特許 7150490 荷役装置、その制御装置、制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-30

(45)【発行日】2022-10-11

(54)【発明の名称】荷役装置、その制御装置、制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/00 20060101AFI20221003BHJP

   B65G 1/137 20060101ALI20221003BHJP

【ＦＩ】

B65G1/00 511A

B65G1/137 E

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2018113392

(22)【出願日】2018-06-14

(65)【公開番号】P2019214465

(43)【公開日】2019-12-19

【審査請求日】2021-02-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【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】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】三村 尚志

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 浩一

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１５４９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１３１１１５７０（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／００

Ｂ６５Ｇ １／１３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷物のピッキングのために、予め指定された第１のエリアおよび第２のエリアにおいて使用されるピッキング部と、
前記第１のエリアへの人の立ち入りを検出する第１のセンサと、
前記第２のエリアへの前記人の立ち入りを検出する第２のセンサと、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアに及ばないように、前記ピッキング部と前記第２のエリアとを遮る第１の遮断部と、
前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアに及ばないように、前記ピッキング部と前記第１のエリアとを遮る第２の遮断部と、
前記ピッキング部が前記第１の遮断部によって遮られ、前記第２の遮断部によって遮られていない場合、前記第１のセンサを有効化し、前記第２のセンサを無効化し、前記ピッキング部の前記第１のエリアにおける動作を許可する一方、前記ピッキング部が前記第２の遮断部によって遮られ、前記第１の遮断部によって遮られていない場合、前記第２のセンサを有効化し、前記第１のセンサを無効化し、前記ピッキング部の前記第２のエリアにおける動作を許可する制御部とを備え、
前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアにおいて許可されている状態から、前記第２のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第１の遮断部に代えて前記第２の遮断部によって前記ピッキング部を遮り、前記制御部が、前記第２のセンサを有効化し、前記第１のセンサを無効化し、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアにおいて許可されている状態から、前記第１のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第２の遮断部に代えて前記第１の遮断部によって前記ピッキング部を遮り、前記制御部が、前記第１のセンサを有効化し、前記第２のセンサを無効化する、荷役装置。

【請求項2】

前記第１のエリアにおいて動作中の前記ピッキング部の動作の異常を検出する第３のセンサと、
前記第２のエリアにおいて動作中の前記ピッキング部の動作の異常を検出する第４のセンサとをさらに備え、
前記制御部は、前記ピッキング部が、前記第１の遮断部によって遮られ、前記第２の遮断部によって遮られていない場合さらに、前記第４のセンサを有効化し、前記第３のセンサを無効化する一方、前記ピッキング部が、前記第２の遮断部によって遮られ、前記第１の遮断部によって遮られていない場合さらに、前記第３のセンサを有効化し、前記第４のセンサを無効化する、請求項１に記載の荷役装置。

【請求項3】

前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアにおいて許可されている状態から、前記第２のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第１の遮断部に代えて前記第２の遮断部によって前記ピッキング部を遮り、前記制御部が、前記第２および前記第３のセンサを有効化し、前記第１および前記第４のセンサを無効化し、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアにおいて許可されている状態から、前記第１のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第２の遮断部に代えて前記第１の遮断部によって前記ピッキング部を遮り、前記制御部が、前記第１および前記第４のセンサを有効化し、前記第２および前記第３のセンサを無効化する、請求項２に記載の荷役装置。

【請求項4】

前記第１のエリアにおいて、前記荷物が搬送される搬送エリアへの前記人の立ち入りを検出する第５のセンサと、
前記第２のエリアにおいて、前記荷物が搬送される搬送エリアへの前記人の立ち入りを検出する第６のセンサとをさらに備え、
前記制御部は、前記ピッキング部が前記第１の遮断部によって遮られ、前記第２の遮断部によって遮られていない場合さらに、前記第６のセンサを有効化し、前記第５のセンサを無効化する一方、前記ピッキング部が前記第２の遮断部によって遮られ、前記第１の遮断部によって遮られていない場合さらに、前記第５のセンサを有効化し、前記第６のセンサを無効化する、請求項２に記載の荷役装置。

【請求項5】

前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアにおいて許可されている状態から、前記第２のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第１の遮断部に代えて前記第２の遮断部によって前記ピッキング部を遮り、前記制御部が、前記第２、前記第３および前記第５のセンサを有効化し、前記第１、前記第４および前記第６のセンサを無効化し、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアにおいて許可されている状態から、前記第１のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第２の遮断部に代えて前記第１の遮断部によって前記ピッキング部を遮り、前記制御部が、前記第１、前記第４および前記第６のセンサを有効化し、前記第２、前記第３および前記第５のセンサを無効化する、請求項４に記載の荷役装置。

【請求項6】

前記有効化されている何れかのセンサによって検出がなされた場合、前記制御部は、前記ピッキング部の動作を許可しない、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の荷役装置。

【請求項7】

前記ピッキング部の動作中に、前記有効化されている何れかのセンサによって検出がなされた場合、前記制御部は、前記ピッキング部の動作を停止させる、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の荷役装置。

【請求項8】

荷役装置を制御するための制御装置であって、
前記荷役装置は、
荷物のピッキングのために、予め指定された第１のエリアおよび第２のエリアにおいて使用されるピッキング部と、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアに及ばないように、前記ピッキング部と前記第２のエリアとを遮る第１の遮断部と、
前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアに及ばないように、前記ピッキング部と前記第１のエリアとを遮る第２の遮断部とを備え、
前記制御装置は、
前記ピッキング部が前記第１の遮断部によって遮られ、前記第２の遮断部によって遮られていない場合、前記第１のエリアへの人の立ち入りを検出する第１のセンサを有効化し、前記第２のエリアへの前記人の立ち入りを検出する第２のセンサを無効化し、前記ピッキング部の前記第１のエリアにおける動作を許可する手段と、
前記ピッキング部が前記第２の遮断部によって遮られ、前記第１の遮断部によって遮られていない場合、前記第２のセンサを有効化し、前記第１のセンサを無効化し、前記ピッキング部の前記第２のエリアにおける動作を許可する手段と、
前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアにおいて許可されている状態から、前記第２のエリアへ許可される状態へ切り替えるために、前記第１の遮断部に代わって前記第２の遮断部によって前記ピッキング部が遮られると、前記第２のセンサを有効化し、前記第１のセンサを無効化する手段と、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアにおいて許可されている状態から、前記第１のエリアへ許可される状態へ切り替えるために、前記第２の遮断部に代わって前記第１の遮断部によって前記ピッキング部が遮られると、前記第１のセンサを有効化し、前記第２のセンサを無効化する手段とを備えた、制御装置。

【請求項9】

前記ピッキング部が前記第１の遮断部によって遮られ、前記第２の遮断部によって遮られていない場合さらに、前記第２のエリアにおいて動作中の前記ピッキング部の動作の異常を検出する第４のセンサを有効化し、前記第１のエリアにおいて動作中の前記ピッキング部の動作の異常を検出する第３のセンサを無効化する一方、前記ピッキング部が前記第２の遮断部によって遮られ、前記第１の遮断部によって遮られていない場合さらに、前記第３のセンサを有効化し、前記第４のセンサを無効化する手段をさらに備えた、請求項８に記載の制御装置。

【請求項10】

前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアにおいて許可されている状態から、前記第２のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第１の遮断部に代わって前記第２の遮断部によって前記ピッキング部が遮られると、前記第２および前記第３のセンサを有効化し、前記第１および前記第４のセンサを無効化する手段と、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアにおいて許可されている状態から、前記第１のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第２の遮断部に代わって前記第１の遮断部によって前記ピッキング部が遮られると、前記第１および前記第４のセンサを有効化し、前記第２および前記第３のセンサを無効化する手段とをさらに備えた、請求項９に記載の制御装置。

【請求項11】

前記ピッキング部が前記第１の遮断部によって遮られ、前記第２の遮断部によって遮られていない場合さらに、前記第２のエリアにおいて、前記荷物が搬送される搬送エリアへの前記人の立ち入りを検出する第６のセンサを有効化し、前記第１のエリアにおいて、前記荷物が搬送される搬送エリアへの前記人の立ち入りを検出する第５のセンサを無効化する一方、前記ピッキング部が前記第２の遮断部によって遮られ、前記第１の遮断部によって遮られていない場合さらに、前記第５のセンサを有効化し、前記第６のセンサを無効化する手段をさらに備えた、請求項９に記載の制御装置。

【請求項12】

前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアにおいて許可されている状態から、前記第２のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第１の遮断部に代わって前記第２の遮断部によって前記ピッキング部が遮られると、前記第２、前記第３および前記第５のセンサを有効化し、前記第１、前記第４および前記第６のセンサを無効化する手段と、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアにおいて許可されている状態から、前記第１のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、前記第２の遮断部に代わって前記第１の遮断部によって前記ピッキング部が遮られると、前記第１、前記第４および前記第６のセンサを有効化し、前記第２、前記第３および前記第５のセンサを無効化する手段とをさらに備えた、請求項１１に記載の制御装置。

【請求項13】

前記有効化されている何れかのセンサによって検出がなされた場合、前記ピッキング部の動作を許可しない手段をさらに備えた、請求項８乃至１２のうち何れか１項に記載の制御装置。

【請求項14】

前記ピッキング部の動作中に、前記有効化されている何れかのセンサによって検出がなされた場合、前記ピッキング部の動作を停止させる手段をさらに備えた、請求項８乃至１２のうち何れか１項に記載の制御装置。

【請求項15】

荷役装置を制御するための制御方法であって、
前記荷役装置は、
荷物のピッキングのために、予め指定された第１のエリアおよび第２のエリアにおいて使用されるピッキング部と、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアに及ばないように、前記ピッキング部と前記第２のエリアとを遮る第１の遮断部と、
前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアに及ばないように、前記ピッキング部と前記第１のエリアとを遮る第２の遮断部とを備え、
前記制御方法は、
前記ピッキング部が前記第１の遮断部によって遮られ、前記第２の遮断部によって遮られていない場合、前記第１のエリアへの人の立ち入りを検出する第１のセンサを有効化し、前記第２のエリアへの前記人の立ち入りを検出する第２のセンサを無効化し、前記ピッキング部の前記第１のエリアにおける動作を許可する工程と、
前記ピッキング部が前記第２の遮断部によって遮られ、前記第１の遮断部によって遮られていない場合、前記第２のセンサを有効化し、前記第１のセンサを無効化し、前記ピッキング部の前記第２のエリアにおける動作を許可する工程と、
前記有効化されている何れかのセンサによって検出がなされた場合、前記ピッキング部の動作を許可しない工程とを備えた、制御方法。

【請求項16】

荷役装置を制御するためのプログラムであって、
前記荷役装置は、
荷物のピッキングのために、予め指定された第１のエリアおよび第２のエリアにおいて使用されるピッキング部と、
前記ピッキング部の動作が、前記第２のエリアに及ばないように、前記ピッキング部と前記第２のエリアとを遮る第１の遮断部と、
前記ピッキング部の動作が、前記第１のエリアに及ばないように、前記ピッキング部と前記第１のエリアとを遮る第２の遮断部とを備え、
前記プログラムは、
前記ピッキング部が前記第１の遮断部によって遮られ、前記第２の遮断部によって遮られていない場合、前記第１のエリアへの人の立ち入りを検出する第１のセンサを有効化し、前記第２のエリアへの前記人の立ち入りを検出する第２のセンサを無効化し、前記ピッキング部の前記第１のエリアにおける動作を許可する機能、
前記ピッキング部が前記第２の遮断部によって遮られ、前記第１の遮断部によって遮られていない場合、前記第２のセンサを有効化し、前記第１のセンサを無効化し、前記ピッキング部の前記第２のエリアにおける動作を許可する機能、
前記有効化されている何れかのセンサによって検出がなされた場合、前記ピッキング部の動作を許可しない機能、
をコンピュータに実現させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、荷物の荷降し作業（デパレタイズ）および荷積み作業（パレタイズ）を含む荷役作業のための荷役装置、その制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、物流センター等では、集積された荷物を、ピッキングロボットによって、ベルトコンベア等が備えられた搬送エリアへ荷降す作業（デパレタイズ）や、箱へ荷積みする作業（パレタイズ）といった荷役作業のために荷役装置が導入されている。

【0003】

この種の荷役装置では、荷役作業効率の向上を図るために、ピッキングロボットの動作を不連続にしないこと、言い換えると、ピッキングロボットに常に作業をさせていることが好ましい。特許文献１には、ピッキングロボットの荷役作業効率の向上のための技術が開示されている。

【0004】

例えば、デバレタイズの場合、ピッキングロボットによって荷役作業される荷物は、オペレータが荷役装置内に立ち入ることによって、荷役装置に搬入される。

【0005】

しかしながら、荷役作業される荷物の搬入のために、ピッキングロボットの動作中に、オペレータが荷役装置内に立ち入ることは、オペレータのピッキングロボットとの接触事故の恐れもあり、オペレータの安全性確保の観点から好ましくはない。

【0006】

したがって、従来の荷役装置では、オペレータによる荷物の搬入作業中は、ピッキングロボットの動作が停止されている。

【0007】

しかしながら、ピッキングロボットの動作を停止させることは、荷役作業効率の低下を招く。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特許第３１２６８２６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明が解決しようとする課題は、ピッキングロボットによる荷役作業中であっても、オペレータの安全を確保しつつ、オペレータによる荷物の搬入作業を可能にすることによって、安全性に優れ、かつ、荷役作業効率の低下を招くこともない荷役装置、その制御装置、制御方法、およびプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施形態の荷役装置は、荷物のピッキングのために、予め指定された第１のエリアおよび第２のエリアにおいて使用されるピッキング部と、第１のエリアへの人の立ち入りを検出する第１のセンサと、第２のエリアへの人の立ち入りを検出する第２のセンサと、ピッキング部の動作が、第２のエリアに及ばないように、ピッキング部と第２のエリアとを遮る第１の遮断部と、ピッキング部の動作が、第１のエリアに及ばないように、ピッキング部と第１のエリアとを遮る第２の遮断部と、前記ピッキング部が第１の遮断部によって遮られ、第２の遮断部によって遮られていない場合、第１のセンサを有効化し、第２のセンサを無効化し、ピッキング部の第１のエリアにおける動作を許可する一方、前記ピッキング部が第２の遮断部によって遮られ、第１の遮断部によって遮られていない場合、第２のセンサを有効化し、第１のセンサを無効化し、ピッキング部の第２のエリアにおける動作を許可する制御部とを備え、ピッキング部の動作が、第１のエリアにおいて許可されている状態から、第２のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、第１の遮断部に代えて第２の遮断部によってピッキング部を遮り、制御部が、第２のセンサを有効化し、第１のセンサを無効化し、ピッキング部の動作が、第２のエリアにおいて許可されている状態から、第１のエリアにおいて許可される状態へ切り替えるために、第２の遮断部に代えて第１の遮断部によってピッキング部を遮り、制御部が、第１のセンサを有効化し、第２のセンサを無効化する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態の荷役装置のレイアウトの一例を示す平面図である。

【図2】制御装置による制御に関連する部位を示すブロック図である。

【図3】図１における排出エリアの一例を示す拡大平面図である。

【図4】図３に示す矢印方向から見た排出エリアの正面図である。

【図5】収納籠の構成例を示す斜視図である。

【図6】収納籠の交換時における制御例を説明するためのシーケンス図である。

【図7】搬入完了状態におけるロボットアームの可動範囲を示す平面図である。

【図8】収納籠の交換中におけるロボットアームの可動範囲を示す平面図である。

【図9】荷役装置における荷役作業時の動作例を示すフローチャートである。

【図10】荷役装置における収納籠交換時の動作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】

【0012】

以下に、本発明の実施形態の荷役装置を、図面を参照して説明する。

【0013】

図１は、本発明の実施形態の荷役装置のレイアウトの一例を示す平面図である。

【0014】

荷役装置１０は、ロボットエリア１４と、ロボットエリア１４を中心として対称に配置された２つのピッキングエリア１２（＃１）、１２（＃２）と、２つのピッキングエリア１２（＃１）、１２（＃２）に共通して設けられた搬送エリア１６および排出エリア１８を備える。

【0015】

ロボットエリア１４には、宅配物や、小包のような荷物のピッキングのためのピッキングロボット（以下、単に「ロボット」と称する）２０を設置している。

【0016】

ロボット２０は、荷物の荷役作業のために、ピッキングエリア１２（＃１）およびピッキングエリア１２（＃２）において共通して使用され、ピッキングエリア１２（＃１）に搬入された荷物に対する荷役作業を完了させると、次にピッキングエリア１２（＃２）において荷役作業を開始する。なお、以下の説明では、ロボット２０によって行われる荷役作業として、荷降し作業（デパレタイズ）を例に挙げて説明する。しかしながら、ロボット２０は、荷役作業として、荷降し作業（デパレタイズ）のみならず、荷積み作業（パレタイズ）も同様に行うことができる。

【0017】

ピッキングエリア１２（＃１）は、ロボット２０によってピッキングされる荷物が積載されたパレット（図示せず）を載置するためのテーブル２２（＃１）を備えている。同様に、ピッキングエリア１２（＃２）は、ロボット２０によってピッキングされる荷物が積載された同様のパレットを載置するためのテーブル２２（＃２）を備えている。

【0018】

搬送エリア１６は、ロボット２０によって、ピッキングエリア１２（＃１）またはピッキングエリア１２（＃２）から荷降しされた荷物を下流工程へ搬送するためのエリアであり、ロボット２０によって荷降しされた荷物を、図中矢印方向へ搬送するベルトコンベア２４を備えている。

【0019】

ロボット２０が荷降しする荷物の中には、規格外サイズの荷物のように、荷役装置１０で取り扱い可能な規格に準拠しない荷物もあり得る。ロボット２０は、図示しない画像センサを備えており、この画像センサによって、規格外荷物を検知することができる。そして、規格外荷物を検知すると、検知した規格外荷物を、排出エリア１８へ排出する。すなわち、排出エリア１８は、ロボット２０により規格外荷物が排出されるためのエリアであり、ロボット２０によって排出された規格外荷物を収納するための収納籠２６が設置される。

【0020】

収納籠２６は、排出エリア１８に着脱可能な構成となっており、規格外荷物を所定量収納すると、空の収納籠２６と交換されるために、排出エリア１８から搬出される。その後、排出エリア１８には、空の収納籠２６が搬入され、設置される。

【0021】

荷役装置１０によれば、例えば、ロボット２０が、ピッキングエリア１２（＃１）のテーブル２２（＃１）に載置された荷物の荷役作業を行っている間に、オペレータが、ピッキングエリア１２（＃２）のテーブル２２（＃２）へ新たな荷物を載置し、ロボット２０が、ピッキングエリア１２（＃１）のテーブル２２（＃１）上のすべての荷物の荷役作業を終了すると、ピッキングエリア１２（＃２）のテーブル２２（＃２）上に既に載置されている荷物の荷役作業へとシームレスに移行する。

【0022】

一方、オペレータは、ピッキングエリア１２（＃２）におけるロボット２０による荷役作業中に、ピッキングエリア１２（＃１）のテーブル２２（＃１）上へ新たな荷物を載置する。これによって、ロボット２０は、ピッキングエリア１２（＃２）のテーブル２２（＃２）上のすべての荷物の荷役作業を終了すると、ピッキングエリア１２（＃１）のテーブル２２（＃１）上の荷物の荷役作業へシームレスに移行するという具合に、荷役装置１０は、ロボット２０の連続的な動作を可能にするように設計されている。

【0023】

このようなロボット２０の連続的な動作を、荷物の搬入を行うオペレータの安全性を確保しつつ達成するために、荷役装置１０は、種々のセンサＳ１～Ｓ６、Ｌ１～Ｌ５、Ｍ１～Ｍ３（図１に図示されず）と、安全フェンスＦ１、Ｆ２と、各センサＳ１～Ｓ６、Ｌ１～Ｌ５および安全フェンスＦ１、Ｆ２からの出力信号に応じた制御を行う制御装置５０（図１に図示されず）とを備えることによって、以下に説明するようなインターロックメカニズムを実現している。

【0024】

図２は、制御装置５０による制御に関連する部位を示すブロック図である。図２は、各センサＳ１～Ｓ６、Ｌ１～Ｌ５、Ｍ１～Ｍ３、安全フェンスＦ１、Ｆ２、およびロボット２０と制御装置５０との接続関係を示している。

【0025】

センサＳ１は、例えばレーザースキャナであって、ピッキングエリア１２（＃１）へのオペレータの立ち入りを検出するために、ピッキングエリア１２（＃１）内に設けられる。センサＳ１は、オペレータの立ち入りを検出すると、検出信号を、制御装置５０へ出力する。

【0026】

センサＳ２は、例えばレーザースキャナであって、ピッキングエリア１２（＃２）へのオペレータの立ち入りを検出するために、ピッキングエリア１２（＃２）内に設けられる。センサＳ２は、オペレータの立ち入りを検出すると、検出信号を、制御装置５０へ出力する。

【0027】

センサＳ３は、例えばレーザースキャナであって、ロボットアーム２１の暴走等のようなロボット２０の動作の異常を検出するために、ピッキングエリア１２（＃１）内の上方に設けられたカメラアーム１３（＃１）に固定され、上方から垂直に、ロボットアーム２１を監視する。センサＳ３は、ロボット２０の動作の異常を検出すると、検出信号を、制御装置５０へ出力する。

【0028】

センサＳ４は、例えばレーザースキャナであって、ロボットアーム２１の暴走等のようなロボット２０の動作の異常を検出するために、ピッキングエリア１２（＃２）内の上方に設けられたカメラアーム１３（＃２）に固定され、上方から垂直に、ロボットアーム２１を監視する。センサＳ４は、ロボット２０の動作の異常を検出すると、検出信号を、制御装置５０へ出力する。

【0029】

センサＳ５は、例えばレーザースキャナであって、ピッキングエリア１２（＃１）内の上方に設けられたカメラアーム１５（＃１）に固定され、上方から垂直に、ベルトコンベア２４へのオペレータの立ち入りを検出する。センサＳ５は、ベルトコンベア２４へのオペレータの立ち入りを検出すると、検出信号を、制御装置５０へ出力する。

【0030】

センサＳ６は、例えばレーザースキャナであって、ピッキングエリア１２（＃２）内の上方に設けられたカメラアーム１５（＃２）に固定され、上方から垂直に、ベルトコンベア２４へのオペレータの立ち入りを検出する。センサＳ６は、ベルトコンベア２４へのオペレータの立ち入りを検出すると、検出信号を、制御装置５０へ出力する。

【0031】

センサＬ４は、左右に対向して配置された一対の発光受光センサユニットであって、ピッキングエリア１２（＃１）へのオペレータの立ち入りを検出するために、ピッキングエリア１２（＃１）の入口に設けられ、ピッキングエリア１２（＃１）の入口に光カーテンを形成する。オペレータがピッキングエリア１２（＃１）の入口からピッキングエリア１２（＃１）内へ立ち入ると、オペレータによって光カーテンが遮られるために、センサＬ４は、オペレータの立ち入りを検出する。センサＬ４は、オペレータの立ち入りを検出すると、検出信号を、制御装置５０へ出力する。

【0032】

センサＬ５も、センサＬ４と同様に、左右に対向して配置された一対の発光受光センサユニットであって、ピッキングエリア１２（＃２）へのオペレータの立ち入りを検出するために、ピッキングエリア１２（＃２）の入口に設けられ、ピッキングエリア１２（＃２）の入口に光カーテンを形成する。オペレータがピッキングエリア１２（＃２）の入口からピッキングエリア１２（＃２）内へ立ち入ると、オペレータによって光カーテンが遮られるために、センサＬ５は、オペレータの立ち入りを検出する。センサＬ５は、オペレータの立ち入りを検出すると、検出信号を、制御装置５０へ出力する。

【0033】

安全フェンスＦ１は、ロボット２０がピッキングエリア１２（＃１）において動作する場合、ロボット２０の動作が、ピッキングエリア１２（＃２）に及ばないように、ロボット２０とピッキングエリア１２（＃２）とを遮るための開閉式のフェンスである。

【0034】

安全フェンスＦ２は、ロボット２０がピッキングエリア１２（＃２）において動作する場合、ロボット２０の動作が、ピッキングエリア１２（＃１）に及ばないように、ロボット２０とピッキングエリア１２（＃１）とを遮るための開閉式のフェンスである。

【0035】

安全フェンスＦ１は、例えばオペレータによる動作ボタンの押圧に応じて、開閉動作を行う。図１は、安全フェンスＦ１が、閉状態（ロボット２０とピッキングエリア１２（＃２）とを遮る状態）にあり、安全フェンスＦ２が、開状態（ロボット２０とピッキングエリア１２（＃１）とを遮らない状態）にあることを示している。

【0036】

安全フェンスＦ１、Ｆ２には、安全フェンスＦ１、Ｆ２の閉状態を検知するセンサ（図示せず）が設けられており、これら図示しないセンサは、安全フェンスの閉状態を検知すると、閉状態を示す閉状態信号を、制御装置５０へ出力する。なお、本明細書では、簡略のために、図２に示すように、図示しないセンサではなく、安全フェンスＦ１、Ｆ２から、制御装置５０へ閉状態信号が送信されるものとして説明する。

【0037】

制御装置５０は、安全フェンスＦ１から閉状態信号が出力され、安全フェンスＦ２から閉状態信号が出力されていない場合、センサＳ１、Ｌ４、Ｓ４、Ｓ６を有効化し、センサＳ２、Ｌ５、Ｓ３、Ｓ５を無効化し、ロボット２０のピッキングエリア１２（＃１）における動作を許可する。

【0038】

一方、制御装置５０は、安全フェンスＦ２から閉状態信号が出力され、安全フェンスＦ１から閉状態信号が出力されていない場合、センサＳ２、Ｌ５、Ｓ３、Ｓ５を有効化し、センサＳ１、Ｌ４、Ｓ４、Ｓ５を無効化し、ロボット２０のピッキングエリア１２（＃２）における動作を許可する。

【0039】

ロボット２０は、動作を許可されたピッキングエリア１２において、テーブル２２上に載置されている荷物を、１つずつ持ち上げ、ロボットアーム２１を搬送エリア１６まで回転させた後に、荷物をベルトコンベア２４上に載置する。

【0040】

ベルトコンベア２４は、図中矢印方向に進むことによって、荷物を下流工程へ搬送する。

【0041】

ベルトコンベア２４の下流側には、センサＬ１が設けられている。ベルトコンベア２４側からのオペレータの進入があると、センサＬ１はそのオペレータの進入を検知し、検知信号を、制御装置５０へ出力する。

【0042】

また、前述したように、ロボット２０が荷降しする荷物の中には、規格外サイズの荷物のように、荷役装置１０で取り扱い可能な規格に準拠しない荷物もあり得る。ロボット２０は、図示しない画像センサによって、このような規格外荷物を検知すると、規格外荷物を持ち上げたまま、ロボットアーム２１を排出エリア１８まで回転させた後に、荷物を排出エリア１８へ排出する。

【0043】

このようにして、ロボット２０が、動作を許可された一方のピッキングエリア１２において、すべての荷物の荷役作業を完了すると、制御装置５０は、オペレータ操作に応じて、ロボット２０の動作するピッキングエリア１２を切り替えるための切替制御を行い、他方のピッキングエリア１２におけるロボット２０の動作を許可する。その後、ロボット２０は、許可されたピッキングエリア１２において、前述したような荷役作業を行う。

【0044】

例えば、ロボット２０が動作するピッキングエリア１２を、ピッキングエリア１２（＃１）から、ピッキングエリア１２（＃２）へ切り替える場合、オペレータによる動作ボタンの押圧に応じて、安全フェンスＦ１を開き、安全フェンスＦ１から、閉状態信号が出力されなくなると、制御装置５０は、センサＳ２、Ｌ５を有効化し、センサＳ４、Ｓ６を無効化する。その後、オペレータによる動作ボタンの押圧に応じて、安全フェンスＦ２を閉じ、安全フェンスＦ２から閉状態信号が出力されると、制御装置５０は、センサＳ３、Ｓ５を有効化し、センサＳ１、Ｌ４を無効化する。

【0045】

逆に、ロボット２０が動作するピッキングエリア１２を、ピッキングエリア１２（＃２）から、ピッキングエリア１２（＃１）へ切り替える場合、オペレータによる動作ボタンの押圧に応じて、安全フェンスＦ２を開き、安全フェンスＦ２から閉状態信号が出力されなくなると、制御装置５０は、センサＳ１、Ｌ４を有効化し、センサＳ３、Ｓ５を無効化する。その後、オペレータによる動作ボタンの押圧に応じて、安全フェンスＦ１を閉じ、安全フェンスＦ１から閉状態信号が出力されると、制御装置５０は、センサＳ４、Ｓ６を有効化し、センサＳ２、Ｌ５を無効化する。

【0046】

制御装置５０は、センサＳ１～Ｓ６、Ｌ４～Ｌ５のうち、有効化されている何れかのセンサから検出信号が出力された場合、ロボット２０の動作を許可しない。特に、ロボット２０の動作中に、センサＳ１～Ｓ６、Ｌ４～Ｌ５のうち、有効化されている何れかのセンサから検出信号が出力された場合、ロボット２０の動作を停止させる。

【0047】

このような制御は、ロボット２０による荷役作業中であっても、オペレータの安全を確保しつつ、オペレータによる荷物の搬入作業を可能にする。

【0048】

次に、排出エリア１８における収納籠２６の交換について説明する。排出エリア１８は、前述したように、規格外荷物が排出されるためのエリアであるので、排出エリア１８へ規格外荷物が排出されるタイミング、および、排出された規格外荷物を所定量収納している収納籠２６が交換されるタイミングはともに不規則であり、前述したピッキングエリア１２の切替のタイミングとは必ずしも連動しない。

【0049】

図３は、図１における排出エリア１８の一例を示す拡大平面図である。

【0050】

図４は、図３に示す矢印方向から見た排出エリア１８の正面図である。

【0051】

排出エリア１８には、ロボット２０によって排出された規格外荷物を収納するための収納籠２６が設置される。

【0052】

図５は、収納籠２６の構成例を示す斜視図である。図中に示す矢印方向は、図３中における矢印方向に対応している。

【0053】

排出エリア１８は、前面にフェンス２７を備え、さらに、内部にセンサＬ２、Ｌ３、Ｍ１～Ｍ３を備えている。

【0054】

フェンス２７は、排出エリア１８へ収納籠２６を搬入する場合、および排出エリア１８から収納籠２６を搬出する場合に開けられ、その他の場合には閉じられる。

【0055】

センサＬ２は、左右に対向して配置された一対の発光受光センサユニットであって、排出エリア１８へ搬入、または、排出エリア１８から排出される収納籠２６を検出できるように、収納籠２６の高さにわたって光カーテンを形成するように配置される。これによって、意図されないタイミングで排出エリア１８への収納籠２６の搬入、および排出エリア１８からの収納籠２６の搬出があると、光カーテンが遮られるために、センサＬ２は、それに応じて検出信号を制御装置５０へ出力する。

【0056】

センサＬ３もまた、左右に方向に対向して配置された一対の発光受光センサユニットであり、排出エリア１８へのオペレータの立ち入りを検出できるように、センサＬ２よりも高い位置に光カーテンを形成するように配置される。これによって、意図されないタイミングで排出エリア１８へのオペレータの立ち入りがあると、光カーテンが遮られるために、センサＬ３は、それに応じて検出信号を制御装置５０へ出力する。

【0057】

センサＭ１は、例えば光反射センサであり、排出エリア１８の前方右側下部に設けられ、収納籠２６からの光反射を検出すると、検出信号を制御装置５０へ出力する。

【0058】

センサＭ２は、例えば光反射センサであり、排出エリア１８の前方左側下部に設けられ、収納籠２６からの光反射を検出すると、検出信号を制御装置５０へ出力する。

【0059】

センサＭ３は、例えば光反射センサであり、排出エリア１８の後方左側下部に設けられ、収納籠２６からの光反射を検出すると、検出信号を制御装置５０へ出力する。

【0060】

収納籠２６は、略直方体形状をなし、４隅の突起部３１（＃１～＃４）によって底上げされた長方形状の底部３２と、底部３２の４辺にそれぞれ直立するように固定された４つの側部３３（＃１～＃４）とによって形成され、４つの側部３３（＃１～＃４）によって囲まれた空間内に規格外荷物が収納される。左側部３３（＃４）は、ロボットアーム２１によってピッキングエリア１２（＃１）から規格外荷物が運び込まれるために、また、右側部３３（＃３）は、ロボットアーム２１によってピッキングエリア１２（＃２）から規格外荷物が運び込まれるために、正面側部３３（＃１）および背面側部３３（＃２）よりも低くなっている。

【0061】

また、底部３２の４隅の所定の場所には、所定の形状をした補強板３４（＃１～＃４）が設けられている。補強板３４（＃１～＃４）は、収納籠２６の強度を確保するとともに、光反射センサであるセンサＭ１～Ｍ３からの光を反射する反射板としても機能する。

【0062】

収納籠２６の排出エリア１８への設置は、排出エリア１８の外部においてジャッキアップされた収納籠２６を排出エリア１８内に搬入し、排出エリア１８内に設けられた固定溝近傍まで移動させ、固定溝内に、４つの突起部３１（＃１～＃４）が嵌合されるようにジャッキダウンされることによってなされる。

【0063】

センサＭ１、Ｍ２は、収納籠２６が、排出エリア１８内の固定溝近傍へ移動されると、補強板３４（＃１）、（＃２）からの光反射を検出し、検出信号を制御装置５０へ出力する。

【0064】

センサＭ３は、収納籠２６の突起部３１（＃１～＃４）が排出エリア１８内の固定溝内に嵌合されると、補強板３４（＃３）からの光反射を検出し、検出信号を制御装置５０へ出力する。

【0065】

このように、収納籠２６は、排出エリア１８に着脱可能な構成となっており、排出エリア１８において、ロボット２０から排出された規格外荷物を所定量収納すると、空の収納籠２６と交換されるために排出エリア１８から搬出される。その後、排出エリア１８には、空の収納籠２６が搬入され設置される。このように、排出エリア１８において収納籠２６の交換がなされる。

【0066】

このような排出エリア１８における収納籠２６の交換のために制御装置５０によってなされる制御について以下に説明する。

【0067】

図６は、収納籠２６の交換時における制御例を説明するためのシーケンス図である。

【0068】

図６に示す搬入完了状態Ｔ１は、収納籠２６が排出エリア１８へ正しく設置された状態に相当する。搬入完了状態Ｔ１になると、制御装置５０は、センサＬ２を有効化し、センサＬ３を無効化する。搬入完了状態Ｔ１になると、センサＭ１～Ｍ３は何れも、検出信号を制御装置５０へ出力する。

【0069】

図７は、搬入完了状態Ｔ１におけるロボットアーム２１の可動範囲Ｒを示す平面図である。

【0070】

図８は、収納籠２６の交換中におけるロボットアーム２１の可動範囲Ｒを示す平面図である。

【0071】

例えば、ロボット２０がピッキングエリア１２（＃１）において動作している場合、搬入完了状態Ｔ１になると、図７に示すように、ロボット２０は、規格外荷物を持ち上げると、図中矢印に示すように、ロボットアーム２１を排出エリア１８側に回転させ、収納籠２６の中に規格外荷物を排出する。このように、ロボットアーム２１は、持ち上げた荷物が、規格内であればベルトコンベア２４へ荷降しし、規格外であれば収納籠２６へ排出できるように、図７中に示す可動範囲Ｒ内において回転することができる。

【0072】

収納籠２６に規格外荷物が所定量収納された搬出開始状態Ｔ２になると、収納籠２６を排出エリア１８から搬出するために、オペレータ操作に応じて、制御装置５０は、センサＬ３を無効化したまま、センサＬ２を無効化する。なお、収納籠２６を排出エリア１８から搬出するタイミングは、例えば、オペレータ判断によってなされる。したがって、搬出開始状態Ｔ２は、必ずしも収納籠２６に規格外荷物が満載された状態であるとは限らない。制御装置５０はさらに、図８に示すように、ロボットアーム２１の可動範囲Ｒを制限し、排出エリア１８からの収納籠２６の搬出中に、ロボットアーム２１の動作が排出エリア１８へ及ばないようにする。

【0073】

収納籠２６を排出エリア１８から搬出する場合、収納籠２６の排出エリア１８への設置時とは逆に、先ず、排出エリア１８に設置されている収納籠２６をジャッキアップすることによって、突起部３１（＃１～＃４）の固定溝への嵌合を解除する。これによって、センサＭ３から制御装置５０へ検出信号は出力されなくなる。一方、突起部３１（＃１～＃４）の固定溝への嵌合が解除されても、収納籠２６が固定溝の近傍にある限り、センサＭ１、Ｍ２からは引き続き制御装置５０へ検出信号が出力されている。

【0074】

その後、収納籠２６をジャッキアップしたまま、排出エリア１８から引き出すことによって、収納籠２６の排出エリア１８からの搬出が完了する。これにより、センサＭ１、Ｍ２から制御装置５０へ検出信号が出力されなくなる。この状態を、搬出完了状態Ｔ３と称する。搬出完了状態Ｔ３になると、制御装置５０は、センサＭ１、Ｍ２から検出信号が出力されなくなることに応じて、センサＬ２、Ｌ３を有効化する。なお、実際には、図６に示すように、センサＭ１、Ｍ２からの検出信号が、制御装置５０へ出力されなくなるタイミングは、センサＭ１とセンサＭ２とで一致しないことがあり得る。したがって、制御装置５０は、センサＭ１またはセンサＭ２の何れか一方から、検出信号が出力されなくなったタイミングで、搬出完了状態Ｔ３になったと判定し、センサＬ２、Ｌ３を有効化する。

【0075】

次に、排出エリア１８へ、空の収納籠２６を搬入する準備ができた段階で、オペレータ操作によって、センサＬ２、Ｌ３を無効化することによって、空の収納籠２６を排出エリア１８へ搬入するための搬入開始状態Ｔ４となる。

【0076】

搬入開始状態Ｔ４となると、センサＬ２、Ｌ３が無効化されているので、オペレータは、空の収納籠２６を、ジャッキアップした状態で、排出エリア１８内に搬入し、排出エリア１８内に設けられた固定溝近傍まで移動させることができる。これによって、センサＭ１、Ｍ２は、補強板３４（＃１）、（＃２）からの反射を検出し、検出信号を制御装置５０へ出力する。なお、実際には、図６に示すように、センサＭ１、Ｍ２から制御装置５０へ検出信号が出力され始めるタイミングは、センサＭ１とセンサＭ２とで一致しないことがあり得る。したがって、制御装置５０は、センサＭ１、Ｍ２の両方から、検出信号が出力されるようになったタイミングで、搬入開始完了状態Ｔ４になったと判定する。

【0077】

その後、オペレータが、空の収納籠２６をジャッキダウンし、排出エリア１８内の固定溝内に、４つの突起部３１（＃１～＃４）を嵌合させる。これによって、センサＭ３は、補強板３４（＃３）からの反射を検出するようになり、制御装置５０へ検出信号を出力する。これに応じて、制御装置５０は、センサＬ３を無効化したまま、センサＬ２を有効化する。これによって、前述した搬入完了状態Ｔ１になる。搬入完了状態Ｔ１になると、制御装置５０は、ロボットアーム２１の可動範囲Ｒの制限を解除し、可動範囲Ｒは、図７に示す通りとなる。

【0078】

以上説明した状態Ｔ１～Ｔ４を繰り返すことによって、荷役装置１０は、収納籠２６の交換を、オペレータの安全を確保しつつ実施する。

【0079】

次に、以上のように構成した本発明の実施形態の荷役装置の動作例について説明する。

【0080】

図９は、荷役装置１０における荷役作業時の動作例を示すフローチャートである。

【0081】

図９に示すフローチャートには、一方のピッキングエリア１２へ既に荷物が搬入されており、ロボット２０が、該ピッキングエリア１２において荷役作業を行っている間に、他のピッキングエリア１２へ荷物が搬入され、ロボット２０が、一方のピッキングエリア１２における荷役作業を終了すると、他方のピッキングエリア１２における荷役作業へ移行する場合における動作が示されている。

【0082】

例えば、荷物が積載されたパレット（図示せず）が、ピッキングエリア１２（＃１）のテーブル２２（＃１）上に載置されることによって、ピッキングエリア１２（＃１）に、荷物が搬入されている（ＳＴ１）。

【0083】

ロボット２０は、制御装置５０によって、ピッキングエリア１２（＃１）における動作を許可されている。したがって、テーブル２２（＃１）上に載置されたパレットに積載された荷物が、ロボット２０によって持ち上げられ、ロボットアーム２１が、搬送エリア１６側へ回転され、搬送エリア１６のベルトコンベア２４上へ荷降しされる荷役作業、すなわち、荷降し作業（デパレタイズ）がなされている（ＳＴ２）。

【0084】

この状態では、センサＳ３～Ｓ６は無効化されているが、ピッキングエリア１２の入口側のセンサＳ１、Ｓ２、Ｌ４、Ｌ５は有効化されており、オペレータが、ピッキングエリア１２（＃１）、（＃２）に立ち入ろうとした場合、センサＳ１、Ｓ２、Ｌ４、Ｌ５の何れかによって検出され、制御装置５０へ検出信号が出力される。この場合、制御装置５０によって、ロボット２０の動作が停止される。

【0085】

ロボット２０によって、ピッキングエリア１２（＃１）における荷役作業がなされている間に、オペレータが、ピッキングエリア１２（＃２）へ荷物を搬入するために、オペレータは、図示しない動作ボタンを押圧することによって、安全フェンスＦ１を閉じる（ＳＴ３）。これに応じて、安全フェンスＦ１からは、閉状態信号が制御装置５０へ出力される。

【0086】

これに応じて、制御装置５０によって、センサＳ４、Ｓ６が有効化され、センサＳ２、Ｌ５が無効化される（ＳＴ４）。センサＳ２、Ｌ５が無効化されることによって、オペレータは、ピッキングエリア１２（＃２）へ立ち入ることが可能となる。したがって、オペレータは、この間に、ピッキングエリア１２（＃２）に立ち入り、荷物が積載されたパレット（図示せず）を、テーブル２２（＃２）上に載置することによって、ピッキングエリア１２（＃２）へ荷物を搬入する（ＳＴ５）。

【0087】

この間、ロボット２０は依然として、ピッキングエリア１２（＃１）における荷役作業を継続するが、安全フェンスＦ１が閉じられているために、ロボット２０の動作が、ピッキングエリア１２（＃２）へ及ぶことはないので、ピッキングエリア１２（＃２）に荷物を搬入しているオペレータと、ロボット２０との接触事故は回避され、オペレータの安全が確保される。

【0088】

また、万が一、ロボットアーム２１の暴走等のようなロボット２０の動作の異常があった場合であっても、センサＳ４が有効化されているので、ロボット２０の動作の異常はセンサＳ４によって検出され、センサＳ４から制御装置５０へ検出信号が出力される。センサＳ４から制御装置５０へ検出信号が出力されると、制御装置５０によってロボット２０の動作が停止されるので、オペレータの安全が確保される。

【0089】

一方、ピッキングエリア１２（＃２）と搬送エリア１６との間には、安全フェンスＦ１のような空間的な障壁が存在しないために、ピッキングエリア１２（＃２）へ立ち入ったオペレータが、搬送エリア１６へ立ち入ることが可能である。しかしながら、センサＳ６が有効化されているので、オペレータが、搬送エリア１６へ立ち入った場合、センサＳ６によって検出され、センサＳ６から制御装置５０へ検出信号が出力される。センサＳ６から制御装置５０へ検出信号が出力されると、制御装置５０によってロボット２０の動作が停止されるので、オペレータの安全が確保される。

【0090】

ピッキングエリア１２（＃２）への荷物の搬入が完了すると、オペレータは、ピッキングエリア１２（＃２）から退出し、図示しない動作ボタンを押圧することによって、安全フェンスＦ１を開く（ＳＴ６）。これに応じて、安全フェンスＦ１から、制御装置５０へ閉状態信号が出力されなくなる。

【0091】

これに応じて、制御装置５０によって、センサＳ２、Ｌ５が有効化され、センサＳ４、Ｓ６が無効化される（ＳＴ７）。センサＳ１、Ｌ４が既に有効化されていることに加えて、センサＳ２、Ｌ５も有効化されることによって、オペレータが、ピッキングエリア１２（＃１）、（＃２）に立ち入ろうとしても、センサＳ１、Ｓ２、Ｌ４、Ｌ５の何れかによって検出され、制御装置５０へ検出信号が出力される。センサＳ１、Ｓ２、Ｌ４、Ｌ５の何れかから検出信号が出力された場合、制御装置５０によって、ロボット２０の動作が停止される。

【0092】

ピッキングエリア１２（＃１）におけるロボット２０による荷役作業が完了する（ＳＴ８）と、オペレータ操作に応じて、ロボット２０は、制御装置５０によって、ピッキングエリア１２（＃２）における動作が許可され（ＳＴ９）、ステップＳＴ２の動作に戻って、テーブル２２（＃２）上に載置されたパレットに積載された荷物が、ロボット２０によって持ち上げられ、ロボットアーム２１が搬送エリア１６側に回転され、ベルトコンベア２４上へ荷降しされることによって、荷役作業が行われる。

【0093】

なお、ロボット２０が、ピッキングエリア１２（＃２）における動作を許可されている場合、前述したステップＳＴ２からステップＳＴ９の説明における安全フェンスＦ１は、安全フェンスＦ２として、センサＳ２、Ｌ５、Ｓ４、Ｓ６は、センサＳ１、Ｌ４、Ｓ３、Ｓ５として、それぞれ置き換えて理解されたい。

【0094】

上述したように、荷役装置１０によれば、一方のピッキングエリア１２において、ロボット２０によって荷役作業がなされている間に、他方のピッキングエリア１２へのオペレータによる荷物の搬入作業を、オペレータの安全を確保しながら実施することが可能となる。すなわち、荷役装置１０は、高い作業効率と、高い安全性との両方を実現することができる。

【0095】

一方、ロボット２０が持ち上げた荷物の中には、規格外サイズの荷物のように、荷役装置１０で取り扱い可能な規格に準拠しない荷物もあり得る。ロボット２０は、図示しない画像センサを備えており、この画像センサによって、規格外荷物を検知すると、ロボットアーム２１を排出エリア１８側へ回転させ、排出エリア１８に設置された収納籠２６へ規格外荷物を排出する。これによって、収納籠２６に規格外荷物が所定量収納されると、収納籠２６を排出エリア１８から搬出し、空の収納籠２６を排出エリア１８に設置することによって、収納籠２６を交換する必要がある。

【0096】

このような収納籠２６の交換動作について説明する。

【0097】

図１０は、荷役装置１０における収納籠交換時の動作例を示すフローチャートである。

【0098】

図１０に示すような収納籠２６の交換動作は、図９に示す動作と連動するものではない。

【0099】

収納籠２６の交換動作では、先ず排出エリア１８に、空の収納籠２６を設置するために、オペレータ操作によって、センサＬ２、Ｌ３が無効化される。また、制御装置５０によって、ロボットアーム２１の可動範囲Ｒが、図８に示すように制限される（ＳＴ１１）。この状態は、図６における搬入開始状態Ｔ４に対応する。

【0100】

次に、排出エリア１８の外部において収納籠２６がジャッキアップされた状態で、排出エリア１８内へ搬入され、排出エリア１８内に設けられた固定溝近傍まで移動される（ＳＴ１２）。すると、補強板３４（＃１）、（＃２）からの光反射が、センサＭ１、Ｍ２によって検出され、検出信号が制御装置５０へ出力される（ＳＴ１３）。

【0101】

その後、排出エリア１８内の固定溝内に４つの突起部３１（＃１～＃４）が嵌合されるように、収納籠２６がジャッキダウンされる。これによって、排出エリア１８への収納籠２６の設置が完了し、補強板３４（＃３）からの光反射がセンサＭ３によって検出され、検出信号が制御装置５０へ出力される（ＳＴ１４）。

【0102】

この検出信号に応じて、制御装置５０によって、センサＬ２が有効化されるとともに、図７に示すように、ロボットアーム２１の可動範囲Ｒの制限が解除される（ＳＴ１５）。これは、図６における搬入完了状態Ｔ１に対応し、ロボット２０は、規格外荷物を検知すると、ロボットアーム２１を排出エリア１８側へ回転させ、収納籠２６へ規格外荷物を排出できるようになる。

【0103】

このように収納籠２６に排出された規格外荷物が所定量に達し、図６に示す搬出開始状態Ｔ２になると、オペレータ操作によって、センサＬ２が無効化される（ＳＴ１６）。これに応じて、制御装置５０によって、ロボットアーム２１の可動範囲Ｒが、図８に示すように制限され、排出エリア１８からの収納籠２６の搬出が可能となる（ＳＴ１７）。

【0104】

排出エリア１８から収納籠２６を搬出する手順は、排出エリア１８へ収納籠２６を設置する手順と逆である。すなわち、排出エリア１８に設置されている収納籠２６をジャッキアップすることによって、固定溝への突起部３１（＃１～＃４）の嵌合が解除される。これによって、センサＭ３からの検出信号は、制御装置５０へ出力されなくなる。一方、突起部３１（＃１～＃４）の固定溝への嵌合が解除されても、収納籠２６が固定溝の近傍にある限り、センサＭ１、Ｍ２からの検出信号は、引き続き制御装置５０へ出力されている（ＳＴ１８）。

【0105】

その後、収納籠２６をジャッキアップしたまま、排出エリア１８から引き出すことによって、収納籠２６の排出エリア１８からの搬出が完了する（ＳＴ１９）。これにより、センサＭ１、Ｍ２から制御装置５０へ検出信号が出力されなくなる。これは、図６における搬出完了状態Ｔ３に対応する。搬出完了状態Ｔ３になると、センサＭ１、Ｍ２から検出信号が出力されなくなることに応じて、制御装置５０によってセンサＬ２、Ｌ３が有効化される。

【0106】

次に、排出エリア１８へ、空の収納籠２６を搬入する準備ができると、ステップＳ１１へ戻り、前述したように、空の収納籠２６が、排出エリア１８へ搬入され、設置される。なお、上記では、ロボット２０がピッキングエリア１２（＃１）において動作する場合を例に説明したが、ロボット２０がピッキングエリア１２（＃２）において動作する場合も同様に説明される。

【0107】

以上のような動作により、収納籠２６はロボット２０の荷役作業中に交換されるので、荷役装置１０は、ロボット２０の作業効率を低下させることなく、規格外荷物を排出することができる。しかも、収納籠２６の交換中は、ロボットアーム２１の動作が排出エリア１８へ及ばないようにロボットアーム２１の可動範囲Ｒが制限されるので、オペレータの安全を確保することもできる。

【0108】

以上説明したように、実施形態によれば、ロボット２０による荷役作業中であっても、オペレータの安全を確保しつつ、オペレータによる荷物の搬入作業を可能にすることによって、安全性に優れ、かつ、荷役作業効率の低下を招くこともない荷役装置１０、その制御装置５０、制御装置５０において実施される制御方法およびプログラムを提供することが可能となる。

【0109】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

【0110】

例えば、実施形態では、荷役作業の例として、荷降し作業（デパレタイズ）について説明した。しかしながら、実施形態の荷役装置１０は、荷降し作業（デパレタイズ）のみならず、荷積み作業（パレタイズ）に対しても同様に適用可能である。

【符号の説明】

【0111】

１０・・荷役装置、１２・・ピッキングエリア、１３・・カメラアーム、１４・・ロボットエリア、１５・・カメラアーム、１６・・搬送エリア、１８・・排出エリア、２０・・ピッキングロボット（ロボット）、２１・・ロボットアーム、２２・・テーブル、２４・・ベルトコンベア、２６・・収納籠、２７・・フェンス、３１・・突起部、３２・・底部、３３（＃１）・・正面側部、３３（＃２）・・背面側部、３３（＃３）・・右側部、３３（＃４）・・左側部、３４・・補強板、５０・・制御装置、Ｓ１～Ｓ６、Ｌ１～Ｌ５、Ｍ１～Ｍ３・・センサ、Ｆ１、Ｆ２・・安全フェンス。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】