特許 7479901 把持装置、荷役装置、荷役制御装置、荷役制御方法及びコンピュータプログラム

(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】2024-04-26

(45)【発行日】2024-05-09

(54)【発明の名称】把持装置、荷役装置、荷役制御装置、荷役制御方法及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/91 20060101AFI20240430BHJP

   B65G 59/04 20060101ALI20240430BHJP

【ＦＩ】

B65G47/91 A

B65G59/04

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020062214

(22)【出願日】2020-03-31

(65)【公開番号】P2021160857

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-02-15

(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】100111121

【弁理士】

【氏名又は名称】原 拓実

(74)【代理人】

【識別番号】100200218

【弁理士】

【氏名又は名称】沼尾 吉照

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸口 清高

(72)【発明者】

【氏名】益子 淳也

【審査官】森林 宏和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２１８１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０３１１３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１９－００５８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２９１３０７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４７／００ － ４７／９６

Ｂ６５Ｇ ５９／００ － ５９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

載置部に載置された荷物の上面を吸着可能な上面吸着部と、
前記荷物の側面を吸着可能な側面吸着部と、
前記上面吸着部及び前記側面吸着部を前記荷物へ近接する方向及び前記荷物を前記載置部から取り出す方向に移動可能な第１移動部と、
前記上面吸着部は、第１の上面吸着部及び第２の上面吸着部を備え、
前記上面吸着部が前記荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に前記第２の上面吸着部を前記第１の上面吸着部に対して独立して移動可能な第２移動部と、
前記荷物と他の荷物との連結状態を含む情報を取得する連結状態検出部と、
前記連結状態検出部で取得された情報に応じて、前記第１の上面吸着部は一方の荷物を吸着し、前記第２の上面吸着部は他方の荷物を吸着するように前記第２移動部を制御する制御部と、
を備える荷役装置。

【請求項2】

載置部に載置された荷物の上面を吸着可能な上面吸着部と、
前記荷物の側面を吸着可能な側面吸着部と、
前記上面吸着部及び前記側面吸着部を前記荷物へ近接する方向及び前記荷物を前記載置部から取り出す方向に移動可能な第１移動部と、
前記側面吸着部は、第１の側面吸着部及び第２の側面吸着部を備え、
前記側面吸着部が前記荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に前記第２の側面吸着部を前記第１の側面吸着部に対して独立して移動可能な第３移動部と、
前記荷物と他の荷物との連結状態を含む情報を取得する連結状態検出部と、
前記連結状態検出部で取得された情報に応じて、前記第１の側面吸着部は一方の荷物を吸着し、前記第２の側面吸着部は他方の荷物を吸着するように前記第３移動部を制御する制御部と、
を備える荷役装置。

【請求項3】

荷物の高さを検出するセンサをさらに有し、
前記制御部は、前記センサによって検出された荷物の高さに基づいて、前記第２の側面吸着部は前記他方の荷物を吸着するように前記第３移動部を制御する、
請求項２記載の荷役装置。

【請求項4】

前記連結状態検出部は、撮像された画像を画像処理することにより結束手段を検出する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の荷役装置。

【請求項5】

前記連結状態検出部は、無線通信により前記荷物に設けられたタグから連結状態を含む情報を取得する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の荷役装置。

【請求項6】

荷物と他の荷物との連結状態を含む情報を取得する連結状態検出部と、
前記連結状態検出部で取得された前記情報に応じて、載置部に載置された荷物の上面を吸着可能な第１の上面吸着部及び第２の上面吸着部並びに前記荷物の側面を吸着可能な側面吸着部を前記荷物へ近接する方向及び前記荷物を載置部から取り出す方向に移動可能な第１移動部と、前記第１の上面吸着部及び第２の上面吸着部が前記荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に前記第２の上面吸着部を前記第１の上面吸着部に対して独立して移動可能な第２移動部とを制御する制御部と、
を有する荷役制御装置。

【請求項7】

荷物と他の荷物との連結状態を含む情報を取得する連結状態検出部と、
前記連結状態検出部で取得された前記情報に応じて、載置部に載置された荷物の上面を吸着可能な上面吸着部並びに前記荷物の側面を吸着可能な第１の側面吸着部及び第２の側面吸着部を前記荷物へ近接する方向及び前記荷物を載置部から取り出す方向に移動可能な第１移動部と、前記第１の側面吸着部及び第２の側面吸着部が前記荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に前記第２の側面吸着部を前記第１の側面吸着部に対して独立して移動可能な第３移動部とを制御する制御部と、
を有する荷役制御装置。

【請求項8】

荷物と他の荷物との連結状態を含む情報を取得するステップと、
取得した前記情報に応じて、載置部に載置された荷物の上面を吸着可能な第１の上面吸着部及び第２の上面吸着部並びに前記荷物の側面を吸着可能な側面吸着部を前記荷物へ近接する方向及び前記荷物を載置部から取り出す方向に移動可能な第１移動部と、前記第１の上面吸着部及び第２の上面吸着部が前記荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に前記第２の上面吸着部を前記第１の上面吸着部に対して独立して移動可能な第２移動部とを制御するステップと、
を有する荷役制御方法。

【請求項9】

荷物と他の荷物との連結状態を含む情報を取得するステップと、
取得した前記情報に応じて、載置部に載置された荷物の上面を吸着可能な上面吸着部並びに前記荷物の側面を吸着可能な第１の側面吸着部及び第２の側面吸着部を前記荷物へ近接する方向及び前記荷物を載置部から取り出す方向に移動可能な第１移動部と、前記第１の側面吸着部及び第２の側面吸着部が前記荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に前記第２の側面吸着部を前記第１の側面吸着部に対して独立して移動可能な第３移動部とを制御するステップと、
を有する荷役制御方法。

【請求項10】

荷役装置のコンピュータに、
荷物と他の荷物との連結状態を含む情報を取得する機能と、
取得した前記情報に応じて、載置部に載置された荷物の上面を吸着可能な第１の上面吸着部及び第２の上面吸着部並びに前記荷物の側面を吸着可能な側面吸着部を前記荷物へ近接する方向及び前記荷物を載置部から取り出す方向に移動可能な第１移動部と、前記第１の上面吸着部及び第２の上面吸着部が前記荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に前記第２の上面吸着部を前記第１の上面吸着部に対して独立して移動可能な第２移動部とを制御する機能と、
を実現させるためのコンピュータプログラム。

【請求項11】

荷役装置のコンピュータに、
荷物と他の荷物との連結状態を含む情報を取得する機能と、
取得した前記情報に応じて、載置部に載置された荷物の上面を吸着可能な上面吸着部並びに前記荷物の側面を吸着可能な第１の側面吸着部及び第２の側面吸着部を前記荷物へ近接する方向及び前記荷物を載置部から取り出す方向に移動可能な第１移動部と、前記第１の側面吸着部及び第２の側面吸着部が前記荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に前記第２の側面吸着部を前記第１の側面吸着部に対して独立して移動可能な第３移動部とを制御する機能と、
を実現させるためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、荷役装置、荷役制御装置、荷役制御方法及びコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の荷物が載置された台等の載置部から荷物を１つずつ取り出す荷役装置として、荷物の側面のいずれか１面、及び荷物の上面を吸着することで荷物を保持して取り出す構成が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６５９５６６５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の荷役装置では、取り出す荷物と他の荷物とが連結されている場合に、連結されている荷物を安定して取り出すことができないという問題があった。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、連結された荷物を安定して移動可能な荷役装置、荷役制御装置、荷役制御方法及びコンピュータ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】

【0006】

上記課題を解決するために、実施形態の荷役装置は、上面吸着部と、側面吸着部と、第１移動部と、第２移動部と、連結状態検出部と、制御部と、を有する。上面吸着部は、載置部に載置された荷物の上面を吸着する。側面吸着部は、荷物の側面を吸着する。第１移動部は、上面吸着部及び側面吸着部を荷物へ近接する方向及び荷物を載置部から取り出す方向に移動する。上面吸着部は、第1の上面吸着部及び第２の上面吸着部を備える。第２移動部は、上面吸着部が荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に第２の上面吸着部を第１の上面吸着部に対して独立して移動する。連結状態検出部は、荷物と他の荷物との連結状態を含む情報を取得する。制御部は、連結状態検出部で取得された情報に応じて、第１の上面吸着部は一方の荷物を吸着し、第２の上面吸着部は他方の荷物を吸着するように第２移動部を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態に係る荷役装置の構成を示す斜視図。

【図2】第１の実施形態に係る荷役装置における吸着装置の構成を示す斜視図。

【図3】第１の実施形態に係る荷役装置における吸着装置の構成を示す斜視図。

【図4】第１の実施形態に係る荷役装置における吸着装置の構成を示す斜視図。

【図5】第１の実施形態に係る荷役装置における吸着装置の構成を示す斜視図。

【図6】第１の実施形態に係る荷役装置の機能構成を示す図。

【図7】第１の実施形態に係る荷役装置の動作を示す図。

【図8】第１の実施形態に係る荷役装置の初期状態を示す図。

【図9】第１の実施形態に係る荷役装置における第１の上面吸着部が荷物の上面に対向する状態を示す図。

【図10】第１の実施形態に係る荷役装置における第２の上面吸着部が荷物の上面に対向する状態を示す図。

【図11】第１の実施形態に係る荷役装置における上面吸着部が荷物と接する状態を示す図。

【図12】第１の実施形態に係る荷役装置における側面吸着部が荷物と接する状態を示す図。

【図13】第１の実施形態に係る荷役装置における吸着装置が荷物を持ち上げた状態を示す図。

【図14】第１の実施形態に係る荷役装置における吸着装置が荷物を引きずり出す状態を示す図。

【図15】第１の実施形態に係る荷役装置の初期状態を示す図。

【図16】第１の実施形態に係る荷役装置における上面吸着部が荷物の上面に対向する状態を示す図。

【図17】第１の実施形態に係る荷役装置における上面吸着部が荷物と接する状態を示す図。

【図18】第１の実施形態に係る荷役装置における第１及び第２の側面吸着部が荷物の側面に対向する状態を示す図。

【図19】第１の実施形態に係る荷役装置における側面吸着部が荷物と接する状態を示す図。

【図20】第１の実施形態に係る荷役装置における吸着装置が荷物を持ち上げた状態を示す図。

【図21】第１の実施形態に係る荷役装置における吸着装置が荷物を引きずり出す状態を示す図。

【図22】第１の実施形態に係る荷役装置における吸着装置の変形例の斜視図。

【図23】第２の実施形態に係る荷役装置の構成を示す斜視図。

【図24】第２の実施形態に係る荷役装置の動作を示す図。

【図25】第２の実施形態に係る荷役装置の初期状態を示す図。

【図26】第２の実施形態に係る荷役装置における第１の上面吸着部が荷物の上面に対向する状態を示す図。

【図27】第２の実施形態に係る荷役装置における第１及び第２の上面吸着部が荷物の上面に対向する状態を示す図。

【図28】第２の実施形態に係る荷役装置における上面吸着部が荷物と接する状態を示す図。

【図29】第２の実施形態に係る荷役装置における第１及び第２の側面吸着部が荷物の側面に対向する状態を示す図。

【図30】第２の実施形態に係る荷役装置における側面吸着部が荷物と接する状態を示す図。

【図31】第２の実施形態に係る荷役装置における吸着装置が荷物を持ち上げた状態を示す図。

【図32】第２の実施形態に係る荷役装置における吸着装置が荷物を引きずり出す状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、発明を実施するための実施形態について説明する。以下の実施形態では、把持装置として吸着による把持を例に説明しているが、これに限定されず、荷物を把持可能な装置であれば吸着以外の手段による把持装置であってもよい。

【0009】

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る荷役装置１０を、図１乃至図２１を用いて説明する。

【0010】

図１は、第１の実施形態に係る荷役装置１０の構成を示す斜視図である。図１に示すように、荷役装置１０は、倉庫等の荷役作業が行われる現場１にて用いられる。現場１には、本実施形態では、荷物５を他の搬送先に搬送する第１のベルトコンベア６が設置されている。

【0011】

荷役装置１０は、複数の荷物５が載置された台等の載置部７から荷物５を１つずつ、若しくは同時に複数取り出して第１のベルトコンベア６に移動する。荷役装置１０は、第１のベルトコンベア６の搬送方向に沿う一方の縁の近傍に配置されている。

【0012】

載置部７は、荷役装置１０を間に挟んで第１のベルトコンベア６に相対する位置に配置される。

【0013】

ここで、載置部７から第１のベルトコンベア６へ向かう方向に平行な方向を前後方向とする。上下方向に直交し、かつ、前後方向に直交する方向を、幅方向とする。

【0014】

荷役装置１０は、図１に示すように、筐体２０と、筐体２０に設けられ、載置部７上の荷物５を検出する第１のセンサ部３０（連結状態検出部）と、筐体２０内に設けられ、荷物５を第１のベルトコンベア６に移動する第２のベルトコンベア４０と、筐体２０に設けられ、第２のベルトコンベア４０を筐体２０内で昇降する第１の昇降装置５０と、を有している。また荷役装置１０は、荷物５を吸着し把持する把持装置６０（以下、吸着装置とする）と、吸着装置６０に負圧を生じさせる負圧発生装置６５と、を有している。また荷役装置１０は、筐体２０に設けられ、吸着装置６０を載置部７と第２のベルトコンベア４０との間で移動する第１移動部７０と、吸着装置６０と荷物５との間の距離が所定距離以下となったことを検出する図示しない第２のセンサ部９０と、吸着装置６０に吸着された荷物５の下面の高さを検出する第３のセンサ部９５と、制御部１００と、を有している。

【0015】

荷役装置１０は、第１移動部７０で吸着装置６０を載置部７まで移動し、吸着装置６０で荷物５を吸着する。そして、荷役装置１０は、第１移動部７０で吸着装置６０を第２のベルトコンベア４０上に移動して吸着を解除することで荷物５を第２のベルトコンベア４０に載置する。そして、荷役装置１０は、第２のベルトコンベア４０によって荷物５を第１のベルトコンベア６に移動する。

【0016】

第１のベルトコンベア６は、荷役装置１０によって荷物５が移動される搬送先の一例である。換言すると、第１のベルトコンベア６は、第２のベルトコンベア４０によって荷物５が移動される搬送先の一例である。

【0017】

筐体２０は、第１のベルトコンベア６及び載置部７の間に位置しており、現場１の床面に例えば固定されている。筐体２０は、例えば、筐体本体２１と、庇部２２と、を有する。

【0018】

筐体本体２１は、載置部７と対向する領域に、前後方向に内外を連通する開口２３を有する。開口２３は、載置部７側から筐体本体２１内に、荷物５、吸着装置６０及び第１移動部７０の一部が移動可能な大きさを有している。開口２３の幅は、載置部７の幅と同じ、または、載置部７の幅よりも大きい。開口２３の幅方向両端のそれぞれは、載置部７の幅方向両端と前後方向に対向し、または、幅方向の外側に位置する。また、筐体本体２１は、第１のベルトコンベア６と対向する領域に、前後方向に内外を連通する開口２４を有している。開口２４は、荷物５が移動可能な大きさを有している。

【0019】

筐体本体２１の内部は、第１移動部７０によって、吸着装置６０及び吸着装置６０に吸着された荷物５が、開口２３を通って第２のベルトコンベア４０まで移動可能に、かつ、第２のベルトコンベア４０によって荷物５が開口２４まで移動可能に構成される。このような筐体本体２１は、例えば、４つの柱部２１ａと、これら４つの柱部２１ａの上端及び下端に設けられた複数の梁部２１ｂと、を有する形状に構成される。載置部７側の２つの柱部２１ａ、及び２つの梁部２１ｂによって、開口２３が構成される。第１のベルトコンベア６側の２つの柱部２１ａ、及び２つの梁部２１ｂによって、開口２４が構成される。

【0020】

庇部２２は、載置部７側の２本の柱部２１ａの上端から前方に突出する例えば枠状に構成される。庇部２２は、載置部７の上方に位置する。庇部２２は、第１のセンサ部３０が固定される固定部２６を有している。

【0021】

第１のセンサ部３０は、固定部２６に固定される。第１のセンサ部３０は、例えばカメラである。このカメラは、例えば、被写体までの距離を画素毎に取得可能な３Ｄカメラである。第１のセンサ部３０は、好ましくは、３Ｄカメラと、カラー画像を取得するＲＧＢカメラとの両方で構成される。第１のセンサ部３０は、載置部７に載置された複数の荷物５の上面を撮像する。第１のセンサ部３０は、撮像された画像を、制御部１００に送信する。

【0022】

第２のベルトコンベア４０は、荷物５が載置可能なベルト４１と、ベルト４１を駆動するモータ４２と、を有する。ベルト４１は、無端ベルトである。モータ４２は扁平な環状に構成されたベルト４１の一端に配置されている。モータ４２は、上面４１ａをモータ４２側に引っ張ることで、ベルト４１を駆動する。このように構成された第２のベルトコンベア４０は、モータ４２が第１のベルトコンベア６側に位置し、かつ、ベルト４１の上面４１ａの移動方向が前後方向と平行となる姿勢で、筐体本体２１内に設置される。ベルト４１の開口２３側の一端は、開口２３の近傍に位置する。ベルト４１の開口２４側の一端は、開口２４の近傍に位置する。ベルト４１の第１のベルトコンベア６側の一端から第１のベルトコンベア６のベルト６ａまでの距離は、荷物５の前後方向の長さよりも小さく、ベルト４１からベルト６ａまで荷物５が移動可能となる距離に設定されている。換言すると、ベルト４１とベルト６ａとの間の隙間は、荷物５が当該隙間を通して落下することがない隙間に設定されている。

【0023】

第１の昇降装置５０は、例えば、筐体本体２１の上端の梁部２１ｂに設けられた第１の駆動部５１と、第１の駆動部５１に設けられた第１のシャフト５２と、第１のシャフト５２に巻回された第１のワイヤ５３と、を有している。第１の駆動部５１が駆動されることで第１のシャフト５２が回転される。第１のシャフトが回転されることで第１のワイヤ５３を介して第２のベルトコンベア４０が昇降される。なお、第１の昇降装置５０は、第２のベルトコンベア４０を昇降可能に構成されればよい。第１の昇降装置５０の、上述の構成は、一例であり、限定されるものではない。

【0024】

また、第１移動部７０は、吸着装置６０を、前後、左右方向及び上下方向に移動させるものである。第１移動部７０は、先端に吸着装置６０が取り付けられている伸縮可能なアーム７２を水平移動させるための水平移動装置７１と、水平移動装置７１を昇降させる第２の昇降装置８０とを有する。水平移動装置７１及び第２の昇降装置８０についての詳細は後述する。

【0025】

図２は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における吸着装置６０の構成を示す斜視図である。

【0026】

吸着装置６０は、荷物５の上面を吸着する第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃと、荷物５の側面５ｂを吸着する第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃと、を有している。

【0027】

吸着装置６０は、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃが荷物５を吸着する吸着力の方向と交差する方向に第２の上面吸着部６２ｃを第1の上面吸着部６２ａに対して独立して前後に移動する第２移動部６８を有する。また、吸着装置６０は、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物を吸着する吸着力の方向と交差する方向に第２の側面吸着部６３ｃを第１の側面吸着部６３ａに対して独立して上下に移動する第３移動部６９を有する。また、吸着装置６０は、第１移動部７０に支持される基部６１と、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃを前後方向に移動する第４移動部６４と、を有する。なお、図２における矢印は、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃが荷物を吸着する吸着力の方向、並びに第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物を吸着する吸着力の方向である。

【0028】

第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃはまとめて上面吸着部６２と表す。また、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃはまとめて側面吸着部６３と表す。

【0029】

吸着装置６０は、上面吸着部６２で荷物５の上面を吸着し、かつ側面吸着部６３で荷物５の側面（前面）を吸着することで、荷物５を保持する。

【0030】

基部６１は、一方向（前後方向）に延びる棒状に構成された基部本体６１ａと、基部本体６１ａの長手方向の一端から、基部本体６１ａの長手方向に直交する方向（下方）に延出した延出部６１ｂと、を有する。このように構成された基部６１は、幅方向に平行な回転軸６７によりアーム７２に回動可能に取り付けられることにより、第１移動部７０に連結される。基部本体６１ａ、及び延出部６１ｂは、基部本体６１ａが前後方向に平行となり延出部６１ｂが下方に延出する姿勢となることが可能な位置関係を有している。基部本体６１ａの回転軸６７側の一端面は、例えば基部本体６１ａを回動可能とする曲面に構成されている。

【0031】

また、基部６１は、上面吸着部６２及び側面吸着部６３が荷物５を吸着していない状態で位置する初期位置から、所定角度回動可能に構成される。この所定角度は、上面吸着部６２及び側面吸着部６３が荷物５を吸着した状態で荷物５の重さにより回動する方向への回動角度である。この所定角度は、基部６１が荷物５の重さによって回転軸６７回りに回動したときに、吸着装置６０がアーム７２に接触しない角度である。本実施形態では、所定角度は、例えば、１０度～１５度である。このように構成された基部６１は、本実施形態では、上面吸着部６２の重さ、側面吸着部６３の重さ、及び第４移動部６４の重さにより、上面吸着部６２及び側面吸着部６３が荷物５を吸着していない状態では、基部６１が前後方向に平行となる初期位置に維持される。

【0032】

第１の上面吸着部６２ａは、基部本体６１ａの例えば延出部６１ｂと反対の先端部に第１の支持部６２ｂを介して固定される。第１の上面吸着部６２ａには複数の開口６２ａ１を有する。

【0033】

第１の上面吸着部６２ａの複数の開口６２ａ１のそれぞれは、負圧発生装置６５により空気が吸引されている状態で開口６２ａ１が荷物５の上面５ａで閉塞されることで真空引きされて内部に負圧が生じ、この負圧により、荷物５の上面を吸着可能となる。第１の上面吸着部６２ａの複数の開口６２ａ１のそれぞれは、負圧発生装置６５に接続された管６６に直接的、または間接的に接続される。本実施形態では、第１の上面吸着部６２ａの複数の開口６２ａ１は、間接的に接続される。その一例として、第１の上面吸着部６２ａの複数の開口６２ａ１は、第１の支持部６２ｂを介して、管６６に接続される。

【0034】

第１の支持部６２ｂは、内部に、複数の開口６２ａ１に連通する空間を有する。第１の支持部６２ｂには、管６６が連結される。第１の支持部６２ｂの外観は、例えば直方体状に構成される。第１の支持部６２ｂを介して、管６６及び複数の開口６２ａ１が、流体的に連結される。

【0035】

このように構成された第１の上面吸着部６２ａは、基部６１が初期位置にあるときにそれぞれの開口６２ａ１が上下方向に直交する平面に位置する姿勢で、基部本体６１ａに固定される。

【0036】

第２の上面吸着部６２ｃは、第２移動部６８に固定される。

【0037】

第２の上面吸着部６２ｃには、複数の開口６２ｃ１を有する。複数の開口６２ｃ１のそれぞれは、第１の上面吸着部６２ａと同様に、負圧発生装置６５により空気が吸引されている状態で荷物５の上面で閉塞されることで真空引きされて内部に負圧が生じ、この負圧により、荷物５の上面を吸着可能となる。複数の開口６２ｃ１のそれぞれは、負圧発生装置６５に接続された管６６に直接的、または間接的に接続される。第２の支持部６２ｄの外観は、例えば直方体状に構成される。第２の支持部６２ｄを介して、管６６及び複数の開口６２ｃ１が、流体的に連結される。

【0038】

このように構成された第２の上面吸着部６２ｃは、基部６１が初期位置にあるときに複数の開口６２ｃ１が上下方向に直交する平面に位置する姿勢で、移動部６８ｂに固定される。

【0039】

第２移動部６８は、基部６１に直線方向（前後方向）に移動可能に連結された移動部６８ｂと、駆動部６８ａと、を有している。移動部６８ｂの、例えば基部６１に対して反対側の先端に、第２の上面吸着部６２ｃが第２の支持部６２ｄを介して固定されている。第２の上面吸着部６２ｃが、第１の上面吸着部６２ａと前後方向に最も近づいた位置を初期位置とする。

【0040】

移動部６８ｂは駆動部６８ａを駆動することで、第２の上面吸着部６２ｃを移動させる。駆動部６８ａは、例えば、モータである。このように構成された第２移動部６８は、移動部６８ｂの移動方向が、基部６１が初期位置にあるときに前後方向に平行となる姿勢で、基部６１に固定される。

【0041】

図３は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における吸着装置６０の構成を示す斜視図であり、第２の上面吸着部６２ｃを初期位置から移動した状態を示している。なお、図３における矢印は、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃが荷物を吸着する吸着力の方向、並びに第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物を吸着する吸着力の方向である。

【0042】

第２移動部６８は、例えば、第１の上面吸着部６２ａに対して第２の上面吸着部６２ｃを、図２に示すように第１の上面吸着部６２ａと前後方向に最も近づいた位置から、図３に示すように荷物５の前後方向の長さと同距離となる位置の間で移動可能に構成される。つまり、図３に示すように、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃが荷物５を吸着する吸着力の方向と交差する方向に第２の上面吸着部６２ｃを第１の上面吸着部６２ａに対して独立して移動可能に構成される。

【0043】

第１の側面吸着部６３ａは、第４移動部６４に固定される。第１の側面吸着部６３ａには、複数の開口６３ａ１を有する。

【0044】

複数の開口６３ａ１のそれぞれは、負圧発生装置６５によって空気が吸引されている状態で荷物５の側面で閉塞されることで真空引きされて内部に負圧が生じ、この負圧によって荷物５の側面を吸着可能となる。複数の開口６３ａ１のそれぞれは、負圧発生装置６５に接続された管６６に直接的、または間接的に接続される。本実施形態では、複数の開口６３ａ１は、間接的に接続される。

【0045】

その一例として、開口６３ａ１は、第３の支持部６３ｂを介して、管６６に接続される。第３の支持部６３ｂは、内部に、複数の開口６３ａ１のそれぞれに連通する空間を有する。第３の支持部６３ｂは、管６６が連結される。第３の支持部６３ｂの外観は、例えば直方体状に構成される。第３の支持部６３ｂを介して、管６６及び複数の開口６３ａ１が、流体的に連結される。

【0046】

このように構成された第１の側面吸着部６３ａは、基部６１が初期位置にあるときにそれぞれの開口６３ａ１が、前後方向に載置部７側に向き、かつ、それぞれの開口６３ａ１が前後方向に直交する平面に位置する姿勢で、第４移動部６４に固定される。

【0047】

第４移動部６４は、基部６１の例えば延出部６１ｂに対して前後方向に移動可能に連結された移動部６４ｂと、駆動部６４ａと、を有している。移動部６４ｂの、例えば移動方向の先端に、第１の側面吸着部６３ａが第３の支持部６３ｂを介して固定されている。移動部６４ｂが、例えば、上面吸着部６２から前後方向に最も離れた位置を初期位置とする。

【0048】

移動部６４ｂは駆動部６４ａを駆動することで、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃを移動させる。駆動部６４ａは、例えば、モータである。このように構成された第４移動部６４は、移動部６４ｂの移動方向が、基部６１が初期位置にあるときに前後方向に平行となる姿勢で、基部６１に固定される。

【0049】

図４は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における吸着装置６０の構成を示す斜視図であり、側面吸着部６３を初期位置から移動した状態を示している。なお、図４における矢印は、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃが荷物を吸着する吸着力の方向、並びに第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物を吸着する吸着力の方向である。

【0050】

また、第４移動部６４は、例えば、上面吸着部６２に対して側面吸着部６３を、図２に示すように上面吸着部６２から前後方向に最も離れた位置から、図４に示すように上面吸着部６２と前後方向に最も近づく位置の間で移動可能に構成される。

【0051】

第２の側面吸着部６３ｃは、第３移動部６９に固定される。第２の側面吸着部６３ｃには、複数の開口６３ｃ１を有する。

【0052】

複数の開口６３ｃ１のそれぞれは、負圧発生装置６５により空気が吸引されている状態で荷物５の側面で閉塞されることで真空引きされて内部に負圧が生じ、この負圧により、荷物５の側面を吸着可能となる。複数の開口６３ｃ１のそれぞれは、負圧発生装置６５に接続された管６６に直接的、または間接的に接続される。

【0053】

第４の支持部６３ｄの外観は、例えば直方体状に構成される。第４の支持部６３ｄを介して、管６６及び複数の開口６３ｃ１が、流体的に連結される。

【0054】

このように構成された第２の側面吸着部６３ｃは、基部６１が初期位置にあるときにそれぞれの開口６３ｃ１が前後方向に載置部７側に向き、かつ、それぞれの開口６３ｃ１が前後方向に直交する平面に位置する姿勢で、第３移動部６９に固定される。

【0055】

第３移動部６９は、移動部６４ｂに対して直線方向に移動可能に連結された移動部６９ｂと、駆動部６９ａと、を有している。移動部６９ｂの、例えば駆動部６９ａに対して反対側の先端に、第４の支持部６３ｄが固定されている。第２の側面吸着部６３ｃが、第１の側面吸着部６３ａと上下方向に最も近づいた位置を初期位置とする。

【0056】

移動部６９ｂは駆動部６９ａを駆動することで、第２の側面吸着部６３ｃを上下方向に移動させる。駆動部６９ａは、一例として、伸縮可能に構成される。駆動部６９ａは、伸縮することで、第２の側面吸着部６３ｃを一方向に移動させる。

【0057】

移動部６９ｂは、例えば重なり合った筒が伸び縮みする構造により、伸縮自在に構成される。駆動部６９ａは、例えば、モータやエアシリンダ等である。このように構成された第３移動部６９は、基部６１が初期位置にあるときに移動部６９ｂの移動方向が上下方向となるように、移動部６４ｂに固定される。

【0058】

図５は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における吸着装置６０の構成を示す斜視図であり、第２の側面吸着部６３ｃを初期位置から移動した状態を示している。なお、図５における矢印は、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃが荷物を吸着する吸着力の方向、並びに第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物を吸着する吸着力の方向である。

【0059】

第３移動部６９は、例えば、第１の側面吸着部６３ａに対して第２の側面吸着部６３ｃを、図２に示すように第１の側面吸着部６３ａと前後方向に最も近づいた位置から、図５に示すように荷物５の上下方向の長さと同距離となる位置の間で移動可能に構成される。このように、第３移動部６９は、第２の側面吸着部６３ｃを第１の側面吸着部６３ａに対して独立して移動可能なものである。

【0060】

負圧発生装置６５は、複数の第１の上面吸着部６２ａ、複数の第２の上面吸着部６２ｃ、複数の第１の側面吸着部６３ａ、及び複数の第２の側面吸着部６３ｃのそれぞれに、負圧を生じさせる。負圧発生装置６５は、例えば、駆動することで負圧を生じさせ、停止することで空気の吸引を解除してもよい。または、負圧発生装置６５は、バルブを有し、このバルブを開閉することで、空気の吸引状態及び吸引解除状態を切り替える構成であってもよい。このバルブは、荷物の吸着を解除する際に使用されてもよい。具体的には、真空系の負圧発生装置６５側のバルブを閉じ、吸着部側のバルブを開くことで、荷物の吸着を解除することが可能となる。要するに、負圧発生装置６５は、複数の第１の上面吸着部６２ａ、複数の第２の上面吸着部６２ｃ、複数の第１の側面吸着部６３ａ、及び複数の第２の側面吸着部６３ｃのそれぞれに負圧を生じさせる構成を有していればよい。負圧発生装置６５は、例えば、ポンプとタンクを含んでいる。

【0061】

なお、第１移動部７０は、第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃを同時に移動させる構成である。しかしながら、荷役装置１０が第２移動部６８、第３移動部６９及び第４移動部６４を有する構成であることから、第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ、第１の側面吸着部６３ａ、及び第２の側面吸着部６３ｃを一体に移動可能な構成に限定されない。つまり、第２移動部６８、第３移動部６９、及び第４移動部６４が停止している状態では、第１移動部７０は、第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ、第１の側面吸着部６３ａ、及び第２の側面吸着部６３ｃを一体に移動させる。

【0062】

図１に戻って説明すると、第１移動部７０は、例えば、アーム７２が連結され、アーム７２を水平方向に移動させる水平移動装置７１と、水平移動装置７１を昇降することでアーム７２を昇降する第２の昇降装置８０と、を有する。

【0063】

水平移動装置７１は、回転軸６７によって基部６１が連結されるアーム７２と、アーム７２を移動可能に支持する支持部７３と、を有する。

【0064】

アーム７２は、基部６１を、前後方向に移動可能に構成される。アーム７２は、一例として、伸縮可能に構成される。アーム７２は、伸縮することで、基部６１を一方向（前後方向）に移動させる。アーム７２は、例えば重なり合った筒が伸び縮みする構造により、伸縮自在に構成される。支持部７３は、アーム７２を、アーム７２の伸縮方向と直交する方向、すなわち、左右方向に移動可能に支持する。アーム７２の伸縮は、モータやエアシリンダ等の駆動部により行われる。支持部７３に対するアーム７２の、伸縮方向に直交する方向の移動は、モータやエアシリンダ等の駆動部により行われる。このように構成された水平移動装置７１は、アーム７２の伸縮方向が前後方向に平行となり、かつ、支持部７３に対するアーム７２の、伸縮方向に直交する移動方向が幅方向と平行となる姿勢で、支持部７３、及びアーム７２の一部が筐体本体２１内に収容される。

【0065】

第２の昇降装置８０は、例えば、筐体本体２１の上端の梁部２１ｂに設けられた第２の駆動部８１と、第２の駆動部８１に設けられた第２のシャフト８２と、第２のシャフト８２に巻回された第２のワイヤ８３と、を有している。第２の駆動部８１が駆動されることで第２のシャフト８２が回転される。第２のシャフト８２が回転されることで第２のワイヤ８３を介して水平移動装置７１が昇降される。なお、第２の昇降装置８０は、水平移動装置７１を昇降可能に構成されればよく、上述の構成に限定されるものではない。第１移動部７０は、このような構成により、吸着装置６０を荷物５の載置方向又は取出し方向に移動させることが可能となる。

【0066】

吸着装置６０に設けられた第２のセンサ部９０（図示省略）は、上面吸着部６２が荷物５の上面に、第１の所定距離より近づいたことを検出する第１の近接センサ９１（図示省略）と、側面吸着部６３が荷物５の側面に、第２の所定距離より近づいたことを検出する第２の近接センサ９２（図示省略）と、を有する。第１の近接センサ９１は、一例として複数設けられる。なお、この第１の所定距離とは、上面吸着部６２が荷物５の上面を吸着可能な距離である。上面吸着部６２が荷物５の上面を吸着可能な距離とは、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃが荷物５の上面に接触して開口６２ａ１及び開口６２ｃ１が荷物５の上面により閉塞される距離である。

【0067】

第２の近接センサ９２は、一例として複数設けられる。第２の近接センサ９２は、側面吸着部６３が荷物５の側面に対して、第２の所定距離より近づいたことを検出する。なお、この第２の所定距離とは、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物５の側面を吸着可能な距離である。第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物５の側面を吸着可能な距離とは、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物５の側面に接触して開口６３ａ１及び開口６３ｃ１が荷物５の側面により閉塞される距離である。

【0068】

第３のセンサ部９５は、図１に示すように、例えば、筐体本体２１と載置部７の間に設置されたレーザーレンジファインダである。第３のセンサ部９５は、上方を通過する荷物５の下面の高さ位置を検出可能に構成される。第３のセンサ部９５は、検出結果を制御部１００に送信する。第３のセンサ部９５による検出結果は、第２のベルトコンベア４０の高さを制御するために使用されてもよい。また、荷物の高さを算出するために使用されても良い。第１のセンサ部３０、第２のセンサ部９０、及び第３のセンサ部９５をまとめてセンサ部１１０とする。

【0069】

図６は、第１の実施形態に係る荷役装置１０の機能構成を示す図である。荷役制御装置１２０は、センサ部１１０と、制御部１００と、を有する。制御部１００は、センサ部１１０と、第１移動部７０と、第２移動部６８と、第３移動部６９と、第４移動部６４と、負圧発生装置６５と、第１の昇降装置５０と、第２のベルトコンベア４０と、に電気的に接続される。制御部１００は、第１のセンサ部３０によって取得された情報、第２のセンサ部９０の検出結果、及び第３のセンサ部９５の検出結果に基づいて、第１移動部７０と、第２移動部６８と、第３移動部６９と、第４移動部６４と、負圧発生装置６５と、第１の昇降装置５０と、第２のベルトコンベア４０と、を制御する。

【0070】

制御部１００は、機能１乃至機能６を有する。

【0071】

機能１は、第１のセンサ部３０によって取得された情報に応じて、移動させる荷物５Ａを決定する機能である。第１のセンサ部３０は、載置部７上の複数の荷物５のそれぞれの上面の水平方向の位置を検出可能に構成される。機能１は、第１のセンサ部３０により撮像された荷物５のうち、前後方向で筐体本体２１に最も近い荷物５を、移動させる荷物５Ａとして決定する。なお、筐体本体２１に最も近い荷物５が複数ある場合は、例えば、幅方向に端に位置する荷物５を、移動させる荷物５Ａに決定する。

【0072】

機能２は、第１のセンサ部３０が取得した情報に応じて、決定された荷物５Ａと他の荷物との連結状態を検知し、第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが移動する荷物５Ａ及び連結されている荷物を把持する位置をそれぞれ算出する機能である。本実施形態における「連結状態」とは、決定された荷物５ＡがＰＰバンド、結束バンド及び紐等の手段によって他の荷物と連結されている状態のことである。機能２は、第１のセンサ部３０により取得された情報に応じて、荷物５ＡがＰＰバンド、結束バンド及び紐等の手段により他の荷物と連結されているか否かを検知する。第１のセンサ部３０は、例えばカメラであり、撮像された画像から結束バンド及び紐等を検出し連結状態を取得てもよい。また第１のセンサ部３０は、撮像された画像から荷物の連結状態の情報と紐付け可能なコードを読み取り、連結状態を取得してもよい。第１のセンサ部３０（連結状態検出部）は、連結状態を取得可能な手段であれば、カメラに加えて別のセンサを備えてもよい。例えば、第１のセンサ部３０は、ＩＣリーダ等の電子情報読取装置をさらに備えてもよい。この場合、第１のセンサ部３０は、ＰＰバンド、結束バンド及び紐等の手段に設けられたタグや、荷物５に設けられたタグより情報を無線通信により読み取り、連結状態を取得してもよい。そして機能２は、荷物５Ａの連結状態に基づいて、荷物５Ａ及び連結されている荷物を把持する位置を算出する。

【0073】

移動する荷物５Ａが他の荷物と前後方向に連結されている場合、第１の上面吸着部６２ａ、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃは一方（筐体本体２１に最も近い荷物）の荷物５Ａを吸着し、第２の上面吸着部６２ｃは他方（５Ａの奥側）の荷物を吸着するようにそれぞれの吸着部が荷物を把持する位置を算出する。移動させる荷物５Ａが他の荷物と上下方向に連結されている場合、第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ及び第１の側面吸着部６３ａは一方の荷物５Ａ（上側）を吸着し、第２の側面吸着部６３ｃは他方（下側）の荷物を吸着するようにそれぞれの吸着部が荷物を把持する位置を算出する。

【0074】

機能３は、第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが決定された荷物５を吸着する位置への移動を制御する機能である。機能３は、第１のセンサ部３０で取得された情報に応じて、第１移動部７０と、第２移動部６８と、第３移動部６９と、第４移動部６４を制御する機能である。そうすることにより、第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ、第１の側面吸着部６３ａ、及び第２の側面吸着部６３ｃが決定された荷物５Ａを吸着する位置への移動を制御する。

【0075】

機能４は、第２のセンサ部９０の検出結果に応じて、負圧発生装置６５を制御して吸着装置６０により荷物５Ａを吸着する機能である。機能４は、第２のセンサ部９０の検出結果に応じて、荷物５Ａを吸着可能と判断し、荷物５Ａを第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ、第１の側面吸着部６３ａ、及び第２の側面吸着部６３ｃにより吸着する。

【0076】

機能５は、第１移動部７０を制御し、荷物５Ａを吸着した吸着装置６０を第２のベルトコンベア４０のベルト４１に移動する機能である。

【0077】

機能６は、第１移動部７０により荷物５Ａをベルト４１に移動すると、負圧発生装置６５を制御して吸着装置６０による荷物５Ａの吸着を解除する機能である。

【0078】

次に、荷役装置１０の動作の一例を、図７乃至図２１を用いて説明する。

【0079】

図７は、第１の実施形態に係る荷役装置１０の動作を示す図である。図７の説明については後述する。

【0080】

まず制御部１００は、荷役装置１０を初期状態にする。

【0081】

図８は、第１の実施形態に係る荷役装置１０の初期状態を示す図である。

【0082】

初期状態は、少なくとも荷役装置１０における吸着装置６０の基部６１、移動部６４ｂ、移動部６８ｂ及び移動部６９ｂが初期位置に位置した状態である。

【0083】

次に、第１のセンサ部３０は、載置部７に載置された複数の荷物５を撮像し、撮像された画像を制御部１００に送信する。

【0084】

次に、制御部１００は、第１のセンサ部３０によって取得された画像に基づいて、複数の荷物５のうち、第１のベルトコンベア６に移動する荷物５Ａを決定する。

【0085】

制御部１００は、本実施形態では、最上段に配置された荷物５のうち、前後方向に沿って最も筐体本体２１側に位置する荷物５を、移動する荷物５Ａとして決定する。

【0086】

次に、制御部１００は、移動する荷物５Ａが結束されているか否かを判定する。移動する荷物５Ａが結束されているか否かの判定は、制御部１００が、例えば撮像された画像からＰＰバンド、結束バンド及び紐等の結束手段を検知することにより行う。制御部１００は、撮像された画像からＰＰバンド、結束バンド及び紐等の結束手段を検知した場合、荷物５Ａは他の荷物と結束されていると判定する。制御部１００は、撮像された画像からＰＰバンド、結束バンド及び紐等の結束手段を検知しなかった場合、荷物５Ａは他の荷物と結束されていないと判定する。

【0087】

荷物５Ａは他の荷物と結束されていると判定された場合、制御部１００は、他の荷物と結束されている荷物５Ａが前後方向に結束されているか否かを判定する。荷物５Ａが他の荷物と前後方向に結束されているか否かの判定は、制御部１００が、例えば撮像された画像から判定する。制御部１００は、撮像された画像において、結束手段が、荷物５Ａと前後方向に隣接する荷物とを横切っている場合、荷物５Ａは結束手段により前後方向に連結されていると判定し、後述する図７（a）に示すフローを開始する。制御部１００は、撮像された画像において、結束手段で結束はされているが、結束手段が、荷物５Ａと前後方向及び左右方向に隣接する荷物とを横切っていない場合、荷物５Ａは結束手段により前後方向に連結されておらず上下方向に連結されていると判定し、後述する図７（ｂ）に示すフローを開始する。

【0088】

図７（a）に示すステップＳ１０１において、制御部１００は、第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物５Ａと前後方向に連結されている荷物５Ｂとを把持する把持位置を決定する。制御部１００は、第１の上面吸着部６２ａ、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃは一方の荷物５Ａを吸着し、第２の上面吸着部６２ｃは他方の荷物５Ｂを吸着するようにそれぞれの吸着部が荷物を把持する位置を決定する。

【0089】

ステップＳ１０２において、制御部１００は、吸着装置６０を荷物５Ａの載置方向に移動する。

【0090】

図９は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における第１の上面吸着部６２ａが荷物５Ａの上面に対向する状態を示す図である。ステップＳ１０２において、制御部１００は、吸着装置６０の第１の上面吸着部６２ａが荷物５Ａの上面の凡そ面重心に対向する位置に移動する。

【0091】

ステップＳ１０３において、制御部１００は、第２の上面吸着部６２ｃを荷物５Ｂの上面の凡そ面重心に対向するように移動する。

【0092】

図１０は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における第２の上面吸着部６２ｃが荷物５Ｂの上面に対向する状態を示す図である。

【0093】

ステップＳ１０４において、制御部１００は、上面吸着部６２が荷物５Ａ及び荷物５Ｂと接する位置に吸着装置６０を移動する。制御部１００は、第１の近接センサ９１の検出結果に基づいて上面吸着部６２が荷物５Ａ及び荷物５Ｂと接する位置にあることを検出するまで、第２の昇降装置８０を駆動して吸着装置６０を移動する。

【0094】

図１１は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における上面吸着部６２が荷物５Ａ及び荷物５Ｂと接する状態を示す図である。

【0095】

ステップＳ１０５において、制御部１００は、負圧発生装置６５を制御して手前荷物５Ａ及び奥荷物５Ｂの上面を吸着する。負圧発生装置６５は、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃのそれぞれの内部に負圧を発生させる。具体的には、負圧発生装置６５は、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃが荷物と接する前から吸引を開始する。第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃは、荷物と接し閉塞されることで内部に負圧が発生する。第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃのそれぞれは、この負圧により、手前荷物５Ａ及び奥荷物５Ｂの上面を吸着する。

【0096】

ステップＳ１０６において、制御部１００は、側面吸着部６３が荷物５Ａと接する位置に側面吸着部６３を移動する。制御部１００は、第２の近接センサ９２の検出結果に基づいて側面吸着部６３が荷物５Ａと接する位置にあることを検出するまで、側面吸着部６３を移動する。

【0097】

図１２は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における側面吸着部６３が荷物５Ａと接する状態を示す図である。

【0098】

ステップＳ１０７において、制御部１００は、負圧発生装置６５を制御して手前荷物５Ａの側面を吸着する。負圧発生装置６５は、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃのそれぞれの内部に負圧を発生させる。第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃのそれぞれは、この負圧により、手前荷物５Ａの側面を吸着する。

【0099】

その後、ステップＳ１０８において、制御部１００は、第１移動装置７０及び第２の昇降装置８０を駆動して手前の荷物５Ａ及び奥の荷物５Ｂを持ち上げ、引きずり出す。

【0100】

図１３は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における吸着装置６０が手前の荷物５Ａ及び奥の荷物５Ｂを持ち上げた状態を示す図である。

【0101】

図１４は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における吸着装置６０が手前の荷物５Ａ及び奥の荷物５Ｂを引きずり出す状態を示す図である。第１移動装置７０によって、荷物５Ａ及び荷物５Ｂを第２のベルトコンベア４０の上まで引きずり出す。

【0102】

ステップＳ１０９において、制御部１００は、負圧発生装置６５を制御して吸着装置６０による手前の荷物５Ａ及び奥の荷物５Ｂの吸着を解除する。

【0103】

そして、吸着装置６０を初期位置に戻して、制御部１００は、荷役装置１０による荷役作業を繰り返し実施する。なお、図示していないが、吸着装置６０を初期位置に戻した後、第２のベルトコンベア４０を駆動して、第２のベルトコンベア４０上の荷物５Ａ及び荷物５Ｂを第１のベルトコンベア６に移動させ、第１のベルトコンベア６によって荷物５Ａ及び荷物５Ｂを搬送先に搬送する。また、吸着装置６０を初期位置に戻すことなく、荷物の撮像を行い、次の荷物の吸着に進んでもよい。

【0104】

次に図７（ｂ）のフローを開始する場合の説明をする。

【0105】

図７（ｂ）のフローを開始する場合というのは、移動する荷物５Ａが上下方向に隣接する他の荷物と連結されている場合である。

【0106】

図７（ｂ）のステップＳ２０１において、制御部１００は、第１の上面吸着部６２ａ、第２の上面吸着部６２ｃ、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃが荷物５Ａと上下方向に連結されている荷物５Ｃとを把持する把持位置を決定する。

【0107】

図１５は、第１の実施形態に係る荷役装置１０の初期状態を示す図である。

【0108】

ステップＳ２０２において、制御部１００は、吸着装置６０を荷物５Ａの載置方向に移動する。

【0109】

図１６は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における上面吸着部６０が荷物５Ａの上面に対向する状態を示す図である。ステップＳ２０２において、制御部１００は、吸着装置６０の上面吸着部６０が荷物５Ａの上面の凡そ面重心に対向する位置に移動する。

【0110】

ステップＳ２０３において、制御部１００は、上面吸着部６２が荷物５Ａと接する位置に吸着装置６０を移動する。制御部１００は、第１の近接センサ９１の検出結果に基づいて上面吸着部６２が荷物５Ａと接する位置にあることを検出するまで、吸着装置６０を移動する。

【0111】

図１７は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における上面吸着部６２が荷物５Ａと接する状態を示す図である。

【0112】

ステップＳ２０４において、制御部１００は、負圧発生装置６５を制御して上の荷物５Ａの上面を吸着する。負圧発生装置６５は、第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃのそれぞれの内部に負圧を発生させる。第１の上面吸着部６２ａ及び第２の上面吸着部６２ｃのそれぞれは、この負圧により、上の荷物５Ａの上面を吸着する。

【0113】

ステップＳ２０５において、制御部１００は、第２の側面吸着部６３ｃを下の荷物５Ｃの側面に対向するように移動する。

【0114】

図１８は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における第２の側面吸着部６３ｃが下の荷物５Ｃの側面に対向する状態を示す図である。制御部１００は、第３のセンサ部９５による検出結果に基いて算出された荷物５の高さから、第２の側面吸着部６３ｃを下の荷物５Ｃの側面の凡そ面重心に対向するように制御してもよい。また制御部１００は、第２の側面吸着部６３ｃを所定の距離を移動させ、第２の側面吸着部６３ｃが下の荷物５Ｃの側面の凡そ面重心に対向するように制御してもよい。

【0115】

ステップＳ２０６において、制御部１００は、側面吸着部６３が上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃと接する位置に側面吸着部６３を移動する。制御部１００は、第２の近接センサ９２の検出結果に基づいて側面吸着部６３が上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃと接する位置にあることを検出するまで、側面吸着部６３を移動する。

【0116】

図１９は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における側面吸着部６３が荷物５Ａ及び荷物５Ｃと接する状態を示す図である。

【0117】

ステップＳ２０７において、制御部１００は、負圧発生装置６５を制御して上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃの側面を吸着する。負圧発生装置６５は、第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃのそれぞれの内部に負圧を発生させる。第１の側面吸着部６３ａ及び第２の側面吸着部６３ｃのそれぞれは、この負圧により、上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃの側面を吸着する。

【0118】

ステップＳ２０８において、制御部１００は、上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃを持ち上げ、引きずり出す。

【0119】

図２０は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における吸着装置６０が上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃを持ち上げた状態を示す図である。

【0120】

図２１は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における吸着装置６０が上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃを引きずり出す状態を示す図である。

【0121】

吸着装置６０が上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃを第２のベルトコンベア４０まで引きずり出すと、ステップＳ２０９において、制御部１００は、負圧発生装置６５を制御して吸着装置６０による上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃの吸着を解除する。吸着が解除された荷物５Ａ及び荷物５Ｃは第２のベルトコンベア４０によって第１のベルトコンベア６に移動される。その後、第１のベルトコンベア６によって、荷物５Ａ及び荷物５Ｃは搬送先に搬送される。

【0122】

そして、制御部１００は、荷役装置１０による荷役作業を繰り返し実施する。

【0123】

このように構成された荷役装置１０は、第１の上面吸着部６２ａに対する第２の上面吸着部６２ｃの位置を独立して移動することが可能となる。このため、第２の上面吸着部６２ｃによる荷物５の上面の吸着位置を、第１の上面吸着部６２ａに対する第２の上面吸着部６２ｃの移動可能な範囲内で、任意に設定することが可能となる。このため、第１の上面吸着部６２ａは手前の荷物５Ａの上面、第２の上面吸着部６２ｃは奥の荷物５Ｂの上面、側面吸着部６３は手前の荷物５Ａの側面をそれぞれ吸着可能となるので、手前の荷物５Ａ及び奥の荷物５Ｂが連結された荷物を安定して取り出すことが可能となる。

【0124】

また、第１の側面吸着部６３ａに対する第２の側面吸着部６３ｃの位置を独立して移動することが可能となる。このため、第２の側面吸着部６３ｃによる荷物５の側面の吸着位置を、第１の側面吸着部６３ａに対する第２の側面吸着部６３ｃの移動可能な範囲内で、任意に設定することが可能となる。このため、上面吸着部６２は上の荷物５Ａの上面、第１の側面吸着部６３ａは上の荷物５Ａの側面、第２の側面吸着部６３ｃは下の荷物５Ｃの側面をそれぞれ吸着可能となるので、上の荷物５Ａ及び下の荷物５Ｃが連結された荷物を安定して取り出すことが可能となる。

【0125】

さらに、荷役装置１０が第１のセンサ部３０を有することで、荷物５Ａと他の荷物との連結状態を取得可能となる。

【0126】

さらに、荷役装置１０が制御部１００を有することで、第１のセンサ部３０で取得された連結状態を含む情報に応じて、第１の上面吸着部６２ａは一方の荷物を吸着し、第２の上面吸着部６２ｃは他方の荷物を吸着するように第２移動部６８を制御することが可能となる。また、荷役装置１０が制御部１００を有することで、第１のセンサ部３０で取得された連結状態を含む情報に応じて、第１の側面吸着部６３ａは一方の荷物を吸着し、第２の側面吸着部６３ｃは他方の荷物を吸着するように第３移動部６９を制御することが可能となる。

【0127】

図２２は、第１の実施形態に係る荷役装置１０における吸着装置６０の変形例の斜視図である。図２２に示すように、吸着装置６０の変形例である吸着装置２６０は、基部２６１に対して第１の上面吸着部２６２ａ及び第２の上面吸着部２６２ｃが対称に位置する構造であってもよい。また、吸着装置２６０は、基部２６１に対して第１の側面吸着部２６３ａ及び第２の側面吸着部２６３ｃが対称に位置する構造であってもよい。

【0128】

吸着装置２６０は、第１の実施形態に係る吸着装置６０と同様に、第１の上面吸着部２６２ａ、第２の上面吸着部２６２ｃ、第１の側面吸着部２６３ａ及び第２の側面吸着部２６３ｃを有する。また、吸着装置２６０は、第１の上面吸着部２６２ａを移動させる第５移動部２７０、第２の上面吸着部２６２ｃを移動させる第６移動部２６８、第１の側面吸着部２６３ａを移動させる第７移動部２６４及び第２の側面吸着部２６３ｃを移動させる第８移動部２６９を有する。

【0129】

第５移動部２７０は、駆動部２７０ａ及び移動部２７０ｂを有する。駆動部２７０ａは、移動部２７０ｂを駆動することで、第１の上面吸着部２６２ａを移動させる。移動部２７０ｂは、一例として、伸縮可能に構成される。移動部２７０ｂは、伸縮することで、第１の上面吸着部２６２ａを一方向に移動させる。駆動部２７０ａは、例えば、モータやエアシリンダ等である。このように構成された第５移動部２７０は、移動部２７０ｂの移動方向が、基部２６１が初期位置にあるときに水平方向となるように、基部２６１に固定される。

【0130】

第６移動部２６８は、第５移動部と同様の構成にしてもよい。

【0131】

第７移動部２６４は、駆動部２６４ａ、駆動部２６４ｃ、移動部２６４ｂ及び移動部２６４ｄを有する。駆動部２６４ａは、移動部２６４ｂを駆動することで、第１の側面吸着部２６３ａを移動させる。また、駆動部２６４ｃは、移動部２６４ｄを駆動することで、第１の側面吸着部２６３ａを移動させる。移動部２６４ｂ及び移動部２６４ｄは、一例として、伸縮可能に構成される。移動部２６４ｂは、伸縮することで、第１の側面吸着部２６３ａを一方向に移動させる。また、移動部２６４ｄは、伸縮することで、第１の側面吸着部２６３ａを一方向に移動させる。駆動部２６４ａ及び駆動部２６４ｃは、例えば、モータやエアシリンダ等である。このように構成された第７移動部２６４は、移動部２６４ｂの移動方向が、基部２６１が初期位置にあるときに水平方向となるように、基部２６１に固定される。また、第７移動部２６４は、移動部２６４ｄの移動方向が、基部２６１が初期位置にあるときに上下方向となるように、基部２６１に固定される。

【0132】

第８移動部２６９は、第４移動部２６４と同様の構成にしてもよい。

【0133】

吸着装置２６０の構造にすることにより、荷物５の上面を第１の上面吸着部２６２ａ及び第２の上面吸着部２６２ｃで吸着し持ち上げた際に、基部２６１ａに負荷されるねじり応力は吸着装置６０の構造と比較して減少する。

【0134】

また、荷物５の側面を第１の側面吸着部２６３ａ及び第２の側面吸着部２６３ｃで吸着し持ち上げた際に、基部２６１及び移動部２６４ｂに負荷されるねじり応力は吸着装置６０の構造と比較して減少する。

【0135】

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、複数の荷物５の上面を撮像する第１のセンサ部３０によって取得された情報に基づき、荷物５の連結状態が取得された。第２の実施形態は、複数の荷物５の上面及び側面を撮像する第４のセンサ部３３０（連結状態検出部）によって取得された情報に基づき、荷物５の連結状態を取得するものである。

【0136】

第２の実施形態に係る荷役装置３１０を、図２３乃至図３２を用いて説明する。なお、荷役装置３１０の、第１の実施形態の荷役装置１０と同様の機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。

【0137】

図２３は、第２の実施形態に係る荷役装置３１０の構成を示す斜視図である。

【0138】

第１の実施形態に係る荷役装置１０との構成の違いは、荷役装置３１０は第４のセンサ部３３０を有することである。

【0139】

第４のセンサ部３３０は、筐体本体２１の開口２３側の柱部２１ａに固定される。第４のセンサ部３３０は、第１の実施形態に係る荷役装置１０の第１のセンサ部３０と同様の機能を有する。第４のセンサ部３３０は、荷物５の上面及び側面を撮像可能なため、荷物５と他の荷物との前後方向及び上下方向における連結状態を検知可能となる。

【0140】

本実施形態では、第４のセンサ部３３０二つが、筐体本体２１の開口２３側の二つの柱部２１ａにそれぞれ固定されるが、第４のセンサ部３３０は必ずしも二つ有する必要はなく、どちらか片方であってもよい。また、第４のセンサ部３３０は、荷物５の上面及び側面を撮像可能な位置であればどこに固定されてもよい。

【0141】

図２４は、第２の実施形態に係る荷役装置３１０の動作を示す図である。図２４の説明については後述する。

【0142】

まず、制御部３００は、荷役装置３１０を初期状態にする。

【0143】

図２５は、第２の実施形態に係る荷役装置１０の初期状態を示す図である。初期状態は、第１の実施形態と同様に、荷役装置３１０の基部３６１、移動部３６４ｂ、移動部３６８ｂ及び移動部３６９ｂが初期位置に位置した状態である。

【0144】

次に、第４のセンサ部３３０は、載置部７に載置された複数の荷物５を撮像し、撮像された画像を制御部１００に送信する。

【0145】

次に、制御部１００は、第４のセンサ部３３０が取得した画像に基づいて、複数の荷物５のうち、第１のベルトコンベア６に移動する荷物５Ａを決定する。移動する荷物５Ａを決定する方法は、第１の実施形態と同様のため、説明を省略する。

【0146】

次に、制御部１００は、荷物５Ａが前後方向に結束されているか否かを判定する。荷物５Ａが前後方向に結束されているか否かの判定は、制御部１００が、例えば撮像された画像から判定する。移動する荷物５Ａが結束されているか否かの判定は、制御部１００が、例えば撮像された画像からＰＰバンド、結束バンド及び紐等の結束手段を検知することにより行う。制御部１００は、撮像された画像において結束手段が前後方向に隣接する複数の荷物を横切っている場合、複数の荷物は結束手段により前後方向に連結されていると判定する。制御部１００は、撮像された画像において結束手段が前後方向に隣接する複数の荷物を横切っていない場合、複数の荷物は結束手段により前後方向に連結されていないと判定する。

【0147】

次に、制御部１００は、荷物５Ａが上下方向に結束されているか否かを判定する。制御部１００は、撮像された画像において結束手段が上下方向に隣接する複数の荷物を横切っている場合、複数の荷物は結束手段により上下方向に連結されていると判定する。制御部１００は、撮像された画像において結束手段が上下方向に隣接する複数の荷物を横切っていない場合、複数の荷物は結束手段により上下方向に連結されていないと判定する。複数の荷物は結束手段により前後方向に連結されており、かつ上下方向に連結されていると判定された場合、図２４（a）に示すフローを開始する。

【0148】

図２４（a）に示すフローを開始した場合、ステップＳ４０１において、制御部１００は、第１の上面吸着部３６２ａ、第２の上面吸着部３６２ｃ、第１の側面吸着部３６３ａ及び第２の側面吸着部３６３ｃが荷物５Ａと前後方向に連結されている荷物５Ｂと上下方向に連結されている荷物５Ｃとを把持する把持位置を決定する。制御部１００は、第１の上面吸着部３６２ａ及び第１の側面吸着部３６３ａは一方の荷物５Ａを吸着し、第２の上面吸着部３６２ｃは荷物５Ｂを吸着し、第２の側面吸着部３６３ｃは荷物５Ｃを吸着するようにそれぞれの吸着部が荷物を把持する位置を決定する。

【0149】

ステップＳ４０２において、制御部１００は、吸着装置３６０を荷物５Ａの載置方向に移動する。

【0150】

図２６は、第２の実施形態に係る荷役装置３１０における第１の上面吸着部３６２ａが荷物５Ａの上面に対向する状態を示す図である。ステップＳ４０２において、制御部１００は、吸着装置３６０の第１の上面吸着部３６２ａを荷物５Ａの上面の凡そ面重心に対向する位置に移動する。

【0151】

ステップＳ４０３において、制御部１００は、第２の上面吸着部３６２ｃを荷物５Ｂの上面に対向するように移動する。

【0152】

図２７は、第２の実施形態に係る荷役装置３１０における第２の上面吸着部３６２ｃが荷物５Ｂの上面に凡そ面重心に対向する状態を示す図である。

【0153】

ステップＳ４０４において、制御部１００は、上面吸着部３６２が荷物５Ａ及び荷物５Ｂと接する位置に吸着装置３６０を移動する。

【0154】

ステップＳ４０４における吸着装置３６０の移動は、第１の実施形態におけるステップＳ１０４と同様のため、説明を省略する。

【0155】

図２８は、第２の実施形態に係る荷役装置３１０における上面吸着部３６２が荷物５Ａ及び荷物５Ｂと接する状態を示す図である。

【0156】

ステップＳ４０５において、制御部１００は、負圧発生装置６５を制御して手前荷物５Ａ及び奥荷物５Ｂの上面を吸着する。手前荷物５Ａ及び奥荷物５Ｂの上面の吸着は、第１の実施形態におけるステップＳ１０５と同様のため、説明を省略する。

【0157】

ステップＳ４０６において、制御部１００は、第２の側面吸着部３６３ｃを荷物５Ｃの側面に対向するように移動する。

【0158】

図２９は、第２の実施形態に係る荷役装置３１０における第２の側面吸着部３６３ｃが荷物５Ｃの側面に凡そ面重心に対向する状態を示す図である。

【0159】

ステップＳ４０７において、制御部１００は、側面吸着部３６３が荷物５Ａ及び荷物５Ｃと接する位置に側面吸着部６３を移動する。

【0160】

図３０は、第２の実施形態に係る荷役装置３１０における側面吸着部３６３が荷物５Ａ及び荷物５Ｃと接する状態を示す図である。

【0161】

ステップＳ４０８において、制御部１００は、負圧発生装置３６５を制御して荷物５Ａ及び荷物５Ｃの側面を吸着する。

【0162】

ステップＳ４０９において、制御部１００は、荷物５Ａ、荷物５Ｂ、荷物５Ｃ及び荷物５Ｄを持ち上げ、引きずり出す。

【0163】

図３１は、第２の実施形態に係る荷役装置３１０における吸着装置３６０が荷物５Ａ、荷物５Ｂ、荷物５Ｃ及び荷物５Ｄを持ち上げた状態を示す図である。

【0164】

図３２は、第２の実施形態に係る荷役装置３１０における吸着装置３６０が荷物５Ａ、荷物５Ｂ、荷物５Ｃ及び荷物５Ｄを引きずり出す状態を示す図である。

【0165】

ステップＳ４１０において、制御部１００は、負圧発生装置３６５を制御して吸着装置３６０による荷物５Ａ、荷物５Ｂ、荷物５Ｃ及び荷物５Ｄの吸着を解除する。

【0166】

そして、制御部１００は、荷役装置３１０による荷役作業を繰り返し実施する。

【0167】

複数の荷物は結束手段により前後方向に連結されており、かつ上下方向には連結されていないと判定された場合、荷役装置３１０は、第１の実施形態におけるステップＳ１０１乃至ステップＳ１０９と同様の動作を行うため、説明を省略する。

【0168】

複数の荷物は結束手段により前後方向には連結されておらず、かつ上下方向に連結されていると判定された場合、荷役装置３１０は、第１の実施形態におけるステップＳ２０１乃至ステップＳ２０９と同様の動作を行うため、説明を省略する。

【0169】

本実施形態は、第４のセンサ部３３０を吸着装置３６０に設置することで、移動する荷物５Ａが前後方向及び上下方向に連結されていることを検知可能となる。このため、第４のセンサ部３３０で取得された連結状態を含む情報に応じて、第１の上面吸着部３６２ａ及び第１の側面吸着部３６３ａは手前上側の荷物を吸着し、第２の上面吸着部３６２ｃは奥上側の荷物を吸着し、第２の側面吸着部３６３ｃは手前下側の荷物を吸着するように制御することが可能となる。

【0170】

なお、第４のセンサ部３３０は、吸着装置３６０に設置することに限定されず、荷物５の上面及び側面を撮像可能な場所であれば、どこに設置してもよい。

【0171】

このように、第１の実施形態乃至第２の実施形態によれば、連結された荷物を安定して移動可能な荷役装置を提供することができる。

【0172】

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。

【符号の説明】

【0173】

７・・・載置部
１０、３１０・・・荷役装置
３０・・・第１のセンサ部
６０、２６０、３６０・・・吸着装置
６２、３６２・・・上面吸着部
６２ａ、２６２ａ、３６２ａ・・・第１の上面吸着部
６２ｃ、２６２ｃ、３６２ｃ・・・第２の上面吸着部
６３、３６３・・・側面吸着部
６３ａ、２６３ａ、３６３a・・・第１の側面吸着部
６３ａ、２６３ｃ、３６３ｃ・・・第２の側面吸着部
６３ｃ・・・第２の側面吸着部
６４、２６４・・・第４移動部
６８・・・第２移動部
６９・・・第３移動部
７０・・・第１移動部
９０・・・第２のセンサ部
９５・・・第３のセンサ部
１００、３００・・・制御部
１１０・・・センサ部
１２０・・・荷役制御装置
３３０・・・第４のセンサ部

【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】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】