特開 2024-9701 荷役システム

(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】P2024009701

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】荷役システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/43 20240101AFI20240116BHJP

   B25J 5/00 20060101ALI20240116BHJP

   B65G 67/24 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 T

B25J5/00 A

B65G67/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111408

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000211695

【氏名又は名称】中西金属工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100177264

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 嘉秀

(74)【代理人】

【識別番号】100074561

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 隆生

(74)【代理人】

【識別番号】100124925

【弁理士】

【氏名又は名称】森岡 則夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141874

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 久由

(72)【発明者】

【氏名】星 昌良

(72)【発明者】

【氏名】水谷 英昭

【テーマコード（参考）】

3C707

3F076

5H301

【Ｆターム（参考）】

3C707BS10

3C707CS08

3C707DS01

3C707HS27

3C707KS01

3C707KS12

3C707KT01

3C707KX07

3C707LV01

3C707NS02

3C707WA16

3F076AA02

3F076CA03

3F076CA04

3F076CA07

3F076DA01

3F076DB02

3F076DB14

5H301BB05

5H301BB14

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301EE06

5H301GG08

5H301GG09

5H301LL08

5H301QQ01

(57)【要約】

【課題】コントローラのコストを低減することが容易であって、かつ稼働時間を延ばすことが容易な荷役システムを提供する。
【解決手段】荷役システム１は、ロボットアーム４１を有するロボット４と、ロボット４を搭載すると共に走行駆動部３３を有する無人搬送車３と、搬送コンベア５，６と、ロボットアーム４１の動作を制御すると共に駆動用電力をロボットアーム４１へ供給するロボットコントローラ４５と、荷役システム１の外部から電力を受電するコネクタ６５とを備え、無人搬送車３は、走行駆動部３３及び搬送コンベア５，６の駆動を制御する搬送コントローラ３４と、搬送コントローラ３４へ電力を供給するバッテリ３２とを備え、搬送コントローラ３４とロボットコントローラ４５とが連携することによって、搬送コンベア５，６とロボットアーム４１とを連動させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンテナ内の荷物に対する荷役システムであって、
前記荷物を荷役可能なロボットアームを有するロボットと、
前記ロボットを搭載すると共に走行するための走行駆動部を有する無人搬送車と、
前記荷物を搬送する搬送コンベアと、
前記ロボットアームの動作を制御すると共に駆動用電力を前記ロボットアームへ供給するロボットコントローラと、
前記荷役システムの外部から、前記ロボットコントローラ及び前記搬送コンベアへ供給するための電力を受電する受電部とを備え、
前記無人搬送車は、
前記走行駆動部及び前記搬送コンベアの駆動を制御する搬送コントローラと、
前記搬送コントローラへ電力を供給し、かつ前記ロボットコントローラ及び前記搬送コンベアへは電力を供給しないバッテリとを備え、
前記搬送コントローラと前記ロボットコントローラとが連携することによって、前記搬送コンベアと前記ロボットアームとを連動させて前記荷物の荷役を行う荷役システム。

【請求項2】

前記受電部によって外部から受電された電力を、前記ロボットコントローラ及び前記搬送コンベアへ分配供給する電源配線をさらに備え、
前記無人搬送車と前記搬送コンベアとは、コネクタを介して脱着可能とされており、
前記電源配線は、前記コネクタを介して前記搬送コンベアへ接続される請求項１に記載の荷役システム。

【請求項3】

前記搬送コントローラは、
前記無人搬送車の現在位置を推定する位置推定部と、
前記位置推定部によって推定された現在位置が、前記荷役のために予め設定された荷役位置と異なる場合、前記受電部で受電された電力の、前記搬送コンベアへの供給を遮断するコンベア制御部とを含む請求項１に記載の荷役システム。

【請求項4】

前記無人搬送車は、障害物を検知する第一障害物センサをさらに備え、
前記搬送コントローラは、前記第一障害物センサによって、前記無人搬送車周辺の予め設定された第一領域内で前記障害物が検知された場合、前記受電部で受電された電力の、前記搬送コンベアへの供給を遮断するコンベア制御部を含む請求項１に記載の荷役システム。

【請求項5】

前記搬送コンベアは、障害物を検知する第二障害物センサを備え、
前記搬送コントローラは、前記第二障害物センサによって、前記搬送コンベア周辺の予め設定された第二領域内で前記障害物が検知された場合、前記受電部で受電された電力の、前記搬送コンベアへの供給を遮断するコンベア制御部を含む請求項１に記載の荷役システム。

【請求項6】

前記ロボットは、
画像を撮像するカメラと、
前記カメラで撮像された画像に対して画像処理を行う画像処理コンピュータとを備え、
前記画像処理コンピュータは、起動及び電源遮断のために所定時間を必要とし、
前記バッテリは、さらに、前記画像処理コンピュータの動作用電力を供給する請求項１に記載の荷役システム。

【請求項7】

前記荷役システムの外部から、所定の外部信号を受信する外部信号受信部をさらに備え、
前記搬送コントローラは、前記外部信号に基づいて前記搬送コンベアを制御する請求項１に記載の荷役システム。

【請求項8】

前記外部信号受信部は、外部信号用のコネクタである請求項７に記載の荷役システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷役を行うための荷役システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、無人走行可能な台車、いわゆる無人搬送車に多関節ロボットを搭載した荷役装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、無人搬送車に搬送コンベアを連結することも記載されている。このような荷役装置によれば、無人搬送車によってロボットを移動させつつ、荷物のロボットによる荷降ろし、積み込み、及び搬送コンベアによる荷物の搬送を行うことができる。その結果、トラックの荷室やコンテナ等での荷役を効率よく行える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２０６３１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述のように、多関節ロボットを搭載した無人搬送車に、搬送コンベアを連結して用いる場合、無人搬送車を制御するコントローラ、ロボットを制御するコントローラ、及び搬送コンベアを制御するコントローラが必要となる。そのため、コントローラの数が増大し、コストの増大を招く。特に、搬送コンベアを制御するコントローラを地上に設置した場合、荷役装置とは別に、搬送コンベア用の地上設備を設ける必要があるため、コストの増大を招く。

【0005】

また、荷役装置に搭載したバッテリで無人搬送車用の電力、ロボット用の電力、及び搬送コンベア用の電力を供給しようとすると、ロボット及び搬送コンベアの消費電力が大きいために、バッテリで荷役装置を稼働できる時間が短くなってしまう。

【0006】

本発明の目的は、コントローラのコストを低減することが容易であって、かつ稼働時間を延ばすことが容易な荷役システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る荷役システムは、コンテナ内の荷物に対する荷役システムであって、前記荷物を荷役可能なロボットアームを有するロボットと、前記ロボットを搭載すると共に走行するための走行駆動部を有する無人搬送車と、前記荷物を搬送する搬送コンベアと、前記ロボットアームの動作を制御すると共に駆動用電力を前記ロボットアームへ供給するロボットコントローラと、前記荷役システムの外部から、前記ロボットコントローラ及び前記搬送コンベアへ供給するための電力を受電する受電部とを備え、前記無人搬送車は、前記走行駆動部及び前記搬送コンベアの駆動を制御する搬送コントローラと、前記搬送コントローラへ電力を供給し、かつ前記ロボットコントローラ及び前記搬送コンベアへは電力を供給しないバッテリとを備え、前記搬送コントローラと前記ロボットコントローラとが連携することによって、前記搬送コンベアと前記ロボットアームとを連動させて前記荷物の荷役を行う。

【0008】

この構成によれば、消費電力の大きいロボットコントローラへは、荷役システムの外部から受電された電力が供給され、バッテリからは電力供給されないので、バッテリの消耗が低減される結果、荷役システムの稼働時間を延ばすことが容易となる。一方、無人搬送車の走行に必要な搬送コントローラへはバッテリから電力供給されるので、無人搬送車に電源ケーブルを接続しなくても無人搬送車が走行することができ、無人搬送車の走行がケーブルで制約されるおそれが低減される。また、一つの搬送コントローラによって、走行駆動部及び搬送コンベアの駆動が制御されるので、走行駆動部及び搬送コンベアの制御に個別のコントローラを設ける必要がなく、コントローラのコストを低減することが容易となる。これにより、コントローラのコストを低減することが容易であって、かつ稼働時間を延ばすことが容易となる。

【0009】

また、前記受電部によって外部から受電された電力を、前記ロボットコントローラ及び前記搬送コンベアへ分配供給する電源配線をさらに備え、前記無人搬送車と前記搬送コンベアとは、コネクタを介して脱着可能とされており、前記電源配線は、前記コネクタを介して前記搬送コンベアへ接続されることが好ましい。

【0010】

この構成によれば、受電部によって外部から受電された電力が、ロボットコントローラ及び搬送コンベアへ分配供給されるので、ユーザは、ロボットコントローラ用の電源配線と、搬送コンベア用の電源配線とを個別に接続する必要がなく、受電部に一本の電源配線を接続するだけで、ロボットコントローラ及び搬送コンベアへ電源供給することができる。また、無人搬送車と搬送コンベアとは、コネクタを介して脱着可能であるため、無人搬送車と搬送コンベアとを連結することが容易となる。

【0011】

また、前記搬送コントローラは、前記無人搬送車の現在位置を推定する位置推定部と、前記位置推定部によって推定された現在位置が、前記荷役のために予め設定された荷役位置と異なる場合、前記受電部で受電された電力の、前記搬送コンベアへの供給を遮断するコンベア制御部とを含むことが好ましい。

【0012】

この構成によれば、荷役位置とは異なる場所に無人搬送車が位置していた場合、搬送コンベアへの電力供給が遮断されるので、安全性が向上する。

【0013】

また、前記無人搬送車は、障害物を検知する第一障害物センサをさらに備え、前記搬送コントローラは、前記第一障害物センサによって、前記無人搬送車周辺の予め設定された第一領域内で前記障害物が検知された場合、前記受電部で受電された電力の、前記搬送コンベアへの供給を遮断するコンベア制御部を含むことが好ましい。

【0014】

この構成によれば、無人搬送車周辺の第一領域内で障害物が検知された場合、搬送コンベアへの電力供給が遮断されるので、安全性が向上する。

【0015】

また、前記搬送コンベアは、障害物を検知する第二障害物センサを備え、前記搬送コントローラは、前記第二障害物センサによって、前記搬送コンベア周辺の予め設定された第二領域内で前記障害物が検知された場合、前記受電部で受電された電力の、前記搬送コンベアへの供給を遮断するコンベア制御部を含むことが好ましい。

【0016】

この構成によれば、搬送コンベア周辺の第二領域内で障害物が検知された場合、搬送コンベアへの電力供給が遮断されるので、安全性が向上する。

【0017】

また、前記ロボットは、画像を撮像するカメラと、前記カメラで撮像された画像に対して画像処理を行う画像処理コンピュータとを備え、前記画像処理コンピュータは、起動及び電源遮断のために所定時間を必要とし、前記バッテリは、さらに、前記画像処理コンピュータの動作用電力を供給することが好ましい。

【0018】

この構成によれば、起動及び電源遮断のために所定時間を必要とする画像処理コンピュータへ、バッテリから動作用電力が供給されるので、外部電源が供給される前から画像処理コンピュータを起動しておくことができる。その結果、荷役システムの稼働開始に必要な時間を短縮することが容易となる。また、外部電源が突然遮断された場合であっても、画像処理コンピュータが突然遮断されて異常を生じるおそれが低減される。

【0019】

また、前記荷役システムの外部から、所定の外部信号を受信する外部信号受信部をさらに備え、前記搬送コントローラは、前記外部信号に基づいて前記搬送コンベアを制御することが好ましい。

【0020】

この構成によれば、荷役システムの外部に設けられたセンサ及び／又は装置と、搬送コンベアとを連動させることが容易となる。

【0021】

また、前記外部信号受信部は、外部信号用のコネクタであることが好ましい。

【0022】

この構成によれば、荷役システムの外部に設けられたセンサ及び／又は装置と、搬送コントローラとを接続することが容易となる。

【発明の効果】

【0023】

このような構成の荷役システムは、コントローラのコストを低減することが容易であって、かつ稼働時間を延ばすことが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態に係る荷役システムの構成の一例を示す概念図である。

【図2】図１に示す荷役システムによる荷役作業を説明するための説明図である。

【図3】図１に示す荷役装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図３に示すコンベア制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る荷役システムの構成の一例を示す概念図である。各図には、便宜的に前後、左右、上下の方向を示している。なお、前後、左右、上下の方向は一例であって、この例に限らない。

【0026】

図１に示す荷役システム１は、荷役装置２と、レーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２とを備えている。荷役装置２は、無人搬送車３、ロボット４、車載コンベア５、及び伸縮コンベア６を備えている。なお、荷役システム１は、レーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２を備えていなくてもよく、荷役装置２のみによって荷役システムが構成されていてもよい。

【0027】

レーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２は、荷役装置２の設置領域全体を、障害物の検知可能範囲に含むように配置されることが好ましい。例えば、荷役装置２をレーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２の間に挟むように、レーザスキャナＬＳ１を荷役装置２の左側方に設置し、レーザスキャナＬＳ２を荷役装置２の右側方に設置することが好ましい。このように配置すれば、荷役装置２の設置場所における障害物の存在、より具体的には荷役装置２の設置場所に人がいないかどうかを検知することが容易となる。

【0028】

無人搬送車３は、いわゆるＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）と称される、自立走行可能な搬送車両である。無人搬送車３の前方にはロボット４が搭載され、無人搬送車３の右側方には車載コンベア５が取り付けられ、車載コンベア５の後端には伸縮コンベア６が連結されている。無人搬送車３の、例えば右前方の角付近にはレーザスキャナ３１ｆが取り付けられ、例えば左後方の角付近にはレーザスキャナ３１ｂ（図２）が取り付けられている。レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂは、第一障害物センサの一例に相当する。

【0029】

ロボット４は、例えば多関節ロボットであり、ロボットアーム４１を備えている。ロボットアーム４１の先端には、ロボットハンド４２が取り付けられている。ロボットハンド４２には、ハンドリング対象の荷物Ｐを撮像するためのカメラ４３が取り付けられている。

【0030】

車載コンベア５は、例えば前後方向に荷物Ｐを搬送可能なコンベアである。図１では、一例としてローラコンベアを図示している。車載コンベア５は、後方の伸縮コンベア６から送られてきた荷物Ｐを、ロボットアーム４１でハンドリング可能な前方位置まで搬送する。あるいは、車載コンベア５は、ロボットアーム４１で前方に載置された荷物Ｐを、後方の伸縮コンベア６へ搬送する。

【0031】

車載コンベア５の、例えば右後端付近には、レーザスキャナ５１が取り付けられている。また、車載コンベア５の後端部付近、すなわち伸縮コンベア６との連結部付近には、コネクタ３８，５２，５３と、継手５４とが取り付けられている。

【0032】

伸縮コンベア６は、荷物Ｐの搬送方向に沿って伸縮可能とされている。伸縮コンベア６としては、いわゆる伸縮コンベアとして知られている種々の形式のコンベアを用いることができる。例えば、図１のようなテレスコピック構造をなして伸縮するベルトコンベアに限らず、アコーディオン状に伸縮し、コンベアを支持する脚にキャスタが設けられているローラコンベアであってもよい。伸縮コンベア６の左後端付近には、レーザスキャナ６１が取り付けられている。伸縮コンベア６の前端付近、すなわち車載コンベア５との連結部付近には、コネクタ５８，６２，６３と、継手６４とが取り付けられている。伸縮コンベア６の後端付近には、コネクタ６５，６６と、継手６７とが取り付けられている。

【0033】

コネクタ３８，５２，５８，６２，６５は電源配線用のコネクタであり、コネクタ５３，６３，６６は信号配線用のコネクタである。継手５４，６４，６７は、エアホース等の配管用の継手である。コネクタ５８，６２，６３は、コネクタ３８，５２，５３と脱着可能とされている。コネクタ５８，６２，６３とコネクタ３８，５２，５３とは、直接接続されてもよく、ケーブルを介して電気的に接続されてもよい。継手５４は、継手６４と脱着可能とされている。継手５４と、継手６４とは、直接接続されてもよく、配管を介して間接的に接続されてもよい。

【0034】

コネクタ６５とコネクタ６２とは電源配線ＷＰ６１で接続され、コネクタ５２は電源配線ＷＰ５１で後述するコネクタ５５と接続され、コネクタ３８は電源配線ＷＰ５２で後述するコネクタ５７と接続され、コネクタ５８は電源配線ＷＰ６２に接続されている。コネクタ６６とコネクタ６３とは信号配線ＷＳ６で接続され、コネクタ５３は信号配線ＷＳ５で後述するコネクタ５６と接続されている。

【0035】

コネクタ６５は、ケーブルＣＢＬ１を接続可能とされている。ケーブルＣＢＬ１は、荷役システム１の外部に設けられた図略の外部電源と接続される。これにより、コネクタ６５は、ケーブルＣＢＬ１を介して外部電源と接続される。コネクタ６５は、受電部の一例に相当する。外部電源としては、例えばＡＣ２００Ｖ等の三相交流電源を用いることができる。外部電源として三相交流電源を用いることによって、消費電力の大きいロボット４、車載コンベア５、及び伸縮コンベア６へ十分な電力を供給することができる。

【0036】

コネクタ６６は、信号配線ＬＳ１Ｗ，ＬＳ２Ｗを接続可能とされている。信号配線ＬＳ１ＷはレーザスキャナＬＳ１に接続され、信号配線ＬＳ２ＷはレーザスキャナＬＳ２に接続されている。これにより、コネクタ６６は、信号配線ＬＳ１Ｗを介してレーザスキャナＬＳ１と接続され、信号配線ＬＳ２Ｗを介してレーザスキャナＬＳ２と接続される。コネクタ６６は、外部信号受信部の一例に相当する。なお、信号配線ＬＳ１Ｗ，ＬＳ２Ｗを、コネクタ６３又はコネクタ５３に接続してもよい。この場合、コネクタ６３又はコネクタ５３が、外部信号受信部の一例に相当する。

【0037】

継手６７は、エアホースＡＨ１を接続可能とされている。エアホースＡＨ１は、荷役システム１の外部に設けられたエアコンプレッサ等の図略のエア源と接続されている。これにより、継手６７は、エアホースＡＨ１を介してエア源と接続される。継手６７と継手６４とは配管で接続され、継手５４は後述するロボットコントローラ４５と配管で接続されている。これにより、エア源から供給されたエアが、継手５４，６４，６７、及びロボットコントローラ４５を介してロボットアーム４１及びロボットハンド４２へ供給され、ロボットアーム４１及びロボットハンド４２の駆動に用いられる。

【0038】

車載コンベア５及び伸縮コンベア６は、搬送コンベアの一例に相当し、レーザスキャナ５１，６１は、第二障害物センサの一例に相当する。

【0039】

レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂ，５１，６１，ＬＳ１，ＬＳ２としては、例えばＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）を用いることができる。このようなレーザスキャナによれば、周囲をレーザ光で走査し、レーザ光が反射されて戻ってくるまでの時間を測定することによって、周囲の物体及び障害物等の形状や距離を取得することが可能となる。従って、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂ，５１，６１，ＬＳ１，ＬＳ２を用いることによって、周囲の障害物を検知することが可能となる。

【0040】

無人搬送車３は、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂで取得されたデータに基づいて、いわゆるＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）走行可能とされている。すなわち、無人搬送車３は、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂで取得されたデータに基づいて環境地図作成(Mapping)を作成し、自己位置推定(Localization)することによって、自立走行可能とされている。このように、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂは、障害物を検知する第一障害物センサとしての機能と、ＳＬＡＭ走行用センサとしての機能とを兼ね備えている。

【0041】

なお、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂをＳＬＡＭ走行用センサとして用いる例に限らない。また、第一、第二、及び第三障害物センサは障害物を検知することができればよく、ＬｉＤＡＲ等のレーザスキャナに限らない。無人搬送車３は、例えばカメラで撮像された画像を用いてＳＬＡＭ走行してもよく、あるいは床面に設置された磁気マーカ等に沿って走行してもよく、種々の走行方式を用いることができる。

【0042】

図２は、図１に示す荷役システム１による荷役作業を説明するための説明図である。図２では、トラックの荷室Ｒ内への荷物Ｐの積み込み、又はトラックの荷室Ｒ内からの荷物Ｐの荷降ろしに係る荷役作業を例示している。

【0043】

例えば荷降ろしを行う場合、無人搬送車３を荷室Ｒの入り口付近に位置させ、荷室Ｒに積載された荷物Ｐをロボットアーム４１で取り出して車載コンベア５に載置し、車載コンベア５で荷物Ｐを伸縮コンベア６へ搬送し、伸縮コンベア６が荷物Ｐを所望の搬送先まで搬送する。荷室Ｒの入り口付近の荷物Ｐを搬出し終わると、無人搬送車３が荷室Ｒ内に進入し、荷室Ｒの奥に積載された荷物Ｐの搬出を続行する。

【0044】

荷物Ｐの積み込みを行う場合には、荷降ろしとは逆に、無人搬送車３が荷室Ｒの奥から荷物Ｐを積載し、積載が進むに従って後退することになる。

【0045】

このように、荷物Ｐの荷降ろし又は積み込みの進捗に従って無人搬送車３が移動するので、無人搬送車３の移動に追従して伸縮コンベア６が伸縮することで、荷物Ｐの荷役作業を連続的に効率よく実施可能とされている。また、荷物Ｐの荷役作業を行うためには、無人搬送車３、ロボットアーム４１、車載コンベア５、及び伸縮コンベア６が連動する必要がある。

【0046】

図３は、図１に示す荷役装置２の電気的構成の一例を示すブロック図である。図３では、荷役システム１の外部から供給された電力の供給経路を太線で、バッテリ３２から供給される電力の供給経路を破線で、信号経路を細線で記載している。

【0047】

図３に示す荷役装置２は、無人搬送車３、ロボット４、車載コンベア５（搬送コンベア）、伸縮コンベア６（搬送コンベア）、レーザスキャナ５１，６１（第二障害物センサ）、コネクタ３５～３８，５２，５３，５５～５８，６２，６３，６５，６６、信号配線ＷＳ，ＷＳ５，ＷＳ６，及び電源配線ＷＰ，ＷＰ５１，ＷＰ５２，ＷＰ６１，ＷＰ６２を備えている。

【0048】

コネクタ５５，５６，５７は車載コンベア５に取り付けられ、コネクタ３５，３６，３７は無人搬送車３に取り付けられている。コネクタ５５，５６，５７は、コネクタ３５，３６，３７に対して脱着可能とされている。これにより、無人搬送車３に対して車載コンベア５が電気的に脱着可能とされている。

【0049】

無人搬送車３は、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂ（第一障害物センサ）、バッテリ３２、走行駆動部３３、搬送コントローラ３４、開閉器ＳＷ１、電源配線ＷＰ、及び信号配線ＷＳを備えている。ロボット４は、ロボットアーム４１、ロボットハンド４２、カメラ４３、画像処理コンピュータ４４、及びロボットコントローラ４５を備えている。

【0050】

無人搬送車３の電源配線ＷＰの一端は、コネクタ３５に接続されている。これにより、コネクタ６５（受電部）によって外部電源から受電された電力が、電源配線ＷＰに供給される。電源配線ＷＰは、開閉器ＳＷ１を介して、コネクタ３７，５７、電源配線ＷＰ５２、コネクタ３８，５８、及び電源配線ＷＰ６２と接続されている。電源配線ＷＰ５２は車載コンベア５と接続され、電源配線ＷＰ６２は伸縮コンベア６と接続されている。これにより、電源配線ＷＰ，ＷＰ５２，ＷＰ６２は、コネクタ６５によって受電された電力を、ロボットコントローラ４５、車載コンベア５、及び伸縮コンベア６へ分配供給する。

【0051】

コネクタ６５によって受電された電力が、電源配線ＷＰ，ＷＰ５２，ＷＰ６２によって、ロボットコントローラ４５、車載コンベア５、及び伸縮コンベア６へ分配供給されるので、ユーザは、ロボットコントローラ４５、車載コンベア５、及び伸縮コンベア６へ、外部電源から個別に電源配線を接続する必要がない。その結果、ユーザは、外部電源からの一本のケーブルＣＢＬ１をコネクタ６５に接続するだけでよいので、ユーザの利便性が向上する。

【0052】

また、コネクタ５５，５６，５７と、コネクタ３５，３６，３７とによって、無人搬送車３と車載コンベア５とが電気的に脱着可能とされるので、無人搬送車３と車載コンベア５との連結時の配線作業が、コネクタを接続するだけでよく、無人搬送車３と車載コンベア５との連結作業が簡素化される。なお、無人搬送車３と車載コンベア５とを一体に構成してもよく、荷役装置２は、コネクタ３７，５７を備えなくてもよい。

【0053】

電源配線ＷＰの分岐点ＢＰと、車載コンベア５及び伸縮コンベア６との間には、開閉器ＳＷ１が介設されている。開閉器ＳＷ１は、搬送コントローラ３４からの制御信号に応じて開閉する。これにより、搬送コントローラ３４は、車載コンベア５及び伸縮コンベア６への電力供給、すなわち車載コンベア５及び伸縮コンベア６の駆動制御が可能とされている。

【0054】

信号配線ＷＳは、コネクタ３６と搬送コントローラ３４とを接続する。これにより、レーザスキャナ５１，６１（第二障害物センサ）の検知データと、コネクタ６６（外部信号受信部）に接続された外部のレーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２（第三障害物センサ）の検知データとを、搬送コントローラ３４が取得可能とされている。

【0055】

バッテリ３２は、搬送コントローラ３４、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂ、走行駆動部３３、及び画像処理コンピュータ４４へ、動作用の電力を供給する。バッテリ３２としては、種々の二次電池を好適に用いることができる。外部電源からバッテリへ電力を供給してもよい。これによりバッテリ交換できない場合等にもバッテリへの電力供給が可能となる。

【0056】

バッテリ３２は、電力消費の大きいロボットコントローラ４５、ロボットアーム４１、及びロボットハンド４２への電力供給は行わず、上述の通り、ロボットコントローラ４５、車載コンベア５、及び伸縮コンベア６へは外部電源から供給された電力が供給され、ロボットアーム４１及びロボットハンド４２へはロボットコントローラ４５から電力供給される。これにより、バッテリ３２の放電量を減少させることができるので、荷役システム１の連続稼働時間を延ばすことが容易となる。

【0057】

一方、荷役装置２の自立走行に必要な搬送コントローラ３４、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂ、及び走行駆動部３３へは、バッテリ３２から電力が供給されるので、走行の邪魔になるケーブルを荷役装置２に接続することなく荷役装置２を走行させることが可能となる。これにより、荷役装置２の走行の自由度を確保しつつ、荷役システム１の連続稼働時間を延ばすことが容易となる。

【0058】

走行駆動部３３は、無人搬送車３を走行させるための図略の車輪を駆動するモータ等である。走行駆動部３３は、搬送コントローラ３４からの制御信号に応じて動作する。

【0059】

搬送コントローラ３４は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)、データを一時的に記憶するＲＡＭ(Random Access Memory)、不揮発性の記憶装置、及びこれらの周辺回路等を用いて構成されている。そして、搬送コントローラ３４は、例えば上述の記憶装置に予め記憶されたプログラムを実行することによって、走行制御部３４１、位置推定部３４２、及びコンベア制御部３４３として機能する。

【0060】

位置推定部３４２は、例えばレーザスキャナ３１ｆ，３１ｂによって取得されたデータに基づいて、例えば上述のＳＬＡＭ技術によって無人搬送車３の現在位置を推定する。

【0061】

走行制御部３４１は、位置推定部３４２によって推定された無人搬送車３の現在位置に基づいて、例えば上述のＳＬＡＭ技術を用いて走行駆動部３３を制御することによって、無人搬送車３を自立走行させる。

【0062】

コンベア制御部３４３は、車載コンベア５及び伸縮コンベア６による荷物Ｐの搬送動作を制御する。また、コンベア制御部３４３は、無人搬送車３の現在位置、及びレーザスキャナ３１ｆ，３１ｂ，５１，６１，ＬＳ１，ＬＳ２による障害物の検知結果に基づいて、車載コンベア５及び伸縮コンベア６を停止させる安全制御を実行する。

【0063】

従来、無人搬送車の制御は無人搬送車に搭載されたコントローラで実行され、コンベアの制御は地上に設置されたコントローラで実行されるのが一般的である。これに対し、搬送コントローラ３４によれば、走行制御部３４１による走行駆動部３３の制御と、コンベア制御部３４３による車載コンベア５及び伸縮コンベア６の制御とを、一つの搬送コントローラ３４によって実行することができる。その結果、システム全体で必要とされるコントローラの数を減少させ、コントローラのコストを低減することが容易となる。

【0064】

ロボット４のカメラ４３は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の撮像素子を備え、ロボットハンド４２正面の画像を撮像する。

【0065】

画像処理コンピュータ４４は、カメラ４３で撮像された画像に、例えば輪郭を出す画像処理等を施したり、荷物Ｐを認識する処理等の画像処理を実行する。そして画像処理コンピュータ４４は、その画像処理結果のデータをロボットコントローラ４５へ送信する。

【0066】

画像処理コンピュータ４４は、例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）等のＯＳ（Operating System）によって動作し、起動及び電源遮断のために所定時間を必要とする。そのため、もし仮に、画像処理コンピュータ４４の動作用電力が、コネクタ６５に接続される外部電源から供給されていた場合、例えばユーザが突然コネクタ６５からケーブルＣＢＬ１を引き抜いたりすると、画像処理コンピュータ４４を正常にシャットダウンさせることができず、画像処理コンピュータ４４に異常をきたすおそれがある。また、ユーザがコネクタ６５にケーブルＣＢＬ１を接続した際も、画像処理コンピュータ４４への電力供給がされてから画像処理コンピュータ４４を起動するまでに時間がかかるため、荷役システム１を稼働させるまでに時間がかかってしまう。

【0067】

一方、荷役システム１では、バッテリ３２から画像処理コンピュータ４４へ動作用電力が供給されるので、例えばユーザが突然コネクタ６５からケーブルＣＢＬ１を引き抜いたとしても、画像処理コンピュータ４４が異常をきたすことがない。また、ユーザがコネクタ６５にケーブルＣＢＬ１を接続する前から、バッテリ３２の供給電力によって画像処理コンピュータ４４を予め起動しておくことができるので、ユーザがコネクタ６５にケーブルＣＢＬ１を接続した後、荷役システム１を稼働させるまでの時間を短縮することが容易である。

【0068】

ロボットコントローラ４５は、図略の制御回路と、インバータ４５１とを備えている。インバータ４５１は、電源配線ＷＰから供給された、外部電源からの電力を、ロボットアーム４１及びロボットハンド４２を駆動させるサーボモータ等の駆動用電力に変換する。具体的には、インバータ４５１が、ロボットコントローラ４５の制御信号に応じた周波数、電圧、電流を生成し、ロボットアーム４１及びロボットハンド４２へ供給することによって、ロボットコントローラ４５の指示に応じた動作をロボットアーム４１及びロボットハンド４２にさせるようになっている。

【0069】

なお、ロボットコントローラ４５は、ロボットアーム４１へ駆動用電力を供給すればよく、必ずしもインバータ４５１を備える例に限らない。

【0070】

また、ロボットコントローラ４５は、継手６７で受け付けられたエアの、ロボットアーム４１及びロボットハンド４２への供給を制御することによっても、ロボットアーム４１及びロボットハンド４２の動きを制御可能とされている。

【0071】

このように、ロボットコントローラ４５は、画像処理コンピュータ４４から得られた画像処理結果等に基づき、ロボットアーム４１及びロボットハンド４２へ、電力やエアを供給したり、制御信号を出力したりすることによって、ロボットアーム４１及びロボットハンド４２に荷役作業を行わせる。

【0072】

また、ロボットコントローラ４５は、搬送コントローラ３４と通信可能とされている。通信によって、ロボットコントローラ４５と搬送コントローラ３４とが協調動作することが可能となる。その結果、車載コンベア５及び伸縮コンベア６とロボット４とによる連動動作を行わせることができ、荷役システム１による荷役作業をスムーズに行わせることが容易となる。

【0073】

図４は、図３に示すコンベア制御部３４３の動作の一例を示すフローチャートである。まず、コンベア制御部３４３は、車載コンベア５に対するロボット４による荷物Ｐの取り出し、積載動作、及び伸縮コンベア６に対するユーザによる荷物Ｐの取り出し、積載動作と連動して車載コンベア５及び伸縮コンベア６による荷物Ｐの搬送動作を制御する（ステップＳ１）。図３では、車載コンベア５及び伸縮コンベア６の搬送方向の変更等、詳細な制御に関わる構成の記載は省略している。

【0074】

図４では、説明の都合上ステップＳ１の搬送動作制御と、ステップＳ２～Ｓ６とを別のステップとして記載しているが、ステップＳ２～Ｓ６は搬送動作制御の一部であり、ステップＳ１とステップＳ２～Ｓ６とは並列的に実行される。例えば荷役装置２の起動当初からステップＳ２でＮＯ、又はステップＳ３～Ｓ５のいずれかでＹＥＳのときは、最初から開閉器ＳＷ１がオフされてステップＳ１で車載コンベア５及び伸縮コンベア６が駆動されることはない。

【0075】

次に、コンベア制御部３４３は、位置推定部３４２によって推定された無人搬送車３の現在位置が、荷役のために予め設定された荷役位置であるか否かを確認する（ステップＳ２）。無人搬送車３の現在位置が、荷役位置と異なる場合（ステップＳ２でＮＯ）、コンベア制御部３４３は、開閉器ＳＷ１をオフすることによって、コネクタ６５で受電された電力の、車載コンベア５及び伸縮コンベア６への供給を遮断し、車載コンベア５及び伸縮コンベア６を停止させる（ステップＳ６）。

【0076】

荷役位置としては、図２に示す例では、例えば荷室Ｒの入り口にロボットアーム４１が届く位置と、荷室Ｒの内部とを好適に設定することができる。これにより、無人搬送車３が荷役位置に停止していない場合、あるいは、荷役位置から離れた位置で、車載コンベア５と伸縮コンベア６とを連結する作業を行う場合等に、車載コンベア５及び伸縮コンベア６への電力供給を遮断することができるので、安全性を向上させることが可能となる。

【0077】

一方、無人搬送車３の現在位置が、荷役位置である場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、コンベア制御部３４３は、ステップＳ３、Ｓ４，Ｓ５を並行して実行する。ステップＳ３において、コンベア制御部３４３は、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂによって、無人搬送車３周辺の予め設定された第一領域内で、障害物が検知されたか否かを確認する（ステップＳ３）。

【0078】

レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂのうち少なくとも一つによって、第一領域内で障害物が検知された場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、コンベア制御部３４３は、開閉器ＳＷ１をオフすることによって、コネクタ６５で受電された電力の、車載コンベア５及び伸縮コンベア６への供給を遮断し、車載コンベア５及び伸縮コンベア６を停止させる（ステップＳ６）。

【0079】

第一領域としては、例えば無人搬送車３の周囲１～２ｍ程度の範囲を好適に設定することができる。これにより、無人搬送車３の周辺に、例えば人などの障害物が存在した場合、車載コンベア５及び伸縮コンベア６を停止させることができるので、安全性を向上させることが可能となる。

【0080】

一方、レーザスキャナ３１ｆ，３１ｂによって、第一領域内で障害物が検知されなかった場合（ステップＳ３でＮＯ）の処理については後述する。

【0081】

ステップＳ４において、コンベア制御部３４３は、レーザスキャナ５１，６１によって、車載コンベア５及び伸縮コンベア６周辺の予め設定された第二領域内で障害物が検知されたか否かを確認する（ステップＳ４）。

【0082】

レーザスキャナ５１，６１のうち少なくとも一つによって、第二領域内で障害物が検知された場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、コンベア制御部３４３は、開閉器ＳＷ１をオフすることによって、コネクタ６５で受電された電力の、車載コンベア５及び伸縮コンベア６への供給を遮断し、車載コンベア５及び伸縮コンベア６を停止させる（ステップＳ６）。これにより、車載コンベア５及び伸縮コンベア６の周辺に、例えば人などの障害物が存在した場合、車載コンベア５及び伸縮コンベア６を停止させることができるので、安全性を向上させることが可能となる。

【0083】

一方、レーザスキャナ５１，６１によって、第二領域内で障害物が検知されなかった場合（ステップＳ４でＮＯ）の処理については後述する。

【0084】

ステップＳ５において、コンベア制御部３４３は、レーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２によって、荷役装置２の設置場所で障害物が検知されたか否かを確認する（ステップＳ５）。

【0085】

レーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２のうち少なくとも一つによって、荷役装置２の設置場所で障害物が検知された場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、コンベア制御部３４３は、開閉器ＳＷ１をオフすることによって、コネクタ６５で受電された電力の、車載コンベア５及び伸縮コンベア６への供給を遮断し、車載コンベア５及び伸縮コンベア６を停止させる（ステップＳ６）。これにより、荷役装置２の設置場所に、例えば人などの障害物が存在した場合、車載コンベア５及び伸縮コンベア６を停止させることができるので、安全性を向上させることが可能となる。

【0086】

一方、レーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２によって、荷役装置２の設置場所で障害物が検知されなかった場合（ステップＳ５でＮＯ）であって、かつステップＳ３，Ｓ４でＮＯの場合、すなわちステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５のすべてでＮＯの場合、ステップＳ１～Ｓ６を繰り返す。

【0087】

上述の通り、荷役システム１はレーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２を含んでいなくてもよく、荷役システム１がレーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２を含まない場合、レーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２の出力信号は外部信号の一例に相当し、コネクタ６６は外部信号受信部の一例に相当する。この場合、外部信号受信部であるコネクタ６６は、外部信号であるレーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２の出力信号を受信し、コンベア制御部３４３を含む搬送コントローラ３４は、レーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２の出力信号に基づいてステップＳ５，Ｓ６で車載コンベア５及び伸縮コンベア６（搬送コンベア）の動作を制御することとなる。

【0088】

なお、外部信号受信部であるコネクタ６６で受信される外部信号は、レーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２の出力信号に限らない。

【0089】

コネクタ６６等の外部信号受信部には、種々のセンサ及び／又は装置を接続することができ、搬送コントローラ３４は、これら種々のセンサ及び／又は装置から外部信号受信部で受信された外部信号に基づいて、車載コンベア５及び伸縮コンベア６の動作を制御してもよい。これにより、搬送コントローラ３４は、荷役システム１の外部の、種々のセンサ及び／又は装置と連携して車載コンベア５及び伸縮コンベア６を制御することが可能となる。

【0090】

また、外部信号受信部はコネクタに限らない。しかしながら、外部信号受信部をコネクタとすることによって、荷役システム１外部のセンサ及び／又は装置の信号線が増加した場合であっても、これら信号線を荷役装置２に接続することが容易となり、ユーザの利便性が向上する。

【0091】

なお、荷役装置２は、車載コンベア５及び伸縮コンベア６を備える例を示したが、荷役装置２は伸縮コンベア６を備えていなくてもよい。また、荷役装置２は、車載コンベア５を備えず、伸縮コンベア６が無人搬送車３に連結されていてもよい。また、荷役装置２は車載コンベア５および複数の伸縮コンベア６を備えてもよい。その場合、複数の伸縮コンベア６間はコネクタによって電気的に脱着可能に接続されていてもよい。また、車載コンベア５及び伸縮コンベア６は、無人搬送車３に連結されず、無人搬送車３から分離された状態で配置されていてもよい。

【0092】

また、ロボットコントローラ４５は、荷役装置２に搭載される例に限られず、荷役装置２の外部に設置されていてもよい。

【0093】

また、荷役システム１は、コネクタ６６を備えていなくてもよく、外部信号に基づいて、車載コンベア５及び伸縮コンベア６の動作を制御しなくてもよい。また、画像処理コンピュータ４４へ、バッテリ３２から電力供給する例に限られず、外部から供給された電力を画像処理コンピュータ４４へ供給してもよい。また、画像処理コンピュータ４４を備えていなくてもよい。

【0094】

また、荷役システム１はレーザスキャナＬＳ１，ＬＳ２を備えていなくてもよく、コンベア制御部３４３はステップＳ５を実行しなくてもよい。また、車載コンベア５はレーザスキャナ５１を備えていなくてもよく、伸縮コンベア６はレーザスキャナ６１を備えていなくてもよく、コンベア制御部３４３はステップＳ４を実行しなくてもよい。また、無人搬送車３はレーザスキャナ３１ｆ，３１ｂを備えていなくてもよく、コンベア制御部３４３はステップＳ３を実行しなくてもよい。

【0095】

また、搬送コントローラ３４は位置推定部３４２を備えていなくてもよく、コンベア制御部３４３はステップＳ２を実行しなくてもよい。

【0096】

また、無人搬送車３と車載コンベア５とは、コネクタ３５，３６，３７とコネクタ５５，５６，５７とによって電気的に脱着可能に接続される例に限られず、荷役装置２は、コネクタ３５，３６，３７とコネクタ５５，５６，５７とを備えていなくてもよい。

【符号の説明】

【0097】

１ 荷役システム
２ 荷役装置
３ 無人搬送車
４ ロボット
５ 車載コンベア（搬送コンベア）
６ 伸縮コンベア（搬送コンベア）
３１ｆ，３１ｂ レーザスキャナ（第一障害物センサ）
３２ バッテリ
３３ 走行駆動部
３４ 搬送コントローラ
３５～３８，５２，５３，５５～５８，６２，６３ コネクタ
４１ ロボットアーム
４２ ロボットハンド
４３ カメラ
４４ 画像処理コンピュータ
４５ ロボットコントローラ
５１，６１ レーザスキャナ（第二障害物センサ）
５４，６４，６７ 継手
６５ コネクタ（受電部）
６６ コネクタ（外部信号受信部）
３４１ 走行制御部
３４２ 位置推定部
３４３ コンベア制御部
４５１ インバータ
ＡＨ１ エアホース
ＢＰ 分岐点
ＣＢＬ１ ケーブル
ＬＳ１，ＬＳ２ レーザスキャナ
ＬＳ１Ｗ，ＬＳ２Ｗ 信号配線
Ｐ 荷物
Ｒ 荷室
ＳＷ１ 開閉器
ＷＰ，ＷＰ５１，ＷＰ５２，ＷＰ６１，ＷＰ６２ 電源配線
ＷＳ，ＷＳ５，ＷＳ６ 信号配線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】