｙ軸方向）に対して位置決めする。

【0027】

積付ロボット１５は、積付対象の手荷物３をコンテナ２に積み付ける積付ユニットである。積付ロボット１５は、ロボットアーム２０と、移動部４０と、を備える。積付ロボット１５は、各コンテナ２の正面側（Ｙ軸方向の負側）の領域に設置されている。また、積付ロボット１５は、バッファコンベア１２の下流側（Ｘ軸方向の負側）に配置されている。

【0028】

ロボットアーム２０は、３軸（ＸＹＺ軸）方向に移動可能であると共に、３軸回りに回動可能である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に垂直な高さ方向である。ロボットアーム２０は、先端部にロボットハンド２２を備える。ロボットハンド２２は、バッファコンベア１２に載置された積付対象の手荷物３を保持する。また、ロボットハンド２２は、保持した手荷物３をコンテナ２に載置する。

【0029】

ロボットアーム２０は、各コンテナ２に対して手荷物３の積み付けを行う時は、対象となるコンテナ２の正面側（Ｙ軸方向の負側）において、当該コンテナ２と対向するように配置される。ロボットアーム２０が前コンテナ２Ａに対して手荷物３の積み付けを行う時、ロボットアーム２０と前コンテナ２ＡがＹ軸方向を対向方向として互いに対向する。ロボットアーム２０が後コンテナ２Ｂに対して手荷物３の積み付けを行う時、ロボットアーム２０と後コンテナ２ＢがＹ軸方向を対向方向として互いに対向する。

【0030】

移動部４０は、ロボットアーム２０を所定の移動方向へ移動させる機構である。移動部４０は、一対のレール２１と、走行台車１９と、を備える。ここで、移動方向は、積み付け時のロボットアーム２０とコンテナ２との対向方向（Ｙ軸方向）と直交する水平方向（Ｘ軸方向）である。

【0031】

一対のレール２１は、移動方向（Ｘ軸方向）に平行に延びる。一対のレール２１は、Ｙ軸方向に互いに離間した状態で互いに平行をなした状態で延びる。レール２１は、各コンテナ２のＹ軸方向の負側に設置されている。つまり、レール２１は、各コンテナ２とメインコンベア５及び空港側コンベア１６との間に配置されている。走行台車１９は、ロボットアーム２０が搭載されると共に、レール２１に沿ってＸ軸方向へ走行する。

【0032】

次に、図２を参照して、積付ロボット１５の更に詳細な構成について説明する。図２は、積付ロボット１５をＸ軸方向の正側から見たときの側面図である。図２に示すように、ロボットアーム２０は、台座部４１と、回転部４２と、アーム部４３，４４と、ロボットハンド２２と、を備える。

【0033】

回転部４２は、台座部４１の上側に固定されており、当該台座部４１上でＺ軸周りに回転する。これにより、ロボットアーム２０全体が、向きを変えることができる。アーム部４３，４４は、長尺な部材であって、関節部周りに回動可能な部材である。アーム部４３の一方の端部は関節部４６を介して回転部４２に接続される。アーム部４３の他方の端部は関節部４７を介してアーム部４４の一方の端部に接続される。ロボットハンド２２は、関節部４８を介してアーム部４４の他方の端部に接続される。なお、ロボットハンド２２は、先端部分の保持部２２ａを回転させることができる。以上のような構成により、ロボットアーム２０は、ロボットハンド２２の保持部２２ａを３軸周りに移動及び回動（回転）させることができる。

【0034】

移動部４０の走行台車１９は、ロボットアーム２０を支持する本体部５１と、一対のレール２１に沿ってスライドする一対のスライド部５２と、駆動部５３と、を備える。本体部５１は、ＸＹ平面と平行に広がる板状の部材である。ロボットアーム２０は、本体部５１の上面に固定される。一対のスライド部５２は、本体部５１の下面に固定される。各スライド部５２は、各レール２１に対してスライド可能に取り付けられる。駆動部５３は、走行台車１９がＸ軸方向へ走行するための駆動力を発生する。なお、駆動部５３の駆動方式は特に限定されず、リニアモータを用いてもよいし、図示されない車輪を回転させてもよい。

【0035】

次に、図３を参照して、コンテナ２の詳細な構成について説明する。図３は、コンテナ２の斜視図である。図３（ａ）（ｂ）に示すように、コンテナ２には複数種類のコンテナが存在する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、コンテナ２の一例を示している。図３（ａ）（ｂ）に示すように、コンテナ２は、側壁部６１，６２，６３，６４、下壁部６６、及び上壁部６７を有する。側壁部６１，６２は、Ｘ軸方向に互いに離間して対向した状態で、ＹＺ平面に平行に広がる。側壁部６１は、Ｘ軸方向の正側に配置され、側壁部６２は、Ｘ軸方向の負側に配置される。なお、側壁部６２の下端側の一部は傾斜壁部６２ａとなっている。側壁部６３，６４は、Ｙ軸方向に互いに離間して対向した状態で、ＸＺ平面に平行に広がる。側壁部６３は、Ｙ軸方向の正側に配置され、側壁部６４は、Ｙ軸方向の負側に配置される。下壁部６６は、側壁部６１，６２，６３，６４の下端部においてＸＹ平面に平行に広がる。上壁部６７は、側壁部６１，６２，６３，６４の上端部においてＸＹ平面に平行に広がる。

【0036】

コンテナ２は、開口部６８を有する。開口部６８は、積み付け時のロボットアーム２０とコンテナ２との対向方向（Ｙ軸方向）においてロボットアーム２０側の端部（Ｙ軸方向の負側の端部）に形成される。開口部６８は、側壁部６４に形成される。なお、開口部６８は、Ｘ軸方向において、傾斜壁部６２ａの下端の位置から、側壁部６１まで広がっている。開口部６８は、Ｚ軸方向において、下壁部６６から上壁部６７の位置まで広がっている。従って、側壁部６１は、Ｘ軸方向における開口部６８の正側の縁部６８ａを形成する。また、側壁部６４は、Ｘ軸方向における開口部６８の負側の縁部６８ｂを形成する。

【0037】

コンテナは、箱状の本体部６０と、本体部６０の内部において、所定の高さ位置において水平方向に沿って延びる棚部６９と、を有する。本体部６０は、上述の各壁部６１，６２，６３，６４，６６，６７を備える。棚部６９は、開口部６８よりもＸ軸方向の負側に設けられる。棚部６９は、コンテナ毎の種類に応じた高さ位置にて、側壁部６３と側壁部６４との間で延びている。

【0038】

図３（ａ）に示すコンテナ２の棚部６９の高さ位置は、図３（ｂ）に示すコンテナ２の棚部６９の高さ位置よりも高い位置にある。棚部６９が高い図３（ａ）に示すコンテナ２は、棚部６９と同じ高さ位置に中間棚６５を有する。中間棚６５は、奥側の側壁部６３に沿ってＸ軸方向に延びてる。この中間棚６５は、奥側の側壁部６３へ立てかけるように折り畳むことができる。一方、図３（ｂ）に示すように、棚部６９が低いコンテナ２は、中間棚６５を有していない。

【0039】

図３（ａ）に示すコンテナ２の下壁部６６の下側（本体部６０の底面６６ａ）には何も設けられていない。従って、底面６６ａの高さ位置は低い位置に設定されている。一方、図３（ｂ）に示すコンテナ２の下壁部６６の下側には、フォーク用の穴部９０が形成されている。そのため、図３（ｂ）に示す本体部６０の底面６６ａは、図３（ａ）のコンテナ２に比べ、高い位置に配置される。

【0040】

以上のように、コンテナ２は、「棚部が高い」ものと「棚部が低い」ものに分類することができる。また、コンテナ２は、「底面が高い」ものと「底面が低い」ものに分類される。このように、本実施形態では、コンテナ２は、「棚部の高さ２種類×底面の高さ２種類」の合計４種類に分類するものとする。すなわち、図３に示す二種類のコンテナ２の他、棚部６９が高くて底面６６ａが高いコンテナ２と、棚部６９が低くて底面６６ａが低いコンテナ２が存在する。

【0041】

次に、図４を参照して、荷物積付装置１の制御系構成について説明する。図４は、荷物積付装置１の制御系構成図である。図４において、荷物積付装置１は、上流カメラ２３と、下流カメラ２４と、積付処理ユニット２５と、制御盤２６とを備えている。

【0042】

上流カメラ２３は、メインコンベア５における最も上流側に位置する順送りコンベア１７の上方に配置されている。上流カメラ２３は、メインコンベア５に載置された手荷物３を撮像し、手荷物３の撮像画像を取得する。下流カメラ２４は、ターンテーブル１０の上方に配置されている。下流カメラ２４は、ターンテーブル１０に載置された手荷物３を撮像し、手荷物３の撮像画像を取得する。

【0043】

積付処理ユニット２５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。積付処理ユニット２５は、上流カメラ２３及び下流カメラ２４により得られた手荷物３の撮像画像を取得し、所定の処理を実行し、制御盤２６に制御信号を出力する。

【0044】

制御盤２６は、バックヤードの積付場に設置されている。制御盤２６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。制御盤２６は、積付処理ユニット２５からの制御信号に応じて、プッシャー９，１１、ターンテーブル１０、プッシャー１３，１４及び積付ロボット１５を制御する。

【0045】

積付処理ユニット２５は、第１手荷物検知部２８と、第２手荷物検知部２９と、積付演算部３３とを有している。

【0046】

制御盤２６は、移動制御部３０と、回転制御部３１と、位置制御部３２と、積付制御部３８とを有している。

【0047】

第１手荷物検知部２８は、上流カメラ２３により取得された手荷物３の撮像画像に基づいて、メインコンベア５により搬送される手荷物３の種別を検知する。第１手荷物検知部２８は、上流カメラ２３と協働して手荷物３の種別を検知する。

【0048】

第２手荷物検知部２９は、下流カメラ２４により取得された手荷物３の撮像画像に基づいて、ターンテーブル１０に載置された手荷物３の寸法及び向きを検知する。第２手荷物検知部２９は、下流カメラ２４と協働して手荷物３の寸法及び向きを検知する。

【0049】

積付演算部３３は、第２手荷物検知部２９により検知された手荷物３の寸法に基づいて、手荷物３を寸法毎に異なるコンテナ２に優先的に積み付けるような制御信号を求める。

【0050】

移動制御部３０は、第１手荷物検知部２８の検知データに基づいて、手荷物３が積付対象（スーツケース）であると判断されたときに、プッシャー９，１１により手荷物３をターンテーブル１０に移動させるような制御信号を制御盤２６に送出する。移動制御部３０は、制御盤２６と協働して、手荷物３がターンテーブル１０に移動するようにプッシャー９，１１を制御する。

【0051】

回転制御部３１は、第２手荷物検知部２９により検知された手荷物３の向きに基づいて、ターンテーブル１０に載置された手荷物３の向きを一定にするような制御信号を制御盤２６に送出する。このとき、回転制御部３１は、手荷物３の取手３ａ（図１参照）がターンテーブル１０の下流側（バッファコンベア１２側）を向くようなターンテーブル１０の回転方向及び回転量を求め、その回転方向及び回転量に応じてターンテーブル１０を回転させるような制御信号を制御盤２６に送出する。回転制御部３１は、制御盤２６と協働して、手荷物３の向きが一定となるようにターンテーブル１０を制御する。

【0052】

位置制御部３２は、手荷物３の向きが一定となるようにターンテーブル１０が制御された後、プッシャー１３，１４によりバッファコンベア１２において手荷物３をＹ軸方向に対して位置決めするような制御信号を制御盤２６に送出する。位置制御部３２は、制御盤２６と協働して、手荷物３がＹ軸方向に対して位置決めされるようにプッシャー１３，１４を制御する。

【0053】

積付制御部３８は、積付演算部３３により得られた制御信号に応じて積付ロボット１５を制御する。積付制御部３８は、積付ロボット１５のロボットアーム２０及び移動部４０（図１参照）のそれぞれに対して、適切なタイミングで制御信号を送信する。

【0054】

ここで、図５及び図６に示すように、荷物積付装置１は、コンテナ２の特徴部を検出する検出部７０を有する。図５に示すように、検出部７０は、底面６６ａの特徴部を検出する。検出部７０は、底面６６ａの特徴部を検出する第１の検出器７１を有する。検出部７０は、このような第１の検出器７１として、距離を測定する測定器を有する。図６に示すように、検出部７０は、棚部６９の特徴部を検出する。検出部７０は、棚部６９の特徴部を検出する第２の検出器７２を有する。検出部７０は、このような第２の検出器７２として、距離を測定する測定器を有する。

【0055】

図５に示すように、第１の検出器７１は、底面６６ａの特徴部として、フォーク用の穴部９０の有無を検出する。これにより、第１の検出器７１は、フォーク用の穴部９０の有無に基づいて、底面６６ａの高さを分類する。第１の検出器７１は、下壁部６６に対応する高さ位置に配置され、Ｙ軸方向の負側から下壁部６６付近の構造物の距離を測定する。図１及び図２に示すように、第１の検出器７１は、床面付近のレール２１に近接した位置であって、コンテナ２と対向する場所に配置される。

【0056】

第１の検出器７１は、図５（ａ）に示すように、フォーク用の穴部９０が検出されなかった場合、底面６６ａは「低い」と分類される。この場合、荷物積付装置１は、低い底面６６ａの高さを基準位置ＳＴ１として、荷物３の積み付けを行う。第１の検出器７１は、図５（ｂ）に示すように、フォーク用の穴部９０が検出された場合、底面６６ａは「高い」と分類される。この場合、荷物積付装置１は、高い底面６６ａの高さを基準位置ＳＴ１として、荷物３の積み付けを行う。

【0057】

図６に示すように、第２の検出器７２は、棚部６９の特徴部として、中間棚６５の有無を検出する。これにより、第２の検出器７２は、中間棚６５の有無に基づいて、棚部６９の高さを分類する。第２の検出器７２は、棚部６９よりも低い位置に配置され、Ｙ軸方向の負側からコンテナ２の内部の中間棚６５付近の構造物の距離を測定する。図１及び図２に示すように、第２の検出器７２は、床面付近のレール２１に近接した位置であって、コンテナ２と対向する場所に配置される。

【0058】

第２の検出器７２は、図６（ａ）に示すように、中間棚６５が検出された場合、棚部６９は「高い」と分類される。なお、このときの棚部６９の高さのばらつきは２０ｍｍ程度である。第２の検出器７２は、図６（ｂ）に示すように、中間棚６５が検出されなかった場合、棚部６９は「低い」と分類される。このときの棚部６９の高さのばらつきは１００ｍｍ程度である。

【0059】

積付ロボット１５は、棚部６９が高い位置にあると検出された場合と、低い位置にあると検出された場合とで、異なる動作にて、棚部６９への荷物３の積み付けを行う。図７（ａ）（ｂ）に示すように、コンテナ２が中間棚６５を有し、棚部６９が高いと分類された場合、フォーク用の穴部９０の有無にかかわらず、積付ロボット１５は、水平積み付けを行う。図７（ａ）に示すように、フォーク用の穴部９０がある場合も、図７（ｂ）に示すように、フォーク用の穴部９０がない場合も、棚部６９の高さ位置には大きな差はない。このとき、棚部６９が高いと分類されたグループ内の棚部６９の最大高さを棚部基準位置ＳＴ２とする。

【0060】

棚部６９が高い場合に、積付ロボット１５のロボットハンド２２を反転させる積付方法（図９参照）を行うと、コンテナ２の天井に干渉する可能性がある。従って、積付ロボット１５は、棚部６９が高い位置にあると検出された場合、水平積み付けを行う。図８を参照して、水平積み付けについて説明する。まず、図８（ａ）に示すように、積付ロボット１５は、ロボットハンド２２を水平姿勢に保ったまま、棚部６９の奥側の位置までアプローチする。次に、図８（ｂ）に示すように、積付ロボット１５は、ロボットハンド２２のコンベアを前進回転させながら、ロボットハンド２２を後退させて、棚部６９に手荷物３を荷置きする。次に、図８（ｃ）に示すように、積付ロボット１５は、棚部６９からはみ出た手荷物３の角部を、ロボットハンド２２によってならす動作を行い、棚部６９へ押し込む。図８（ｄ）に示すように、積付ロボット１５は、棚部６９における手前側の積込スペース確保のために、手荷物３を奥側へ押し込む。

【0061】

ロボットハンド２２と棚部６９の落差が大きい場合、落下による衝撃により棚部６９より落下する可能性がある。しかし、上記積付方法は、棚部６９が高いと分類されたコンテナ２では、高さのばらつきが小さく、落下のばらつきが小さいため、有効な積付手法である。

【0062】

図９に示すように、コンテナ２が中間棚６５を有さず、棚部６９が低いと分類された場合、フォーク用の穴部９０の有無にかかわらず、棚部６９の位置に１００ｍｍ程度のばらつきある。図９（ａ）に示すように、フォーク用の穴部９０がある場合も、図９（ｂ）に示すように、フォーク用の穴部９０がない場合も、棚部６９の高さ位置のばらつきが大きい。いずれの場合であっても、手荷物３とコンテナ２の天井との間には十分なスペースが存在するため、積付ロボット１５は、ロボットハンド２２を反転させる積付方法で、棚部６９に手荷物３を積み付ける。このとき、棚部６９が低いと分類されたグループ内の棚部６９の最大高さを棚部基準位置ＳＴ２とする。

【0063】

図１０を参照して、ロボットハンド２２を反転させる積付方法について説明する。まず、図１０（ａ）に示すように、積付ロボット１５は、ロボットハンド２２を反転させて、棚部６９の位置のばらつきにおける最上位置から手荷物３の荷置きを行う。図１０（ｂ）に示すように、積付ロボット１５は、積み付けによる衝撃で棚部６９から荷物３が落下しないように、ロボットハンド２２の側面で手荷物３を堰き止める。次に、図１０（ｃ）に示すように、積付ロボット１５は、積み付けによる手荷物３の位置のばらつきを補正するため、手荷物３のはみ出しを押し込む。棚部６９が低いと分類されたコンテナ２では、高さのばらつきが大きく、荷置き時の積み付けによる落差のばらつきが大きいため、落差のばらつきを吸収可能な上記積付方法を有効に活用できる。

【0064】

次に、本実施形態に係る荷物積付装置１の作用・効果について説明する。

【0065】

コンテナ２は、箱状の本体部６０と、本体部６０の内部において、所定の高さ位置において水平方向に沿って延びる棚部６９と、を有する。コンテナ２の中には、本体部６０の底面６６ａの高さが異なるものや、棚部６９の高さが異なるものが存在する。従って、検出部７０が、本体部６０の底面６６ａの特徴部、及び棚部６９の特徴部の少なくとも一方を検出することで、コンテナ２の種類を把握することができる。そのため、積付ロボット１５は、コンテナ２の種類に応じた動作で荷物の積付を行うことが可能となる。以上より、コンテナ２の種類に関わらず荷物の積み付けが可能となる。

【0066】

検出部７０は、底面６６ａの特徴部、及び棚部６９の特徴部を検出してよい。このように、検出部７０が底面６６ａの特徴部及び棚部６９の特徴部を両方検出することで、コンテナ２の種類をより詳細に把握することができる。

【0067】

検出部７０は、底面６６ａの特徴部を検出する第１の検出器７１と、棚部６９の特徴部を検出する第２の検出器７２と、を有してよい。このように、検出対象によって異なる検出器７１，７２を用いることで、各検出器７１，７２の配置の自由度を向上できる。

【0068】

検出部７０は、距離を測定する測定器を有してよい。この場合、安価に検出部７０を構成することができる。

【0069】

検出部７０は、棚部６９が高い位置にあるか、低い位置にあるかを検出し、積付ロボット１５は、棚部６９が高い位置にあると検出された場合と、低い位置にあると検出された場合とで、異なる動作にて、棚部６９への荷物の積み付けを行ってよい。この場合、積付ロボット１５は、棚部６９の高さに応じて、コンテナ２の壁部との干渉を回避しながら、適切な動作で積み付けを行うことができる。

【0070】

積付ロボット１５は、棚部６９が高い位置にあると検出された場合、水平積み付けを行ってよい。この場合、積付ロボット１５は、コンテナ２の天井と干渉することを回避しながら、積み付けを行うことができる。

【0071】

荷物積付装置１によれば、多種のコンテナに対し、汎用的に自動積付が可能となり、運用面での稼働率を向上することができる。例えば、空港では、多種のコンテナが流動的に使用されるため、単一種コンテナ対応の装置では、使用頻度が低くなる場合がある。「底面高さについて２種類×棚部高さについて２種類」という分類のため、多種のコンテナに対し、多種多様な設定や調整が不要となる。また、多種のコンテナに対し、画像センサ（画像処理システム含む）などの高価なセンサを使用せずに特定部位（フォーク穴、中間棚）の有無を測距センサ等の簡易なセンサで検知することで、汎用的な自動積付が可能となる。

【0072】

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。検出部の構成は、特に上述の実施形態に限定されるものではない。検出部が棚部の特徴部及び底面の特徴部の両方を検出する一つの検出器を有していてもよい。また、検出器として、距離の測定器にかえて、カメラなどを採用してもよい。なお、作業者が棚部や底面の高さを判断し、システムに対して判断結果を入力してもよく、この場合は判断結果の入力部が検出部となる。

【0073】

上述の実施形態では、棚部の特徴部及び底面の特徴部の両方を検出したが、少なくとも一方を検出すればよい。

【0074】

また、「特徴部」に関し、直接的に対象物を見る場合に加えて、間接的に対象物に紐づいた物を見る場合が採用されてもよい。

【0075】

［形態１］
荷物を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された荷物をコンテナに積み付ける積付ユニットと、
前記コンテナの特徴部を検出する検出部と、を備え、
前記コンテナは、箱状の本体部と、前記本体部の内部において、所定の高さ位置において水平方向に沿って延びる棚部と、を有し、
前記検出部は、前記本体部の底面の前記特徴部、及び前記棚部の前記特徴部の少なくとも一方を検出する、荷物積付装置。
［形態２］
前記検出部は、前記底面の前記特徴部、及び前記棚部の前記特徴部を検出する、形態１に記載の荷物積付装置。
［形態３］
前記検出部は、前記底面の前記特徴部を検出する第１の検出器と、前記棚部の前記特徴部を検出する第２の検出器と、を有する、形態２に記載の荷物積付装置。
［形態４］
前記検出部は、距離を測定する測定器を有する、形態１～３の何れか一項に記載の荷物積付装置。
［形態５］
前記検出部は、前記棚部が高い位置にあるか、低い位置にあるかを検出し、
前記積付ユニットは、前記棚部が高い位置にあると検出された場合と、低い位置にあると検出された場合とで、異なる動作にて、前記棚部への前記荷物の積み付けを行う、形態１～４の何れか一項に記載の荷物積付装置。
［形態６］
前記積付ユニットは、前記棚部が高い位置にあると検出された場合、水平積み付けを行う、形態５に記載の荷物積付装置。

【符号の説明】

【0076】

１…荷物積付装置、２…コンテナ、３…手荷物（荷物）、１５…積付ロボット（積付ユニット）、６０…本体部、６６ａ…底面、６９…棚部、７０…検出部、７１…第１の検出器、７２…第２の検出器、９０…搬送部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】