特許 7488365 搬送システム制御装置、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

(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】2024-05-13

(45)【発行日】2024-05-21

(54)【発明の名称】搬送システム制御装置、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   G08G 5/02 20060101AFI20240514BHJP

   G01C 21/34 20060101ALI20240514BHJP

   B64U 70/97 20230101ALI20240514BHJP

   G05D 1/46 20240101ALI20240514BHJP

   G16Y 10/25 20200101ALI20240514BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20240514BHJP

   G16Y 40/30 20200101ALI20240514BHJP

   G16Y 40/60 20200101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

G08G5/02 A

G01C21/34

B64U70/97

G05D1/46

G16Y10/25

G16Y10/40

G16Y40/30

G16Y40/60

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022563778

(86)(22)【出願日】2021-11-16

(86)【国際出願番号】 JP2021042133

(87)【国際公開番号】W WO2022107776

(87)【国際公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-06-15

(31)【優先権主張番号】P 2020193373

(32)【優先日】2020-11-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】三好 高史

【審査官】佐藤 吉信

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０３４０７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１１７１９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ ５／０２

Ｇ０１Ｃ ２１／３４

Ｂ６４Ｕ ７０／９７

Ｇ０５Ｄ １／４６

Ｇ１６Ｙ １０／２５

Ｇ１６Ｙ １０／４０

Ｇ１６Ｙ ４０／３０

Ｇ１６Ｙ ４０／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無人飛行機によって搬送される搬送物の位置情報を取得する取得部と、
前記搬送物が設置される設置部の動作範囲を示す動作範囲情報を記憶する記憶部と、
前記動作範囲内に、前記搬送物を前記設置部に設置するための設置条件を満たす位置が存在するか否かを判断する判断部と、
前記判断部が前記設置条件を満たす位置が存在すると判断した場合、前記設置条件を満たす位置まで前記設置部を動作させる際の前記設置部の動作量を算出する算出部と、
を備える搬送システム制御装置。

【請求項2】

前記動作量に従って前記設置部を動作させる制御指令を生成する制御指令生成部をさらに備える請求項１に記載の搬送システム制御装置。

【請求項3】

前記取得部は、前記位置情報をリアルタイムに取得する請求項１または２に記載の搬送システム制御装置。

【請求項4】

前記動作には、前記設置条件を満たす位置まで前記設置部を所定の軸方向に沿って移動させること、および所定の軸回りに前記設置部を回転させることの少なくとも１つを含む請求項１～３のいずれか１項に記載の搬送システム制御装置。

【請求項5】

前記判断部が、前記動作範囲内に前記設置条件が満たされる位置が存在しないと判断した場合、前記無人飛行機を移動させる飛行指令を生成する飛行指令生成部をさらに備える請求項１～４のいずれか１項に記載の搬送システム制御装置。

【請求項6】

前記設置条件には、前記無人飛行機をホバリングさせた状態において、前記設置部を動作させて、前記設置部に対する前記搬送物の着脱が可能になることが含まれる請求項１～５のいずれか１項に記載の搬送システム制御装置。

【請求項7】

前記設置条件には、前記無人飛行機を水平方向、または垂直方向に移動させることによって、前記設置部に対する前記搬送物の着脱が可能になることが含まれる請求項１～６のいずれか１項に記載の搬送システム制御装置。

【請求項8】

無人飛行機によって搬送される搬送物の位置情報を取得することと、
搬送物が設置される設置部の動作範囲を示す動作範囲情報を記憶することと、
前記動作範囲内に、前記搬送物を前記設置部に設置するための設置条件を満たす位置が存在するか否かを判断することと、
前記設置条件を満たす位置が存在すると判断された場合、前記設置条件を満たす位置まで前記設置部を動作させる際の前記設置部の動作量を算出することと、
をコンピュータに実行させる命令を記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送システム制御装置、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、無人飛行機を用いて産業機械に対してワークを設置することが行われている（例えば、特許文献１）。制御技術の進歩により、無人飛行機は、一定の高度を保って飛行したり、垂直方向にまっすぐ上昇、または下降したりすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１１９１２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、無人飛行機を所定の位置に高精度に位置決めすることは困難である。例えば、無人飛行機を水平方向の所定の位置に高精度に位置合わせしたり、所定の高さに高精度に位置合わせしたりすることが困難である。したがって、無人飛行機によって搬送される搬送物を工作機械のテーブル上などに設置するときに、何度か設置動作をやり直して位置合わせする必要がある。そのため、無人飛行機を用いた搬送物の設置作業の効率化が求められる。

【0005】

本発明は、無人飛行機によって搬送される搬送物を所定の位置に着脱する作業を効率化することが可能な搬送システム制御装置、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

搬送システム制御装置が、無人飛行機によって搬送される搬送物の位置情報を取得する取得部と、搬送物が設置される設置部の動作範囲を示す動作範囲情報を記憶する記憶部と、動作範囲内に、搬送物を設置部に設置するための設置条件を満たす位置が存在するか否かを判断する判断部と、判断部が設置条件を満たす位置が存在すると判断した場合、設置条件を満たす位置まで設置部を動作させる際の設置部の動作量を算出する算出部と、を備える。

【0007】

コンピュータ読み取り可能な記憶媒体が、無人飛行機によって搬送される搬送物の位置情報を取得することと、搬送物が設置される設置部の動作範囲を示す動作範囲情報を記憶することと、動作範囲内に、搬送物を設置部に設置するための設置条件を満たす位置が存在するか否かを判断することと、設置条件を満たす位置が存在すると判断された場合、設置条件を満たす位置まで設置部を動作させる際の設置部の動作量を算出することと、をコンピュータに実行させる命令を記憶する。

【発明の効果】

【0008】

本発明により、無人飛行機を用いた搬送物の設置作業を効率化することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】搬送システム全体の一例を説明する図である。

【図2】搬送システム制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図3】無人飛行機のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図4】産業機械のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図5】搬送システム制御装置の機能の一例を説明する図である。

【図6】設置部の動作範囲の一例を説明する平面図である。

【図7】設置条件が満たされる場合の一例を説明する図である。

【図8】設置条件が満たされる場合の別の例を説明する図である。

【図9】設置条件が満たされる場合のさらに別の例を説明する図である。

【図10】無人飛行機の機能の一例を示す図である。

【図11】数値制御装置の機能の一例を示す図である。

【図12】搬送システム制御装置において実行される処理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】

【0010】

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態で説明する特徴の組合わせのすべてが課題解決に必ずしも必要であるとは限らない。また、必要以上の詳細な説明を省略する場合がある。また、以下の実施形態の説明、および図面は、当業者が本発明を十分に理解するために提供されるものであり、特許請求の範囲を限定することを意図していない。

【0011】

まず、搬送システム制御装置を含む搬送システム全体について説明する。

【0012】

図１は、搬送システム全体の一例を説明する図である。

【0013】

搬送システム１は、搬送システム制御装置２と、無人飛行機３と、産業機械４とを含む。

【0014】

搬送システム制御装置２は、無人飛行機３、および産業機械４を制御し、搬送物を産業機械４に取り付け、または産業機械４から取り外すための制御装置である。搬送システム制御装置２は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、サーバに実装される。

【0015】

無人飛行機３は、マルチコプタ型の小型無人飛行機である。無人飛行機３は、ドローンと称される。無人飛行機３は、搬送システム制御装置２によって生成された飛行指令に従って、産業機械４の所定の設置部に向けて飛行する。無人飛行機３は、例えば、作業者が操作する携帯型の操作端末（不図示）により、飛行制御が行われてもよい。これにより、搬送システム１は、産業機械４の所定の設置部に搬送物を設置、または設置部から搬送物を取り外すことができる。

【0016】

産業機械４は、工場内に設置され、各種作業を行う装置である。産業機械４は、例えば、工作機械である。産業機械４は、数値制御装置を備える。数値制御装置は、産業機械４全体を制御する制御装置である。

【0017】

次に、搬送システム１を構成する各装置のハードウェア構成について説明する。

【0018】

図２は、搬送システム制御装置２のハードウェア構成の一例を示す図である。搬送システム制御装置２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０と、バス２１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３と、不揮発性メモリ２４とを備えている。

【0019】

ＣＰＵ２０は、システムプログラムに従って搬送システム制御装置２全体を制御するプロセッサである。ＣＰＵ２０は、バス２１を介してＲＯＭ２２に格納されたシステムプログラムなどを読み出す。

【0020】

バス２１は、搬送システム制御装置２内の各ハードウェアを互いに接続する通信路である。搬送システム制御装置２内の各ハードウェアはバス２１を介してデータをやり取りする。

【0021】

ＲＯＭ２２は、搬送システム制御装置２全体を制御するためのシステムプログラムなどを記憶する記憶装置である。

【0022】

ＲＡＭ２３は、各種データを一時的に格納する記憶装置である。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２０が各種データを処理するための作業領域として機能する。

【0023】

不揮発性メモリ２４は、搬送システム制御装置２の電源が切られ、搬送システム制御装置２に電力が供給されていない状態でもデータを保持する記憶装置である。不揮発性メモリ２４は、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。

【0024】

搬送システム制御装置２は、さらに、第１のインタフェース２５と、表示装置２６と、第２のインタフェース２７と、入力装置２８と、通信装置２９とを備えている。

【0025】

第１のインタフェース２５は、バス２１と表示装置２６とを接続する。第１のインタフェース２５は、例えば、ＣＰＵ２０が処理した各種データを表示装置２６に送る。

【0026】

表示装置２６は、第１のインタフェース２５を介して各種データを受け、各種データを表示する。表示装置２６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などのディスプレイである。

【0027】

第２のインタフェース２７は、バス２１と入力装置２８とを接続する。第２のインタフェース２７は、例えば、入力装置２８から入力されたデータをバス２１を介してＣＰＵ２０に送る。

【0028】

入力装置２８は、各種データを入力するための装置である。入力装置２８は、例えば、データの入力を受け、入力されたデータを第２のインタフェース２７を介して不揮発性メモリ２４に送る。入力装置２８は、例えば、キーボード、およびマウスである。なお、入力装置２８と表示装置２６とは、例えば、タッチパネルのように１つの装置として構成されてもよい。

【0029】

通信装置２９は、無人飛行機３と無線通信を行う装置である。通信装置２９は、例えば、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いて通信を行う。

【0030】

また、通信装置２９は、産業機械４と有線または無線により通信を行う装置である。通信装置２９が産業機械４と通信を行う場合、例えば、インターネット回線を用いて通信を行なう。

【0031】

次に、無人飛行機３のハードウェア構成について説明する。

【0032】

図３は、無人飛行機３のハードウェア構成の一例を示す図である。無人飛行機３は、バッテリ３０と、プロセッサ３１と、バス３２と、メモリ３３と、モータ制御回路３４と、モータ３５と、センサ３６と、通信装置３７とを備えている。

【0033】

バッテリ３０は、無人飛行機３の各部に電力を供給する。バッテリ３０は、例えば、リチウムイオンバッテリである。

【0034】

プロセッサ３１は、制御プログラムに従って、無人飛行機３の全体を制御する。プロセッサ３１は、例えば、フライトコントローラとして機能する。プロセッサ３１は、例えば、ＣＰＵである。

【0035】

バス３２は、無人飛行機３内の各ハードウェアを互いに接続する通信路である。無人飛行機３内の各ハードウェアはバス３２を介してデータをやり取りする。

【0036】

メモリ３３は、各種プログラム、データなどを記憶する記憶装置である。メモリ３３は、例えば、無人飛行機３全体を制御するための制御プログラムを記憶する。メモリ３３は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＳＳＤの少なくとも何れかである。

【0037】

モータ制御回路３４は、モータ３５を制御するための回路である。モータ制御回路３４は、プロセッサ３１からの制御指令を受けてモータ３５を駆動制御する。

【0038】

モータ３５は、モータ制御回路３４によって制御される。モータ３５は回転軸に固定されたプロペラを回転させる。なお、図３には１つのモータ３５を図示しているが、無人飛行機３は、例えば、４つのモータ３５を備え、モータ制御回路３４は、各モータ３５の回転を制御して、無人飛行機３を飛行させる。

【0039】

センサ３６は、例えば、測距センサである。センサ３６は、例えば、産業機械４の所定の位置に付された印までの距離を計測する。測距センサは、例えば、赤外線、電波、あるいは超音波を利用した測距センサである。センサ３６は、例えば、電子コンパスを含んでもよい。電子コンパスは、地球の磁気を検知して無人飛行機３が向く方向を取得する。また、センサ３６は、加速度センサ、角速度センサなどを含んでもよい。

【0040】

通信装置３７は、無線通信によって搬送システム制御装置２と通信を行う。上述したように、通信装置３７は、例えば、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いて通信を行う。

【0041】

次に、産業機械４のハードウェア構成について説明する。

【0042】

図４は、産業機械４のハードウェア構成の一例を示す図である。産業機械４は、数値制御装置５と、通信装置６と、サーボアンプ７、およびサーボモータ８と、スピンドルアンプ９、およびスピンドルモータ１０と、補助機器１１とを備えている。

【0043】

数値制御装置５は、産業機械４全体を制御する装置である。数値制御装置５は、ＣＰＵ５０と、バス５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、不揮発性メモリ５４とを備えている。

【0044】

ＣＰＵ５０は、システムプログラムに従って数値制御装置５の全体を制御するプロセッサである。ＣＰＵ５０は、バス５１を介してＲＯＭ５２に格納されたシステムプログラムなどを読み出す。また、ＣＰＵ５０は、加工プログラムに従って、サーボモータ８およびスピンドルモータ１０を制御し、ワークの加工を行う。

【0045】

バス５１は、数値制御装置５内の各ハードウェアを互いに接続する通信路である。数値制御装置５内の各ハードウェアはバス５１を介してデータをやり取りする。

【0046】

ＲＯＭ５２は、数値制御装置５全体を制御するためのシステムプログラムなどを記憶する記憶装置である。

【0047】

ＲＡＭ５３は、各種データを一時的に格納する記憶装置である。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５０が各種データを処理するための作業領域として機能する。

【0048】

不揮発性メモリ５４は、産業機械４の電源が切られ、数値制御装置５に電力が供給されていない状態でもデータを保持する記憶装置である。不揮発性メモリ５４は、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。

【0049】

数値制御装置５は、さらに、インタフェース５５と、軸制御回路５６と、スピンドル制御回路５７と、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）５８と、Ｉ／Ｏユニット５９とを備えている。

【0050】

インタフェース５５は、バス５１と通信装置６とを接続する通信路である。インタフェース５５は、例えば、通信装置６が受信した各種データをＣＰＵ５０に送る。

【0051】

通信装置６は、搬送システム制御装置２と通信を行う。上述したように、通信装置６は、例えば、インターネット回線を用いて通信を行なう。

【0052】

軸制御回路５６は、サーボモータ８を制御する回路である。軸制御回路５６は、ＣＰＵ５０からの制御指令を受けてサーボモータ８を駆動させるための指令をサーボアンプ７に出力する。軸制御回路５６は、例えば、サーボモータ８のトルクを制御するトルクコマンドをサーボアンプ７に送る。

【0053】

サーボアンプ７は、軸制御回路５６からの指令を受けて、サーボモータ８に電力を供給する。

【0054】

サーボモータ８は、サーボアンプ７から電力の供給を受けて駆動する。産業機械４が工作機械である場合、サーボモータ８は、例えば、刃物台、主軸頭、テーブルを駆動させるボールねじに連結される。サーボモータ８が駆動することにより、刃物台、主軸頭、テーブルなどの工作機械の構造物は、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、またはＺ軸方向に移動する。

【0055】

スピンドル制御回路５７は、スピンドルモータ１０を制御するための回路である。スピンドル制御回路５７は、ＣＰＵ５０からの制御指令を受けてスピンドルモータ１０を駆動させるための指令をスピンドルアンプ９に出力する。スピンドル制御回路５７は、例えば、スピンドルモータ１０のトルクを制御するトルクコマンドをスピンドルアンプ９に送る。

【0056】

スピンドルアンプ９は、スピンドル制御回路５７からの指令を受けて、スピンドルモータ１０に電力を供給する。

【0057】

スピンドルモータ１０は、スピンドルアンプ９から電力の供給を受けて駆動する。スピンドルモータ１０は、主軸に連結され、主軸を回転させる。

【0058】

ＰＬＣ５８は、ラダープログラムを実行して補助機器１１を制御する装置である。ＰＬＣ５８は、Ｉ／Ｏユニット５９を介して補助機器１１を制御する。

【0059】

Ｉ／Ｏユニット５９は、ＰＬＣ５８と補助機器１１とを接続するインタフェースである。Ｉ／Ｏユニット５９は、ＰＬＣ５８から受けた指令を補助機器１１に送る。

【0060】

補助機器１１は、産業機械４に設置され、産業機械４がワークの加工を行う際の補助的な動作を行う。補助機器１１は、産業機械４の周辺に設置される装置であってもよい。補助機器１１は、例えば、工具交換装置、切削液噴射装置、または開閉ドア駆動装置である。

【0061】

次に、搬送システム制御装置２の各部の機能について説明する。

【0062】

図５は、搬送システム制御装置２の各部の機能の一例を示すブロック図である。搬送システム制御装置２は、取得部２０１と、記憶部２０２と、判断部２０３と、算出部２０４と、制御指令生成部２０５と、制御指令出力部２０６と、飛行指令生成部２０７と、飛行指令出力部２０８とを備える。

【0063】

取得部２０１、判断部２０３、算出部２０４、制御指令生成部２０５、制御指令出力部２０６、飛行指令生成部２０７、および飛行指令出力部２０８は、例えば、ＣＰＵ２０がＲＯＭ２２に記憶されているシステムプログラム、および各種データを用いて演算処理することにより実現される。また、記憶部２０２は、例えば、入力装置（不図示）などから入力されたデータ、またはＣＰＵ２０による演算処理の演算結果がＲＡＭ２３、または不揮発性メモリ２４に記憶されることにより実現される。

【0064】

取得部２０１は、無人飛行機３によって搬送される搬送物の位置情報を取得する。無人飛行機３によって搬送される搬送物は、例えば、加工対象のワーク、および主軸に取り付けられる工具である。また、位置情報とは、例えば、機械座標系、ワーク座標系における搬送物の位置、および向きを含む情報である。

【0065】

搬送物の位置情報は、例えば、工場内、または産業機械４に設置された測距センサなどにより搬送物を検知することによって取得される。また、位置情報は、無人飛行機３に取り付けられたセンサ３６が工場内および工作機械に付された印を検知することによって取得されるようにしてもよい。また、無人飛行機３がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機を備えている場合、搬送物の位置情報は、ＧＰＳを用いて取得されるようにしてもよい。あるいは、これらの方法を組み合わせることによって、搬送物の位置情報が取得されるようにしてもよい。

【0066】

記憶部２０２は、搬送物が設置される設置部の動作範囲を示す動作範囲情報を記憶する。動作範囲とは、設置部が各軸に沿って動作可能な範囲である。また、設置部とは、搬送物が設置される部分である。設置部は、例えば、産業機械４のテーブル上におけるワークの設置部、工具主軸における工具の取付部である。

【0067】

図６は、動作範囲情報によって特定される設置部の動作範囲の一例を説明する平面図である。図６は、マシニングセンタのテーブル４１上の設置部４２の動作範囲を示している。動作範囲には、テーブル４１が各軸の一端から他端に移動した場合において、設置部４２が搬送物を受けることができる全領域が含まれる。つまり、点線で示される範囲が、設置部４２の動作範囲である。

【0068】

ここで、図５の説明に戻る。

【0069】

判断部２０３は、設置部４２の動作範囲内に、搬送物を設置部４２に設置するための設置条件を満たす位置が存在するか否かを判断する。設置条件は、例えば、設置部４２が搬送物に対して位置決めができることである。位置決めとは、例えば、搬送物の中心と、設置部４２の中心とが同一の垂直線、または水平線上にあり、かつ、搬送物の被把持部と設置部の把持部とが平行状態にされることである。つまり、設置条件は、無人飛行機３が搬送する搬送物と設置部４２との水平方向および垂直方向の少なくともいずれかの位置決めがなされていることである。

【0070】

例えば、図６において、無人飛行機３によって搬送される搬送物が点線で示される動作範囲内に位置している場合、判断部２０３は、設置部４２の動作範囲内に設置条件を満たす位置が存在すると判断する。一方、図６において、無人飛行機３によって搬送される搬送物が点線で示される動作範囲内に位置していない場合、判断部２０３は、設置部４２の動作範囲内に設置条件を満たす位置が存在しないと判断する。

【0071】

図７は、設置条件が満たされる場合の一例を説明する正面図である。図７は、テーブル４１の設置部４２にワークＷが設置される場合の例を示している。図７では、搬送物であるワークＷの中心と設置部４２の中心とが同一の垂直線上に位置しており、かつ、搬送物の被把持部Ｗ１と、設置部４２の把持部４２１とが平行である。この場合は、設置条件が満たされる。したがって、無人飛行機３を垂直方向にのみ下降させて設置部４２にワークＷの設置が可能である。

【0072】

図８は、設置条件が満たされる場合の別の例を示す正面図である。図８は、ブロック４３の垂直面にワークＷが設置される場合の例を示している。図８では、搬送物であるワークＷの中心と設置部４２の中心とが同一の水平線上に位置しており、かつ、搬送物の被把持部Ｗ１と、設置部４２の把持部４２１とが平行であるため、設置条件が満たされる。したがって、無人飛行機３を水平方向にのみ移動させて設置部４２へのワークＷの設置が可能である。

【0073】

図９は、設置条件が満たされる場合のさらに別の例を示す平面図である。図９は、回転テーブル４４上の設置部４２にワークＷが設置される場合の例を示している。図９では、搬送物であるワークＷの中心と設置部４２の中心とが同一の垂直線上に位置しており、かつ、搬送物の被把持部Ｗ１と、設置部４２の把持部４２１とが平行であるため、設置条件が満たされる。したがって、無人飛行機３を垂直方向にのみ下降させて設置部４２にワークＷの設置が可能となる。

【0074】

なお、設置条件は、無人飛行機３をホバリングさせた状態において、設置部４２を動作させて、設置部４２に対するワークＷの着脱が可能となることであってもよい。つまり、この場合、無人飛行機３をホバリングさせた状態において、テーブル４１を移動させることにより設置部４２を搬送物に近接させることができる。つまり、無人飛行機３を移動させずに設置部４２が搬送物に近接して、搬送物を設置部４２に設置できる。

【0075】

ここで、図５の説明に戻る。

【0076】

算出部２０４は、判断部２０３が設置条件を満たす位置が設置部４２の動作範囲内に存在すると判断した場合、設置部４２を設置条件が満たされる位置まで動作させる際の動作量を算出する。算出部２０４は、例えば、設置部４２のＸ軸方向、およびＹ軸方向の移動量を算出する。また、設置部４２がＺ軸方向に移動可能である場合、算出部２０４は、設置部４２のＺ軸方向に移動量を算出する。

【0077】

制御指令生成部２０５は、算出部２０４で算出された動作量に従って設置部４２を動作させる制御指令を生成する。制御指令は、例えば、Ｇコード指令、Ｍコード指令である。

【0078】

制御指令出力部２０６は、制御指令生成部２０５で生成された制御指令を出力する。制御指令出力部２０６は、通信装置２９を用いて産業機械４の数値制御装置５に制御指令を送信する。つまり、搬送システム制御装置２は、制御指令生成部２０５、および制御指令出力部２０６により、産業機械４を構成する構造物の動作を間接的に制御する。

【0079】

飛行指令生成部２０７は、無人飛行機３に対する飛行指令を生成する。飛行指令生成部２０７は、例えば、設置部４２の動作範囲内において、設置条件を満たす位置が存在しないと判断された場合、無人飛行機３を移動させる飛行指令を生成する。飛行指令は、例えば、無人飛行機３を設置部４２に接近させる指令である。

【0080】

飛行指令出力部２０８は、飛行指令生成部２０７によって生成された飛行指令を出力する。飛行指令出力部２０８は、例えば、通信装置２９を用いて無人飛行機３に飛行指令を出力する。

【0081】

次に、無人飛行機３の各部の機能について説明する。

【0082】

図１０は、無人飛行機３の各部の機能の一例を示すブロック図である。

【0083】

無人飛行機３は、通信部３０１と、飛行位置特定部３０２と、飛行制御部３０３とを備える。

【0084】

通信部３０１は、搬送システム制御装置２と通信を行う。通信部３０１は、例えば、搬送システム制御装置２から飛行指令を受ける。

【0085】

飛行位置特定部３０２は、無人飛行機３の飛行位置を特定する。飛行位置特定部３０２は、例えば、工場内および産業機械４に付された印をセンサ３６によって検知して無人飛行機３の飛行位置、および向きを特定する。また、無人飛行機３がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機を備えている場合、飛行位置特定部３０２は、ＧＰＳを用いて無人飛行機３の飛行位置を特定してもよい。あるいは、工場内、または産業機械４に設置されたセンサにより無人飛行機３を検知し、飛行位置特定部３０２がセンサから受けた検知情報に基づいて無人飛行機３の位置、および向きを算出するようにしてもよい。あるいは、これらの方法を組み合わせて、無人飛行機３の位置を特定するようにしてもよい。

【0086】

飛行制御部３０３は、通信部３０１によって取得された飛行指令、および飛行位置特定部３０２によって特定される無人飛行機３の位置情報に基づいて、無人飛行機３の飛行制御を実行する。飛行制御部３０３は、各モータ３５の回転速度を制御することにより飛行制御を実行する。飛行制御部３０３は、飛行指令が示す飛行経路に沿って無人飛行機３を飛行させる。また、飛行制御部３０３は、飛行位置特定部３０２で特定された無人飛行機３の飛行位置に示す情報を用いてフィードバック制御を行う。

【0087】

次に、産業機械４が有する数値制御装置５の各部の機能について説明する。

【0088】

図１１は、数値制御装置５の各部の機能の一例を示すブロック図である。

【0089】

数値制御装置５は、通信部５０１と、記憶部５０２と、制御部５０３とを備える。

【0090】

通信部５０１は、搬送システム制御装置２と通信する。通信部５０１は、例えば、搬送システム制御装置２の制御指令出力部２０６から出力された制御情報を受ける。

【0091】

記憶部５０２は、例えば、数値制御装置５全体を制御するためのシステムプログラム、加工プログラム、工具補正に関する情報を記憶する。

【0092】

制御部５０３は、産業機械４全体を制御する。制御部５０３は、例えば、加工プログラムに従ってワークＷの加工を実行する。また、制御部５０３は、通信部５０１が受けた制御情報に基づいて、設置部４２を動作させる。制御部５０３は、例えば、主軸を設置条件が満たされる位置までＺ軸方向に沿って移動させる。また、制御部５０３は、テーブル４１を設置条件が満たされる位置までＸ軸方向、およびＹ軸方向に沿って移動させる。また、制御部５０３は、回転テーブル４４を設置条件が満たされる位置まで回転軸回りに回転させる。また、制御部５０３は、切削液の噴射、および停止、あるいは、開閉ドアの開閉を制御する。

【0093】

次に、搬送システム制御装置２において実行される処理の流れについて説明する。

【0094】

図１２は、搬送システム制御装置２において実行される処理の一例を示すフローチャートである。

【0095】

まず、取得部２０１が、無人飛行機３によって搬送される搬送物の位置情報を取得する（ステップＳ１）。

【0096】

次に、判断部２０３が、設置部４２の動作範囲内において、搬送物を設置部４２に設置するための設置条件、または、設置部４２に設置されている搬送物を保持するための設置条件を満たす位置が存在するか否かを判断する（ステップＳ２）。

【0097】

判断部２０３が、設置条件を満たす位置が設置部４２の動作範囲内に存在すると判断した場合（ステップＳ２においてＹｅｓの場合）、算出部２０４は、設置条件を満たす位置まで設置部４２を動作させる際の動作量を算出する（ステップＳ３）。

【0098】

次に、制御指令生成部２０５は、算出部２０４で算出された動作量に従って設置部４２を動作させる制御指令を生成する（ステップＳ４）。

【0099】

次に、制御指令出力部２０６は、制御指令生成部２０５で生成された制御指令を出力する（ステップＳ５）。数値制御装置５が制御指令を受けると、数値制御装置５は、制御指令に従い、設置部を動作させる。なお、この後、無人飛行機３を垂直方向、または水平方向に移動させて搬送物を設置部４２に設置するなどする場合、作業者が操作端末などを用いて無人飛行機３の飛行制御を行ってもよい。あるいは、飛行指令生成部２０７、および飛行指令出力部２０８が無人飛行機３の飛行制御を行ってもよい。

【0100】

一方、判断部２０３が、設置条件を満たす位置が設置部４２の動作範囲内に存在しないと判断した場合（ステップＳ２においてＮｏの場合）、飛行指令生成部２０７は、無人飛行機３に対する飛行指令を生成する（ステップＳ６）。無人飛行機３に対する飛行指令は、例えば、無人飛行機３を設置部４２に接近させる指令である。

【0101】

次に、飛行指令出力部２０８は、飛行指令生成部２０７によって生成された飛行指令を無人飛行機３に向けて出力し（ステップＳ７）、処理を終了する。

【0102】

なお、飛行指令出力部２０８によって無人飛行機３に向けて飛行指令が出力された場合は、再び、取得部２０１が、無人飛行機３によって搬送される搬送物の位置情報を取得するようにしてもよい。つまり、ステップＳ７の処理が終了した後、ステップＳ１の処理が行われてもよい。

【0103】

また、取得部２０１は、無人飛行機３によって搬送される搬送物の位置情報をリアルタイムに取得してもよい。この場合、制御指令生成部２０５は、無人飛行機３が搬送する搬送物の位置、および向きに応じて設置部４２を動作させる制御指令をリアルタイムに生成し、制御指令出力部２０６がこの制御指令を出力する。なお、リアルタイムとは、例えば、１秒間隔を意味する。

【0104】

以上説明したように、搬送システム制御装置２は、無人飛行機３によって搬送される搬送物の位置情報を取得する取得部２０１と、搬送物が設置される設置部４２の動作範囲を示す動作範囲情報を記憶する記憶部５０２と、動作範囲内に搬送物を設置部４２に設置するための設置条件を満たす位置が存在するか否かを判断する判断部２０３と、判断部２０３が設置条件を満たす位置が存在すると判断した場合、設置条件を満たす位置まで設置部４２を動作させる際の設置部４２の動作量を算出する算出部２０４と、を備える。そのため、搬送システム制御装置２は、無人飛行機３の高精度の位置決めを行わずに、搬送物と設置部４２との間の位置決めを行う指令を生成できる。その結果、無人飛行機３によって搬送される搬送物を設置部４２に着脱する作業を効率化することができる。

【0105】

また、搬送システム制御装置２は、算出部２０４が算出した動作量に従って設置部４２を動作させる制御指令を生成する制御指令生成部２０５を備える。そのため、作業者は、搬送システム制御装置２で生成された制御指令を記憶媒体などを介して数値制御装置５に入力する作業をする必要がない。その結果、作業者の作業負荷を低減することができる。

【0106】

また、取得部２０１は、搬送物の位置情報をリアルタイムに取得する。そのため、例えば、無人飛行機３をホバリングさせているときに、外因により飛行位置がずれたとしても、搬送物の位置に合わせて、設置部４２を動作させることができる。

【0107】

また、設置部４２の動作には、設置部４２が設置条件を満たす位置まで所定の軸方向に沿って移動することを含まれる。また、設置部４２の動作には、設置部４２が所定の軸回りに回転することが含まれる。つまり、数値制御装置５が制御可能な軸に沿って設置部４２を移動させることにより、搬送物と設置部４２との間の位置決めを高精度に行うことができる。

【0108】

また、判断部２０３が、設置部４２の動作範囲内に設置条件が満たされる位置が存在しないと判断した場合、無人飛行機３を移動させる飛行指令を生成する飛行指令生成部２０７を備える。そのため、無人飛行機３を移動させて、再び、設置部４２の動作範囲内に設置条件が満たされる位置が存在するか否かを判断し、制御指令を生成することができる。

【0109】

また、設置条件には、無人飛行機３をホバリングさせた状態において、設置部４２を動作させて、設置部４２に対する搬送物の着脱が可能となることが含まれる。つまり、数値制御装置５が設置部４２を移動させることにより、搬送物と設置部４２との間の位置決めを高精度に行うことができる。

【0110】

また、設置条件には、無人飛行機３を水平方向、または垂直方向に移動させることによって、設置部４２に対する搬送物の着脱が可能となることが含まれる。つまり、無人飛行機３を水平方向、または垂直方向に移動させるだけで、設置部４２に対する搬送物の着脱が可能な位置に設置部４２を移動させることができる。

【0111】

なお、上述した実施形態では、搬送システム制御装置２は、ＰＣ、サーバなどに実装されているが、搬送システム制御装置２は、産業機械４の数値制御装置５に実装されてもよい。

【0112】

また、上述した実施形態では、産業機械４の一例として工作機械を示したが、産業機械４は、マニピュレータなどの産業用ロボットであってもよい。この場合、設置部４２は、例えば、マニピュレータの先端に配置されたグリップである。

【0113】

上述した実施形態では、判断部２０３によって設置条件を満たす位置が存在しないと判断された場合、飛行指令生成部２０７は、無人飛行機３を移動させる飛行指令を生成する。しかし、判断部２０３によって設置条件を満たす位置が存在しないと判断された場合、制御指令生成部２０５が、数値制御装置５にアラームを出力させる制御指令を生成してもよい。この場合、制御指令出力部２０６がアラームを出力させる制御指令を数値制御装置５に向けて出力する。

【符号の説明】

【0114】

１ 搬送システム
２ 搬送システム制御装置
２０ ＣＰＵ
２１ バス
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 不揮発性メモリ
２５ 第１のインタフェース
２６ 表示装置
２７ 第２のインタフェース
２８ 入力装置
２９ 通信装置
２０１ 取得部
２０２ 記憶部
２０３ 判断部
２０４ 算出部
２０５ 制御指令生成部
２０６ 制御指令出力部
２０７ 飛行指令生成部
２０８ 飛行指令出力部
３ 無人飛行機
３０ バッテリ
３１ プロセッサ
３２ バス
３３ メモリ
３４ モータ制御回路
３５ モータ
３６ センサ
３７ 通信装置
３０１ 通信部
３０２ 飛行位置特定部
３０３ 飛行制御部
４ 産業機械
４１ テーブル
４２ 設置部
４２１ 把持部
４３ ブロック
４４ 回転テーブル
５ 数値制御装置
５０ ＣＰＵ
５１ バス
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ 不揮発性メモリ
５５ インタフェース
５６ 軸制御回路
５７ スピンドル制御回路
５８ ＰＬＣ
５９ Ｉ／Ｏユニット
５０１ 通信部
５０２ 記憶部
５０３ 制御部
６ 通信装置
７ サーボアンプ
８ サーボモータ
９ スピンドルアンプ
１０ スピンドルモータ
１１ 補助機器
Ｗ ワーク
Ｗ１ 被把持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】