一実施形態に係る荷役装置10を、図1乃至図12を用いて説明する。
図1は、荷役装置10の構成を模式的に示す説明図である。図2は、荷役装置10に用いられる装置本体20の構成を、装置本体20に用いられる第1の搬送部51側から第2の搬送部52側を見た状態を示す斜視図である。
図3は、装置本体20に用いられる第2の保持部移動装置60の動作を模式的に示す説明図である。図4は、装置本体20に用いられる支持部移動装置71及び第1の保持部移動装置73の動作を示す説明図である。図5は、第1の保持部移動装置73の動作を示す説明図である。図6は、装置本体20に用いられる位置決め装置110の動作を示す説明図である。
図1に示すように、荷役装置10は、荷物5を収容する収容部6内に荷物を搬送し、または収容部6内の荷物5を収容部6の外に搬送する装置本体20と、収容部6の外側及び装置本体20の間で荷物5を搬送する外部搬送部125と、を備える。
荷物5は、荷役装置10により荷役される対象物の一例である。収容部6は、例えばトラック7により搬送されるコンテナである。荷役装置10は、例えば、出荷バース1で用いられる。なお、収容部6は、コンテナに限定されない。収容部6は、例えば、トラックの荷台、または、工場の一画に設けられた荷物5の保管スペースであってもよい。また、収容部6に収容するとは、保管スペース等に荷物5を載置することも含む概念である。収容部6は、例えば、荷物5が載置される床面、2つの側面、天井面、及び前面を有する。なお、収容部6の他の例としては、荷物5が載置される床面、2つの側面、及び前面を有する構成であってもよい。
荷役装置10は、外部搬送部125により収容部6の外側から装置本体20に荷物5を搬送し、装置本体20により荷物5を収容部6内の目標位置に搬送する。荷役装置10は、荷役の一例として、目標位置への荷積みを行う。また、荷役装置10は、収容部6内の荷物5を装置本体20により外部搬送部125に移動する。そして、外部搬送部125は、荷物の集積所等の目標位置に荷物5を搬送する。荷役装置10は、荷役の一例として、荷降ろしを行う。すなわち、荷役装置10は、一例として、収容部6に対してバンニング及びデバンニングを行う。
また、荷役装置10は、外部搬送部125により搬送された荷物5を、別のコンベヤ等の装置に移動することも可能である。荷役装置10による搬送先となる目標位置は、適宜設定可能である。
集積所等では、外部搬送部125に対して荷物5の荷役が行われる。外部搬送部125に対する荷役には、例えばロボットアーム2が用いられる。また、このロボットアーム2により、例えば外部搬送部125とパレット3との間で荷物5が移動される。パレット3は、例えばフォークリフト4により搬送される。パレット3は、複数の荷物5が載置される。
ここで、方向の一例を定義する。略水平方向は、水平方向と、水平方向に対して若干傾斜する方向と、を含む。また、略鉛直方向は、鉛直方向と、鉛直方向に対して若干傾斜する方向と、を含む。
また、荷役装置10に、第1の方向X、第2の方向Y、及び第3の方向Zを設定する。第1の方向X、第2の方向Y、及び第3の方向Zのそれぞれは、互いに直交する一軸方向である。荷役装置10が、鉛直方向に直交する水平面に載置されたときに、第1の方向X及び第2の方向Yは、それぞれ、略水平方向に平行となり、第3の方向Zは略鉛直方向に平行となる。ここで言う一軸方向とは、一方向及びこの一方向に対して反対の方向を含む。
図1及び図2に示すように、装置本体20は、外部搬送部125から搬送された荷物5を収容部6の目標位置に搬送すること、及び収容部6内の荷物5を外部搬送部125に搬送することを可能に構成される。収容部6の目標位置に搬送するとは、収容部6の床面に平積みすること、及び床面に荷物5を複数積むことを含む。また、装置本体20は、自走可能に構成される。
装置本体20は、例えば、自走可能に構成される走行装置30と、荷物5を保持する保持部40と、搬送面50aを有してこの搬送面50aに載置された荷物5を外部搬送部125及び保持部40の間で搬送する搬送部50と、を備える。
また、装置本体20は、保持部40を移動する保持部移動装置70と、保持部移動装置を支持する支持部80と、支持部80を走行装置30に支持して、支持部80を走行装置30に対して移動する支持部移動装置71と、を備える。
また、装置本体20は、収容部6内の様子を検出する検出部90と、収容部6に載置された荷物5の高さ位置を検出する高さ検出部91と、搬送部50上の荷物5を検出する荷物検出部100と、荷物5を搬送部50の搬送面50aの所定位置に位置決める位置決め装置110と、制御部120と、を備える。
装置本体20は、走行装置30により移動し、荷物5を保持部40で保持し、保持部移動装置70及び支持部移動装置71により保持部40を移動させることで、荷物5を移動させる。
走行装置30は、装置本体20を、収容部6外から収容部6内へ移動可能に、かつ収容部6内から収容部6外へ移動可能に構成される。走行装置30は、走行装置用基部31と、走行装置用基部31に設けられる走行部32と、を備える。
走行装置用基部31は、例えば、一方向に長い形状に構成される。走行装置用基部31には、支持部移動装置71が設けられる。
走行部32は、駆動することで装置本体20を走行可能に構成される。また、走行部32は、例えば、装置本体20を互いに直交する2方向に走行可能に構成される。走行部32は、例えば複数のホイール32aを備える。ホイール32aは、例えば、メカナムホイール、またはオムニホイールである。または、走行部32は、ホイール32aに代えて、ゴムクローラが用いられてもよい。この場合、ゴムクローラは、1つまたは複数が用いられる。また、他の例では、走行部32は、旋回装置付きタイヤであってもよい。ここで旋回装置付きタイヤは、走行装置30の進行方向を変更可能に構成されたタイヤである。
このように構成される走行装置30は、走行部32が駆動することで、自走する。
また、走行部32の大きさ、及び走行装置用基部31の長手方向の長さは、走行装置用基部31が収容部6の内側及び収容部6の外側に亘って配置された状態において、収容部6の床面及び収容部6の外側の床面の間の高低差によっても、収容部6の床面及び収容部6の外側の床面の間の段差部が走行装置用基部31の下面に接触しない寸法に設定される。なお、ここで言う高低差は、例えば、収容部6に積まれた荷物5の重さにより収容部6の床面が下がることで変化する場合がある。
保持部40は、例えば、吸着により荷物5を吸着することで荷物5を保持可能に構成される。保持部40は、例えば、保持部用基部41と、保持部用基部41に設けられる吸着部42と、を備える。保持部40は、例えば、荷物の大きさや形状に応じて複数種類が準備されており、荷物5に応じて取り換えて使用することが可能である。保持部40は、本実施形態では、一例として、直方体状の荷物5の保持に適した構成を有している。
なお、保持部40は、吸着により荷物5を保持する構成に限定されない。保持部40は、例えば、荷物5を挟持することで荷物5を保持する構成であってもよい。
保持部用基部41は、例えば板状に構成され、一方の主面に吸着部42が固定される。
吸着部42は、真空ポンプに流体的に接続される。吸着部42は、荷物5に密着された状態で真空ポンプにより真空引きされることで、内部が負圧となり荷物5を吸着する。吸着部42は、例えば管状に構成される。
搬送部50は、搬送面50aに載置された荷物5を、搬送可能に構成される。搬送部50は、例えば、搬送面50aに載置された荷物5を第1の方向Xに搬送する。搬送面50aは、例えば、平面に構成される。搬送面50aは、装置本体20が水平面に載置されると、水平な平面となる。
また、搬送部50は、第1の搬送部(主搬送部)51と、第2の搬送部52と、第3の搬送部53と、を備える。搬送部50は、荷物5を収容部6外から収容部6内に搬送する荷積みの場合は、外部搬送部125から搬送された荷物5を、第3の搬送部53、第2の搬送部52、第1の搬送部51の順番で搬送する。搬送部50は、荷物5を収容部6から収容部6外へ搬送する荷降ろしの場合は、収容部6から荷物5を、第1の搬送部51、第2の搬送部52、第3の搬送部53の順番で搬送する。
第1の搬送部51は、保持部40により荷物5の保持若しくは載置が可能な位置に荷物5を搬送する。第1の搬送部51は、第1の方向Xに荷物5を搬送可能に構成される。
第1の搬送部51の荷物5の搬送面51aは、装置本体20が水平面に載置されると水平方向に平行となる面に構成される。搬送面51aは、搬送面50aの一部を構成する。第1の搬送部51は、例えば、複数のローラにより構成されるローラコンベヤである。なお、第1の搬送部51は、ローラコンベヤに限定されない。第1の搬送部51は、他の例ではベルトコンベヤであってもよい。
図1に示すように、第1の搬送部51は、独立して駆動可能な複数の搬送部を有している。これら複数の搬送部は、第1の方向Xに並んでいる。各搬送部は、例えば、第1の方向Xに、少なくとも1つの荷物5を収容可能な長さを有している。
第1の搬送部51は、例えば、3つの搬送部を有している。具体的には、第1の搬送部51は、第4の搬送部54と、第5の搬送部55と、第6の搬送部56と、を備える。第4の搬送部54の搬送面54a、第5の搬送部55の搬送面55a、及び第6の搬送部56の搬送面56aは、同一平面に構成される。第4の搬送部54は、第5の搬送部55及び第6の搬送部56の間に配置される。第5の搬送部55は、保持部40により荷物5の保持若しくは載置がなされる搬送部である。第6の搬送部56は、第2の搬送部52と隣接する。
第4の搬送部54、第5の搬送部55、及び第6の搬送部56は、それぞれ独立して、第1の方向Xに荷物5を搬送可能に構成される。すなわち、第6の搬送部56から第5の搬送部55へ向かう方向、及び第5の搬送部55から第6の搬送部56へ向かう方向に荷物5を搬送可能に構成される。さらに換言すると、保持部40側に荷物5を搬送する方向、及び外部搬送部125側に荷物5を搬送する方向である。第4の搬送部54、第5の搬送部55、及び第6の搬送部56は、それぞれ、例えば、ローラコンベヤであるが、他の例では、ベルトコンベヤであってもよい。第5の搬送部55には、例えば位置決め装置110が設けられる。
このように構成される第1の搬送部51は、支持部移動装置71により、第3の方向Zに略平行な方向に移動可能に走行装置用基部31に支持される。
第2の搬送部52は、第1の搬送部51の一端に隣接配置される。第2の搬送部52は、第1の搬送部51との間で、荷物5を搬送可能に構成される。第2の搬送部52は、第1の方向X、及び、第3の方向Zに荷物5を移動可能に構成される。
第2の搬送部52は、具体的には、搬送部本体(副搬送部)52aと、昇降装置52bと、第1のストッパ装置52cと、を備える。
搬送部本体52aは、荷物5が載置される搬送面52a1を有する。搬送面52a1は、搬送面50aの一部を構成する。搬送面52a1は、装置本体20が水平面に載置されると水平方向に平行となる平面に構成される。
搬送部本体52aは、搬送面52a1に載置された荷物5を、第1の方向Xに搬送可能に構成される。搬送部本体52aは、例えば、複数のローラにより構成されるローラコンベヤである。搬送部本体52aは、他の例ではベルトコンベヤであってもよい。搬送部本体52aは、第1の搬送部51に隣接配置される。
昇降装置52bは、搬送部本体52aを、搬送面51aに対して接離する方向の一例である搬送面51aに交差する方向に沿って移動可能に構成される。本実施形態では、昇降装置52bは、第3の方向Zに搬送部本体52aを移動可能に構成される。昇降装置52bは、例えば走行装置用基部31上に固定される。
第1のストッパ装置52cは、第1のストッパ(制止部)52c1と、駆動部52c2と、を備える。第1のストッパ装置52cは、搬送部本体52aから荷物5が第1の搬送部51側へ搬送されることを規制可能に構成される。ここで言う規制とは、荷物5の第1の搬送部51側への移動を止めることである。第1のストッパ52c1は、例えば、搬送部本体52aの第1の搬送部51側の一端に配置される。第1のストッパ52c1は、搬送面52a1を移動する荷物5に当接しない位置と、荷物5に当接することで、第1の搬送部51側への荷物5の移動を規制する位置と、の間で移動可能に搬送部本体52aに支持される。荷物5に当接しない位置は、例えば、搬送面51aより下方の位置である。荷物5の移動を規制する位置は、例えば搬送面51aより上方の位置である。
駆動部52c2は、第1のストッパ52c1を、荷物5に当接しない位置、及び荷物5の移動を規制する位置の間で移動可能に構成される。
第3の搬送部53は、第2の搬送部52及び外部搬送部125の間に配置される。第3の搬送部53は、第2の搬送部52との間で荷物5を搬送可能に構成される。また、第3の搬送部53は、外部搬送部125との間で荷物5を搬送可能に構成される。第3の搬送部53は、例えば、荷物5が載置される搬送面53aを有する。搬送面53aは、搬送面50aの一部を構成する。搬送面53aは、装置本体20が水平面に載置されると水平方向に平行となる平面に構成される。第3の搬送部53は、搬送面53aに載置された荷物5を、第1の方向Xに移動可能に構成される。搬送面53aの高さは、例えば、外部搬送部125の搬送面125aと同じ高さに設定される。
第3の搬送部53は、例えば、複数のローラにより構成されるローラコンベヤである。第3の搬送部53は、他の例ではベルトコンベヤであってもよい。第3の搬送部53は、第2の搬送部52及び外部搬送部125の間に配置される。
このように構成される第3の搬送部53は、例えば、走行装置30に連結部材53bにより、走行装置30と一体に移動可能に連結される。第3の搬送部53は、例えば、複数の車輪53cを有している。第3の搬送部53は、車輪53cを介して、床面等に設置される。
また、第3の搬送部53は、第2のストッパ装置53dが設けられる。第2のストッパ装置53dは、第3の搬送部53から第2の搬送部52側へ荷物5が搬送されることを規制可能に構成される。ここで言う規制とは、荷物5の第2の搬送部52側への移動を止めることである。
第2のストッパ装置53dは、第2のストッパ53d1と、駆動部53d2と、を備える。第2のストッパ53d1は、例えば、第3の搬送部53の第2の搬送部52側の一端に配置される。第2のストッパ53d1は、搬送面53aを移動する荷物5に当接しない位置と、搬送面53aを第2の搬送部52側へ移動する荷物5に当接することで荷物5の移動を規制する位置と、の間で移動可能に第3の搬送部53に支持される。荷物5に当接しない位置は、例えば、搬送面53aより下方の位置である。荷物5の移動を規制する位置は、例えば搬送面53aより上方の位置である。
駆動部53d2は、第2のストッパ53d1を、荷物5に当接しない位置、及び荷物5の移動を規制する位置の間で移動可能に構成される。
保持部移動装置70は、第1の保持部移動装置73と、第2の保持部移動装置60と、を備える。保持部移動装置70は、保持部40を支持する。また、保持部移動装置70は、支持部80に支持される。
第1の保持部移動装置73は、保持部40を支持する。第1の保持部移動装置73は、第2の保持部移動装置60を介して支持部80に支持される。
第1の保持部移動装置73は、保持部40を、第1の搬送部51の搬送面51aに対して接離する方向に移動させる。搬送面51aに対して接離する方向は、搬送面51aに対して交差する方向である。搬送面51aに対して接離する方向は、例えば、搬送面51aに直交する方向である。第1の保持部移動装置73は、一例として、保持部40及び荷物5を第3の方向Zに移動する。
また、第1の保持部移動装置73は、保持部40を、第1の高さ位置及び第2の高さ位置の間で移動する。
第1の高さ位置は、保持部40に保持された荷物5が搬送面55aよりも低くなる高さ位置である。なお、ここで言う低くなる高さ位置とは、荷物5の下端が搬送面55aよりも低くなる高さ位置である。すなわち、第1の保持部移動装置73は、荷物5を搬送面55aよりも下方に移動可能に構成される。
第1の保持部移動装置73は、保持部40に保持された荷物5を搬送面55aよりも下方に移動する構成の一例として、保持部40を、搬送面55aより下方に移動可能に構成される。また、第1の保持部移動装置73は、第1の搬送部51が最低高さ位置にあるときに、保持部40に保持された荷物5を、収容部6の床面に載置可能に構成される。
第2の高さ位置は、搬送面55aに載置された荷物5を保持する位置よりも高い位置であって、荷物5が、第5の搬送部55に設けられた位置決め装置110に干渉しない高さ位置である。第2の高さ位置は、例えば、支持部80の高さ位置である。なお、ここで言う支持部80の高さ位置とは、荷物5の下端が支持部80の下面と同じ高さ位置となる位置である。
第1の保持部移動装置73は、例えば、レール73aと、駆動部73bと、を備える。レール73aは、搬送面55aに対して交差する方向に延びている。レール73aは、保持部40を、少なくとも第1の高さ位置及び第2の高さ位置の間で移動できる長さを有している。具体的には、レール73aは、保持部40に保持された荷物5を第5の搬送部55の搬送面55aより上方に移動可能な長さを有している。また、レール73aは、保持部40を、保持部40に保持された荷物5が搬送面55aよりも下方に移動可能な長さを有している。また、レール73aは、保持部40が搬送面55aよりも下方に移動可能な長さを有している。
本実施形態では、一例として、レール73aが第2の保持部移動装置60に対して移動可能に支持されることで、保持部40が移動される。レール73aは、駆動部73bにより、第2の保持部移動装置60に支持される。駆動部73bが駆動することで、レール73a及び保持部40が、移動される。
第2の保持部移動装置60は、第1の保持部移動装置68を、第1の保持部移動装置68による保持部40の移動方向に対して交差する方向に移動する。なお、第1の保持部移動装置68による保持部40の移動方向は、保持部40を搬送面50aに対して接離する方向の一例である。第2の保持部移動装置60は、本実施形態では、保持部40を、例えば搬送面55aと略平行な方向に移動する。
この為、第2の保持部移動装置60は、保持部40及び荷物5を、第3の方向Zに略直交する方向に移動可能に構成される。
また、第2の保持部移動装置60は、図6に示すように、例えば、互いに交差する2軸方向のそれぞれに保持部40を移動する2つの装置を備え、これら2つの装置により、保持部40を移動可能に構成される。
第2の保持部移動装置60は、具体例として、保持部40を支持し、第1の方向Xに保持部40を移動可能に構成される第1の水平方向移動装置(第1の移動装置)61と、支持部80の上面に固定され、第1の水平方向移動装置61を第2の方向Yに移動可能に支持する第2の水平方向移動装置(第2の移動装置)62と、を備える。
第1の水平方向移動装置61は、例えば、第1の方向Xに伸縮可能に構成される。第1の方向Xは、搬送面50aに対して保持部40を接離する方向に交差する方向の一例である。第1の水平方向移動装置61は、直接または間接的に保持部40を支持する。第1の水平方向移動装置61は、一例として、その先端に、第1の保持部移動装置73が支持される。
第1の水平方向移動装置61は、保持部40を、少なくとも、第1の搬送部51の第5の搬送部55と第3の方向Zに対向する位置、及びこの位置よりも第4の搬送部54から第5の搬送部55へ向かう方向に沿って第1の搬送部51よりも外側の位置まで移動可能に構成される。
第2の水平方向移動装置62による移動方向である第2の方向Yは、第1の水平方向移動装置61による移動方向である第1の方向Yに交差する方向の一例である。第2の水平方向移動装置62は、他の例では、第1の搬送部51による荷物5の搬送方向に交差する方向として、第1の搬送部51による荷物5の搬送方向に対して60度交差する方向や、または、45度交差する方向に保持部40を移動する構成でもよい。
第2の水平方向移動装置62は、第2の方向Yで、第1の搬送部51の外側の位置または支持部80の外側の位置まで保持部40を移動可能に構成される。
本実施形態では、第1の搬送部51の第2の方向Yの寸法は、支持部80の第2の方向Yに沿う寸法よりも小さい。そして、第1の搬送部51は、第2の方向Yで支持部80の内側に配置される。
そして、第2の水平方向移動装置62は、一例として、図3に2点鎖線で示すように、第2の方向Yで支持部80を挟んで両外側の位置まで保持部40を移動可能に構成される。この為、第2の水平方向移動装置62は、支持部80及び第1の搬送部51の両方に対して第2の方向Yで両外側に保持部40を移動可能に構成される。なお、図3中では、保持部40を2点鎖線で示している。
第2の水平方向移動装置62は、例えば、レール63及びこのレール63に沿って移動可能なスライド部64を備えるレール装置65を複数備える多段レール装置である。第2の水平方向移動装置62は、例えば2つのレール装置65を備える。ここで、一方のレール装置65を第1のレール装置65Aと称し、他方のレール装置65を第2のレール装置65Bと称する。
第1のレール装置65Aは、支持部80の上部に、レール63の延びる方向が第2の方向Yとなる姿勢で固定される。第1のレール装置65Aのレール63は、例えば、第2の方向Yで支持部80の一端の近傍の位置から他端の近傍の位置まで延びる長さを有する。
また、第1のレール装置65Aの長手方向の長さは、例えば、支持部80の第2の方向Yに沿う長さよりも長い長さに設定される。なお、他の例では、第1のレール装置65Aの長手方向の長さは、支持部80の長さと同じ長さであってもよい。
第2のレール装置65Bは、第1のレール装置65Aのスライド部64に、第2のレール装置65Bのレール63の延びる方向が第2の方向Yとなる姿勢で固定される。第2のレール装置65Bの長手方向の長さは、例えば第1のレール装置65Aの長手方向の長さより短い長さに設定される。
図3に示すように、これら複数のレール装置65のそれぞれのレール63の長さは、保持部40を、第2の方向Yで支持部80の外側の位置まで移動可能な長さに設定される。なお、図3中では、一例として、保持部40を支持部80に対して第2の方向Yで一方の外側に移動した第2のレール装置65を実線で示し、保持部40を他方の外側に移動した第2のレール装置65を2点鎖線で示している。
支持部移動装置71は、走行装置用基部31の例えば上面に固定される。支持部移動装置71に支持部80が固定される。支持部移動装置71により支持部80を、保持部40を搬送面50aに対して接離する方向に移動させることで、第1の搬送部51、第2の保持部移動装置60、保持部40、及び支持部80が一体に、当該接離する方向に移動される。支持部移動装置71は、例えば、図10、図8、及び図9に示すように、第3の方向Zに伸縮可能なリンク機構71aと、リンク機構71aを駆動する駆動部71bと、を備える。
リンク機構71a及び駆動部71bのそれぞれは、例えば2つ設けられる。2つのリンク機構71a及び2つの駆動部71bは、例えば、第1の搬送部51に対して第2の方向Yで両外側に配置される。
支持部80は、第1の搬送部51の第5の搬送部55以外の少なくとも一部の上方に配置される。支持部80は、例えば、第4の搬送部54及び第6の搬送部56の上方に配置される。
また、支持部80は、第2の水平方向移動装置62を支持可能に構成される。この一例として、支持部80は、第4の搬送部54及び第6の搬送部56を覆う板形状に構成される。支持部80は、例えば、板状に構成される。
支持部80は、支持部移動装置71に固定される。支持部80の上面には、例えば第2の保持部移動装置60が支持される。
また、支持部80には、例えば固定具83を用いて、第1の搬送部51が固定される。支持部80に第1の搬送部51が固定されることから、支持部80の下面82a及び第1の搬送部51の搬送面51aの間の第3の方向Zでの距離は、一定の距離に固定される。換言すると、搬送面51a及び支持部80により構成される搬送路の高さである、搬送面51aから支持部80までの高さは、不変である。
固定具83は、例えば、第1の搬送部51を支持部80から吊り下げる構成を有する。固定具83は、例えば、第1の搬送部51を下面82aから吊り下げて固定するワイヤやフレームを含む。
ここで言う所定の一定距離は、搬送面51a及び支持部80の間に、荷物5を通過可能な隙間を構成する距離である。荷役装置10が複数種類の荷物5を搬送する場合は、下面82a及び搬送面51aの間距離は、高さ寸法が最も大きい荷物5に応じて、決定される。
検出部90は、収容部6の内部を検出可能に構成される。検出部90は、例えば、収容部6の床面に積まれた荷物5、保持部40に保持された荷物5、及び搬送部50の第5の搬送部55に配置される荷物5を検出可能に構成される。検出部90は、例えば、第4の搬送部54から第5の搬送部55に向かう方向に沿って装置本体20の前方の範囲、及び第5の搬送部55を撮影可能なカメラである。検出部90は、例えば、支持部80に固定される。検出部90は、撮影した情報を制御部120に送信する。
なお、検出部90は、他の例では、第4の搬送部54から第5の搬送部55に向かう方向に沿って装置本体20の前方を撮影可能なカメラであってもよい。検出部90は、例えば、支持部80に固定される。検出部90は、撮影した情報を制御部120に送信する。
高さ検出部91は、収容部6内に配置された荷物5の高さを検出可能に構成される。高さ検出部91は、例えばレーザレンジファインダである。高さ検出部91は、図4に示すように、例えば、第1の搬送部51の先端部の下端に設けられている。高さ検出部91は、例えば、第4の搬送部54から第5の搬送部55に向かう方向に沿って装置本体20の前方にレーザを照射する。
荷物検出部100は、図1に示すように、例えば、第1の搬送部51、第2の搬送部52、及び第3の搬送部53のそれぞれに荷物5が配置されていることを検出可能に構成される。荷物検出部100は、具体的には、第1の搬送部51上の荷物5を検出する第1の検出部101と、第2の搬送部52の搬送部本体52a上の荷物5を検出する第2の検出部102と、第3の搬送部53上の荷物5を検出する第3の検出部103と、を備える。
第1の検出部101は、例えば複数設けられる。複数の第1の検出部101は、第1の搬送部51の搬送方向に沿って配置される。具体的には、第1の検出部101は、第4の搬送部54上の荷物5検出する第4の検出部104と、第5の搬送部55上の荷物5を検出する第5の検出部105と、第6の搬送部56上の荷物5を検出する第6の検出部106と、を備える。
第4の検出部104は、例えば、第4の搬送部54の第1の方向Xで両端にそれぞれ設けられる。第4の検出部104は、例えば、第4の搬送部54の第2の方向Yで一端に配置される照射部と、第4の搬送部54の第2の方向Yで他端に配置される受光部と、を備える。第4の検出部104は、照射部から例えばレーザを照射して、受光部で受光する。第4の検出部104は、制御部120に接続される。
第4の検出部104の受光部は、照射部から照射されたレーザの受光に応じて信号を制御部120に送信する。受光部は、例えば、照射部からのレーザを受光すると、所定の信号を送信する。また、受光部は、レーザの受光をしない状態では、信号を送信しない、または、受光したときに送信する信号とは異なる信号を送信する。または、受光部は、レーザを受光すると信号の送信を停止し、レーザを受光しない状態となると信号を送信する構成であってもよい。
第5の検出部105は、第5の搬送部55の、第1の方向Xで例えば中心に設けられる。第5の検出部105は、例えば第4の検出部104と同様の構成を有する。第5の検出部105は、第5の搬送部55の第2の方向Yで一端に設けられる照射部と、第5の搬送部55の第2の方向Yで他端に設けられる受光部と、を備える。第5の検出部105は、制御部120に接続される。
また、第5の検出部105の照射部及び受光部は、位置決め装置110よりも上方に配置される。第5の検出部105の照射部及び受光部は、例えば、位置決め装置110の上端よりわずかに高い位置に配置される。
第6の検出部106は、第6の搬送部56の第1の方向Xで両端にそれぞれ設けられる。第6の検出部106は、例えば第4の検出部104と同様の構成を有する。第6の検出部106は、第6の搬送部56の第2の方向Yで一端に配置される照射部と、第6の搬送部56の第2の方向Yで他端に配置される受光部と、を備える。第6の検出部106は、制御部120に接続される。
第2の検出部102は、第2の搬送部52の搬送部本体52aの第1の方向Xで両端にそれぞれ設けられる。第2の検出部102は、例えば第4の検出部104と同様の構成を有する。第2の検出部102は、搬送部本体52aの第2の方向Yで一端に配置される照射部と、搬送部本体52aの第2の方向Yで他端に配置される受光部と、を備える。第2の検出部102は、制御部120に接続される。
第3の検出部103は、第3の搬送部53の第1の方向Xで両端にそれぞれ設けられる。第3の検出部103は、例えば第4の検出部104と同様の構成を有する。第3の検出部103は、第3の搬送部53の第2の方向Yで一端に配置される照射部と、第3の搬送部53の第2の方向Yで他端に配置される受光部と、を備える。第3の検出部103は、制御部120に接続される。
第2、3、5、6の検出部102、103、105、106のそれぞれの受光部は、第2、3、5、6の検出部102、103、105、106のそれぞれの照射部から照射されたレーザの受光に応じた信号を制御部120に送信する。受光部は、例えば、照射部からのレーザを受光すると、所定の信号を送信する。また、受光部は、レーザの受光をしない状態では、信号を送信しない、または、受光したときに送信する信号とは異なる信号を送信する。または、受光部は、レーザを受光すると信号の送信を停止し、レーザを受光しない状態となると信号を送信する構成であってもよい。
位置決め装置110は、第5の搬送部55に設けられる。位置決め装置110は、例えば、第5の搬送部55の搬送面55aに載置された荷物5を、搬送面55aの所定位置に位置決め可能に構成される。ここでいう所定位置は、保持部40により荷物5を保持する位置である。所定位置は、例えば、荷物5の中心と搬送面55aの中心とが一致する位置である。
位置決め装置110は、例えば、押圧部111と、駆動部112と、を備える。
押圧部111は、荷物5の周面の複数個所を搬送面55aの中心に向かって押圧することで、荷物5を搬送面55aの中心に移動可能に構成される。押圧部111は、例えば、第5の搬送部55の第2の方向Yで両端にそれぞれ設けられる。押圧部111は、2つの腕部113を備える。2つの腕部113のそれぞれの一端の近傍は、第3の方向Zに沿う回転軸113a回りに回転可能に、第5の搬送部55に支持される。
駆動部112は、2つの腕部113を回転軸113a回りに回転する。
このように構成される位置決め装置110は、第5の搬送部55の搬送面55aに載置された荷物5を、2つの押圧部111のそれぞれの2つの腕部113により、荷物5の周方向から搬送面55aの中心に向かって押圧することで、搬送面55aの所定位置に荷物5を位置決めする。
制御部120は、図1に示すように、走行装置30、保持部40、搬送部50、第1の保持部移動装置73、第2の保持部移動装置60、支持部移動装置71、位置決め装置110、第1のストッパ装置52c、及び第2のストッパ装置53dを制御する。制御部120は、例えば装置本体20の支持部80に固定される。
制御部120は、例えば、検出部90、高さ検出部91及び荷物検出部100の検出結果や予め記憶されたプログラムに基づいて、走行装置30、保持部40、搬送部50、第1の保持部移動装置73、第2の保持部移動装置60、支持部移動装置71、位置決め装置110、第1のストッパ装置52c、及び第2のストッパ装置53dを自動で制御する。
なお、制御部120は、他の例として、作業者により操作される操作部からの指令に従って、走行装置30、保持部40、搬送部50、第1の保持部移動装置73、第2の保持部移動装置60、支持部移動装置71、位置決め装置110、第1のストッパ装置52c、及び第2のストッパ装置53dを、制御してもよい。
外部搬送部125は、例えば収容部6外の荷物5の集積所、及び搬送部50の第3の搬送部53の間で荷物を搬送する。外部搬送部125は、搬送方向に伸縮可能に構成されるコンベヤである。
次に、荷役装置10の動作の一例として、収容部6の床面に荷物5を1段積む荷役装置10の動作の一例を、図7及び図8を用いて説明する。荷役装置10は、例えば、水平面に構成される収容部6の床に載置された状態で使用される。この為、搬送部50は、略水平方向に荷物5を搬送し、第1の保持部移動装置73は、保持部40及び荷物5を略鉛直方向に移動する。また、第1の水平方向移動装置61及び第2の水平方向移動装置62のそれぞれは、略水平方向に第1の保持部移動装置73を移動する。
制御部120は、まず、検出部90により撮影された映像に基づいて走行装置30により装置本体20を走行させて装置本体20を収容部6内に移動する。
なお、荷役装置10は、初期状態で移動される。荷役装置10の初期状態は、図7の(A)に示すように、例えば、支持部移動装置71により第1の搬送部51が略鉛直方向での移動範囲の最低高さ位置に配置され、第1の保持部移動装置73により保持部40が第5の搬送部55の上方の所定高さ位置に配置され、第2の保持部移動装置60により保持部40が第1の搬送部51の第2の方向Yで中央に配置される状態である。
制御部120は、装置本体20が収容部6内の所定位置への移動が完了すると、走行部32の駆動を停止する。ここで言う収容部6の所定位置は、保持部40が収容部6の床面の目標位置に荷物5を搬送することが可能な位置である。
次に、制御部120は、昇降装置52bを制御して、第2の搬送部52の搬送部本体52aを昇降することで、搬送部本体52aの高さ位置を第3の搬送部53の高さ位置に合わせる。
次に、制御部120は、第1の搬送部51の高さ位置を、荷物5を載置する目標位置となる収容部6の床面の高さ位置に応じて調整する。目標位置が床面であることから、第1の搬送部51の高さ位置を最低高さ位置に移動する。なお、装置本体20の初期状態では第1の搬送部51の高さ位置が一例として最低高さ位置であることから、この動作例では、制御部120は、第1の搬送部51の高さ位置を変更しない。
次に、制御部120は、搬送部本体52a、第3の搬送部53を駆動する。次に、制御部120は、第1のストッパ装置52cの駆動部52c2を駆動して第1のストッパ52c1を、荷物5の移動を規制する位置に移動する。制御部120は、第2のストッパ装置53dの駆動部53d2を駆動して第2のストッパ53d1を、荷物5の移動を規制する位置に移動する。
作業者は、装置本体20が収容部6内の所定位置に移動されると、図1に示すように、外部搬送部125を第3の搬送部53に隣接する位置に配置する。次に、作業者は、外部搬送部125により装置本体20に荷物5を搬送する。装置本体20に到達した荷物5は、まず、第3の搬送部53に侵入する。
制御部120は、第3の搬送部53の外部搬送部125側に設けられる第3の検出部103からの信号により、第3の搬送部53に荷物5が侵入したことを検出する。すなわち、荷物5の移動に伴い、第3の検出部103の照射部から照射されるレーザが荷物5により遮られることで、受光部によるレーザの受光状態が変化する。制御部120は、受光部によるレーザの受光状態の変化に基づいて、第3の搬送部53への荷物5の侵入を検出すると、搬送部本体52aの高さ位置が、第3の搬送部53から荷物5が搬送部本体52aに移動可能な高さであるか否かを確認する。制御部120は、搬送部本体52aの高さ位置が、第3の搬送部53から荷物5が移動可能な高さであると判断すると、第2のストッパ装置53dの駆動部53d2を駆動して、第2のストッパ53d1を、荷物5に当接しない位置に移動する。
また、制御部120は、第2の搬送部52側に設けられる第3の検出部103からの信号により、第3の搬送部53からの荷物5の退出を検出する。
図7の(A)に示すように、第3の搬送部53から退出した荷物5は、第2の搬送部52に侵入する。制御部120は、第2の検出部102からの信号に基づいて第2の搬送部52への荷物5の侵入を検出すると、搬送部本体52aの駆動を停止する。搬送部本体52aの駆動が停止されることで、荷物5が搬送部本体52a上に保持される。
次に、制御部120は、第4の搬送部54、第5の搬送部55、及び第6の搬送部56を駆動する。次に、図7の(B)に示すように、制御部120は、昇降装置52bを駆動して、搬送部本体52aを第6の搬送部56の高さ位置に移動する。
制御部120は、搬送部本体52aが第6の搬送部56の高さ位置に移動すると、第1のストッパ装置52cの駆動部52c2を駆動して、第1のストッパ52c1を荷物5に当接しない位置に移動する。次に、制御部120は、搬送部本体52aを駆動する。搬送部本体52aが駆動されることで、荷物5が搬送部本体52aから第6の搬送部56に侵入する。制御部120は、第6の検出部106からの信号に基づいて、第6の搬送部56への荷物5の侵入を検出する。
荷物5は、第6の搬送部56、第4の搬送部54、第5の搬送部55の順番に移動する。制御部120は、各検出部104,105,106からの信号に基づいて、第6の搬送部56からの荷物5の退出、第4の搬送部54に対する荷物5の侵入及び退出、並びに、第5の搬送部55への荷物5の侵入を検出する。
制御部120は、図7の(B)に示すように、第5の検出部105からの信号により、荷物5が第5の搬送部55に侵入したことを検出すると、第5の搬送部55の駆動を停止する。すなわち、制御部120は、照射部から照射されたレーザが荷物5により遮られることで受光部によるレーザの受光が停止されると、第5の搬送部55に荷物5が侵入したと判断する。
次に、制御部120は、図6に示すように位置決め装置110を駆動して、荷物5を第5の搬送部55の搬送面55aの所定位置に位置決める。制御部120は、位置決め装置110による荷物5の位置決めが完了すると、位置決め装置110を初期位置に戻す。制御部120は、例えば、位置決め装置110の駆動を開始してから、予め設定された所定の時間が経過すると、荷物5の位置決め動作の完了を判断する。
次に、制御部120は、図7の(C)に示すように、第1の保持部移動装置73及び第2の保持部移動装置60を駆動して保持部40を第5の搬送部55の所定位置の直上に移動することで吸着部42を荷物5に上面に当接させるとともに、真空ポンプを駆動することで吸着部42により荷物5を吸着する。吸着部42により荷物5が吸着されることで、荷物5が保持部40に保持される。
次に、制御部120は、図7の(D)に示すように第1の水平方向移動装置61、第2の水平方向移動装置62、及び第1の保持部移動装置73を駆動して、保持部40及び保持部40に保持された荷物5を収容部6の目標位置となる床面に搬送する。
第5の搬送部55から収容部6の目標位置へ荷物5を搬送する動作の一例を説明する。まず、制御部120は、第1の保持部移動装置73を駆動して、保持部40及び荷物5を、位置決め装置110を上方に超える位置まで上方に移動する。換言すると、第2の方向Yに保持部40を移動しても保持部40または荷物5が位置決め装置110に干渉しない位置まで、保持部40及び荷物5を上昇させる。
具体的には、制御部120は、荷物5を、第5の検出部105を上方に超える位置まで移動する。制御部120は、第5の検出部105の受光部が照射部により照射されるレーザを受光したことを検出すると、第1の保持部移動装置73の駆動を停止する。
すなわち、第5の搬送部55の搬送面55aに荷物5が載置されることで、照射部から照射されるレーザが荷物5により遮られて受光部に到達しないが、位置決め装置110の上端の高さ位置よりも第5の検出部105による検出位置が高いことから、第1の保持部移動装置73により荷物5が上方に移動されることで受光部が照射部から照射されたレーザを受光すると、荷物5が第5の検出部105を上方に越える位置まで移動したこととなる。さらに、受光部により照射部から照射されたレーザを受光した時点の荷物5の下端の、搬送面55aからの高さは、第5の検出部105の受光部の高さ位置と同じ高さ位置となる。
次に、制御部120は、第5の搬送部55の搬送面55aの収容部6の床面からの高さ位置、及び搬送面55aからの荷物5の下端の高さ位置に基づいて、床面からの荷物5の下端の高さ位置を検出する。
次に、制御部120は、目標位置に応じて第2の水平方向移動装置62を駆動することで、保持部40を第2の方向Yに移動する。
次に、制御部120は、第1の水平方向移動装置61を駆動することで、保持部40及び荷物5を、荷物5を目標位置となる床面の直上に搬送する。
次に、制御部120は、床面からの荷物5の下端の高さ位置に基づいて第1の保持部移動装置73を駆動して、荷物5を目標位置となる床面に載置する。具体的には、荷物5の収容部6の床面からの高さが、荷物5を目標位置となる床面に載置する為の第1の保持部移動装置73による移動距離となる。制御部120は、第1の保持部移動装置73を駆動して、保持部40に保持された荷物5を、搬送面55aよりも下方に移動することで荷物5を目標位置となる床面に載置する。
制御部120は、荷物5が目標位置となる床面に搬送されると、吸着部42の真空破壊を行うことで、荷物5の保持を解除する。吸着部42の真空破壊は、例えば、真空ポンプの駆動を停止することで行われる。また、他の例では、吸着部42の真空破壊は、真空ポンプと吸着部42を繋ぐ流路のバルブを操作することで行われる。
荷役装置10のこれらの動作により、荷物5の収容部6への搬送が完了する。制御部120は、荷物5の収容部6への搬送が完了すると、まず、第1の水平方向移動装置61を駆動して保持部40を第1の搬送部51の搬送方向に沿って移動してから、第2の水平方向移動装置62を駆動し、保持部40を第4の搬送部54側に移動する。
なお、作業者は、次の荷物5を積む際に、荷物5を移動する目標位置が第2の保持部移動装置60による保持部40の移動範囲の外となる場合は、走行装置30を駆動することで、保持部40が目標位置まで移動可能となる位置まで装置本体20を移動する。
図7に示すように収容部6の1段目に荷物5を移動する場合等、第5の搬送部55の搬送面55aからの荷物5の第3の方向Zの移動範囲が比較的小さい場合は、支持部移動装置71及び第1の保持部移動装置73の双方が駆動される必要はなく、これらのいずれかのみが駆動されてもよい。上述の例では、この一例として、第1の保持部移動装置73のみが駆動される説明をした。
図8に示すように、荷物5を1段以上積む場合では、制御部120は、高さ検出部91により、荷物5を移動する目標位置となる、収容部6に配置されている荷物5の上端の高さ位置を検出する。収容部6に配置されている荷物5の上面の高さの検出する際には、例えば、支持部移動装置71が駆動されてもよい。
このような構成によれば、制御部120は、収容部6に先に搬送された荷物5の上端の高さ位置、及び保持部40により保持されて位置決め装置110を上方に超える位置に移動された荷物5の下端の高さ位置に基づいて、収容部6に先に搬送された荷物5の上端に対する、保持部40に保持された荷物5の下端の高さを検出する。
制御部120は、収容部6に先に移動された荷物5の上端に対する、保持部40に保持された荷物5の下端の高さ位置に基づいて、第1の保持部移動装置73を駆動して、保持部40に保持された荷物5を、収容部6に先に移動された荷物5の上端に載置する。すなわち、保持部40を、収容部6に先に移動された荷物5の上端に対する保持部40に保持された荷物5の下端の高さ分、上方または下方に移動する。
図9に示すように、荷物5を移動する先の目標位置となる、収容部6に先に移動された荷物5の上端の高さ位置に応じて、制御部120は、支持部移動装置71を駆動する。なお、制御部120は、収容部6に搬送した荷物5の情報に基づいて、目標位置となる荷物5の上端の高さ位置を算出してもよい。例えば、すでに荷物5を3段積んだ状態であれば、3段の荷物5の高さの合計値が、目標位置となる荷物5の上端の高さ位置となる。
荷役装置10は、収容部6から荷物5を収容部6の外へ搬送する場合は、例えば、上述の、荷物5を収容部6に搬送する動作の逆の動作を行う。具体的には、制御部120は、まず、収容部6に配置された荷物5を保持部40により保持する。保持部40により保持する荷物5の位置情報は、高さ検出部91の検出結果や検出部90の検出結果により得てもよい。または、収容部6内に荷物5の位置情報が予め記憶されてもよい。または、作業者が目視や検出部90の検出結果に基づいて操作部を操作することで、保持部40により荷物5を保持してもよい。
次に、制御部120は、例えば第1の保持部移動装置73を駆動して、荷物5を、位置決め装置110よりも高い位置に移動する。
次に、制御部120は、第1の水平方向移動装置61を駆動して、保持部40及び荷物5を、第1の搬送部51側に移動する。制御部120は、保持部40を、少なくとも、第2の方向Yで他の荷物5と並ばない位置まで移動する。制御部120は、第1の水平方向移動装置61を駆動して、保持部40及び荷物5を、例えば、第2の方向Yで第5の搬送部55と並ぶ位置まで移動する。
次に、制御部120は、第2の水平方向移動装置62を駆動して、保持部40及び荷物5を、第5の搬送部55の上方に移動する。
なお、収容部6に配置された荷物5が、第1の水平方向移動装置61による保持部40の移動方向で、第5の搬送部55と並ぶ位置に配置されている場合は、制御部120は、第1の水平方向移動装置61を駆動して、荷物5を第5の搬送部55の上方に移動する。
次に、制御部120は、第1の保持部移動装置73を駆動して、荷物5を下方に移動する。制御部120は、第5の検出部105により荷物5を検出すると、第1の保持部移動装置73の駆動を停止する。制御部120は、第5の検出部105により荷物5を検出することで、荷物5の下端から第5の搬送部55の搬送面55aまでの距離を得る。第5の検出部105による検出位置から搬送面55aまでの距離が、荷物5の下端から搬送面55aまでの距離となる。
次に、制御部120は、上述の通り得た荷物5の下端から搬送面55aまでの距離に基づいて第1の保持部移動装置73を駆動して、荷物5を、第5の搬送部55の搬送面55aに載置する。すなわち、第1の保持部移動装置73を駆動して荷物5を、上述の通り得た荷物5の下端から搬送面55aまでの距離だけ下方に移動することで、荷物5を搬送面55aに安全に載置できる。制御部120は、荷物5が搬送面55aに載置されると、吸着部42の真空破壊を行い、荷物5の保持を解除する。
次に、荷役装置10は、搬送部50を駆動することで、荷物5を外部搬送部125に搬送する。次に、荷役装置10は、外部搬送部125により荷物5を搬送する。荷役装置10のこれらの動作により、荷物5の収容部6内から収容部6外への搬送が完了する。
このように構成される荷役装置10の装置本体20は、荷物5を収容部6に搬送する搬送部50と、荷物5を保持する保持部40と、搬送部50及び収容部6の目標位置の間で荷物5を移動する第1の保持部移動装置73、第2の保持部移動装置60、及び支持部移動装置71と、を備える。この為、作業者が荷物5を手作業により収容部6外から収容部6の目標位置に移動する作業を行うことがなく、かつ作業者が荷物5を手作業により収容部6から収容部6外へ移動する作業を行うことがない。この為、荷物5の収容部6の目標位置への搬送作業の効率、または、荷物5を収容部6から収容部6外へ搬送する作業の効率を向上できる。
さらに、装置本体20は、装置本体20を自走可能とする走行装置30を備える。この為、走行装置30によって装置本体20を収容部6内に設置することが可能となるので、荷物5の搬送作業の効率を向上できる。
さらに、第1の保持部移動装置73は、荷物5を第5の搬送部55の搬送面55aより下方に移動可能に構成される。この為、装置本体20は、第1の保持部移動装置73によって、搬送面55aに対して近傍の範囲の目標位置となる床面や荷物5の上端に荷物5搬送可能であり、搬送面55aに対して範囲の目標位置となる床面や荷物5の上端には、第1の保持部移動装置73及び支持部移動装置71によって荷物5を搬送可能となる。
この為、装置本体20は、保持部40を、第1の搬送部51の搬送面51aに対して接離する方向に移動する装置を支持部移動装置71及び第1の保持部移動装置73に分けることで支持部移動装置71及び第1の保持部移動装置73がそれぞれ大型化することを抑制しつつ、保持部40を搬送面55aに対して接離する方向に移動する装置の数を2つにすることで荷役装置10の構成が複雑になることを防止できる。
さらに、第1の搬送部51及び第3の搬送部53の間で荷物5を、搬送面51aに対して接離する方向に移動する構成として、昇降装置52bを備える。この為、装置本体20の構成が大型化することを防止できる。この効果について具体的に説明する。
荷物5を、搬送面51aに対して接離する方向に搬送する搬送部の構成として、例えば、当該接離方向に対して傾斜する搬送部が考えられるが、この構成であると、搬送部50の搬送方向の長さが長くなる。さらに、第1の搬送部51及び第3の搬送部53の高低差が大きいほど、搬送部50の搬送方向の長さが長くなる。
しかしながら、昇降装置52bは、搬送部本体52aを搬送面51aに対して接離する方向に移動することで荷物5を昇降する構成であることから、搬送部50の搬送方向の全長が大型化することを防止できる。さらに、第1の搬送部51及び第3の搬送部53の高低差が大きくても、搬送部50の搬送方向の長さを長くすることがない。
さらに、装置本体20が、収容部6に配置された荷物5の上端の高さ位置を検出する高さ検出部91、及び、第5の搬送部55の搬送面55aに対する保持部40に保持された荷物5の下端の高さ位置を検出する第5の検出部105を備えることで、荷物5を目標位置である床面や荷物5の上端に載置する際の、保持部40の第3の方向Zの移動量を算出することが可能となる。
さらに、搬送部50には、当該搬送部50の搬送面50a上に荷物5が搬送されたことを検出する荷物検出部100が設けられる。この為、荷物検出部100により、荷物5の荷役動作を自動化することが可能となる。
さらに、第1の搬送部51、第2の搬送部52、及び第3の搬送部のそれぞれに、検出部101,102,103が設けられることで、搬送部50上の荷物5の位置を検出できる。
さらに、第1の搬送部51が、独立して駆動可能な複数の搬送部に分けられ、さらにこれら複数の搬送部に荷物5を検出する検出部が設けられることで、各搬送部に荷物5を配置することが可能となる。
例えば、第5の搬送部55に載置された荷物5を保持部40により保持し、目標位置となる床面や荷物5の上端に搬送する動作中に、第4の搬送部54及び第6の搬送部56を駆動することで、第4の搬送部54及び第6の搬送部56の双方に、荷物5を待機させることが可能となる。結果、第5の搬送部55への荷物5の搬送時間を短くすることが可能となるので、荷役装置10による搬送作業の効率を向上できる。
さらに、第2の保持部移動装置60が、第1の水平方向移動装置61及び第2の水平方向移動装置62を備えることで、保持部40の移動の範囲を広げることが可能となる。
さらに、第2の水平方向移動装置62は、保持部40を、第2の方向Yで支持部80の外側の位置まで移動可能に構成される。この為、第5の搬送部55の近傍に荷物5を安定して配置することが可能であり、また、第5の搬送部55の近傍に配置される荷物5を保持部40により安定して保持することが可能となる。この効果について、具体的に説明する。
例えば、収容部6の、荷物5を搬送する目標位置が第5の搬送部55の近傍の床面や荷物5の上端であると、第5の搬送部55が障害となり、荷物5を目標位置に搬送できない場合が想定される。しかしながら、保持部40を、第2の方向Yで支持部80の外側まで移動可能な構成であることで、装置本体20を目標位置に対して第1の搬送部51の搬送方向に直交する方向にずれた位置に移動し、保持部40を第1の搬送部51の搬送方向に直交する方向に支持部80の外側に移動することで、荷物5を目標位置となる床面や荷物5の上端に搬送できる。または、目標位置となる床面や荷物5の上端に載置された荷物5を保持部40により保持することが可能となる。
さらに、第2の水平方向移動装置62は、複数のレール装置65を備える構成であることから、第2の水平方向移動装置62の全長を短くすることが可能となる。この為、荷役装置10を使用していない状態等に第2の水平方向移動装置62の全長を短い状態とすることにより、装置本体20の設置スペースを省スペース化できる。さらに、第2の水平方向移動装置62は、複数のレール装置65を備えることで、保持部40の移動範囲の長さを長くすることが可能となる。
さらに、荷役装置10が、外部搬送部125を備えることで、収容部6外の例えば荷物集積所及び搬送部50の間で荷物5を搬送することが可能となる。この為、荷物5の搬送作業の効率を向上できる。
さらに、荷役装置10が第1のストッパ装置52cを備えることで、第2の搬送部52の搬送面52a1の高さが、第1の搬送部51の搬送面51aの高さにあっていない状態であるときに、第1のストッパ52c1により第2の搬送部52から第1の搬送部51への荷物5の移動を規制することで、荷物5の落下を防止できる。また、昇降装置52bにより搬送部本体52aが昇降している状態において荷物5の移動を規制することで、荷物5が第3の方向Zで第1の搬送部51と搬送部本体52aとの間に挟まれるという状態が生じるとことを防止できる。
以上述べた実施形態の荷役装置10によれば、保持部40を第1の搬送部51の搬送面51aに対して接離する方向に移動する移動装置として、保持部40を移動する第1の保持部移動装置73、並びに、支持部80を介して保持部40及び第1の搬送部51を移動する支持部移動装置71を備える構成であることで、大型化を防止しつつ、荷物5の搬送作業の効率を向上できる。
なお、上述の例では、第2の保持部移動装置60は、第1の水平方向移動装置61、及び第2の水平方向移動装置62を備える構成が、一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、第2の保持部移動装置60は、第1の水平方向移動装置61または第2の水平方向移動装置62の一方を備える構成であってもよい。
また、上述の例では、荷役装置10は、制御部120により自動で動作する構成が一例として説明された。一例として、荷役装置10は、検出部90及び荷物検出部100の検出結果、並びに予め記憶されたプログラム等に基づいて自動で荷役動作を行う構成である。このように、荷役装置10が自動で荷役を行う構成の場合は、収容部6の外に、装置本体20の走行を案内する案内部が設けられてもよい。装置本体20は、この案内部により収容部6の外から収容部6に移動が案内される。例えば、収容部6の外に装置本体20の走行を案内する線状の表示が設けられており、荷役装置10がこの線状の表示を検出する検出部が設けられてもよい。
また、上述の例では、位置決め装置110は、2つの腕部113を備える押圧部111、及び2つの腕部113を回転する駆動部112を備え、2つの腕部113を回転することで荷物5を押圧して荷物5を所定位置に位置決めする構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、押圧部111は、図10に示す変形例のように、荷物5の形状に応じた形状に構成され、この押圧部111により荷物5を所定位置に向かって押圧することで、荷物5を所定位置に位置決めする構成であってもよい。
具体例として、荷物5が例えば直方体である場合、押圧部111は、荷物5の2つの側面により構成される角部に応じてL字形状に構成される。そして、押圧部111により、荷物5の2つの側面により構成される角部を押圧することで、荷物5を所定位置に位置決めする。
また、上述の例では、荷役装置10は、第1の搬送部51及び第3の搬送部53の間で荷物5を昇降する構成として昇降装置52bを備える構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、図11に示す変形例のように、昇降装置52bを備える構成に代えて、搬送部本体52aが、第3の方向Zに対して傾斜可能であり、さらに第3の方向Zに対する傾斜角度を変更可能な構成であってもよい。搬送部本体52aが第3の方向Zに対して傾斜することで、第1の搬送部51及び第3の搬送部53の間に高低差が生じても、第1の搬送部51及び第2の搬送部52の間で荷物5を搬送することが可能となる。
また、上述の例では、荷役装置10は、直方体状の荷物5を荷役する構成が一例として説明されたが、荷役装置10が荷役する荷物5の形状は、直方体状に限定されない。荷役装置10は、例えば、タイヤ、筒状の荷物、米俵等の円柱状の荷物、セメント袋や麻袋等の袋状の不定形の荷物を荷役する構成であってもよい。保持部40は、荷役する荷物を保持するに適した構成が用いられる。
例えば、荷役装置10がタイヤを荷役する構成の場合は、保持部40は、図12に示すように、フレーム130と、フレーム130に対して回動可能に支持される複数のアーム131と、複数のアーム131を駆動する駆動装置132と、を備える構成であってもよい。なお、図12では、保持部40は、上下を反転した状態を示している。
フレーム130は、例えば板状に構成される。複数のアーム131のそれぞれは、長手方向の一端部が、フレーム130の下面133に、第3の方向Zに平行な回動軸回りに回動可能に支持される。複数のアーム131の一端部は、等間隔離間して配置される。複数のアーム131は、例えば3つのアームである。
複数のアーム131のそれぞれの他端部には、爪部134が設けられる。爪部134は、タイヤのビード部に下方から当接することでビード部に引っ掛かることが可能に構成される。爪部134は、例えば、支持部135と、フランジ部136と、を備える。
支持部135は、アーム131から下方に延びる形状に構成される。フランジ部136は、支持部135の下端に形成される。
駆動装置132は、アクチュエータ137と、連結機構138と、を備える。連結機構138は、アクチュエータ137、及び複数のアーム131のそれぞれを連結し、アクチュエータ137による駆動力を複数のアーム131のそれぞれに伝達する。連結機構138は、例えば、複数の歯車を含む。連結機構138は、複数のアーム131を、同時に回動する。また、連結機構138は、複数のアーム131を、複数のアーム131のそれぞれの爪部134が図12に示すように互いに離れる位置と、爪部134が互いに近づく位置との間で回動可能に構成される。
このように構成される保持部40は、アクチュエータ137により複数のアーム131のそれぞれが、フレーム130に対して回動される。そして、フランジ部136がタイヤのビード部に下方から当接することでタイヤを引っ掛けて、タイヤを保持する。
また、荷役装置10が例えば麻袋を荷役する構成の場合は、保持部40は、針により麻袋を穿刺することで麻袋を保持するニードルグリッパであってもよい。このように、保持部40は、対象物に応じた保持を可能に構成される。
保持部40が図12に示す構成である場合、第1の保持部移動装置73は、好ましくは、保持部40の下端となるフランジ部136を、第5の搬送部55の搬送面55aよりも下方に移動可能に構成される。
また、上述の例では、装置本体20は、位置決め装置110により荷物5を搬送面55aの所定位置に位置決めする構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、装置本体20は、位置決め装置110を備えず、搬送面55aに載置された荷物5を撮影するカメラを備える構成であってもよい。この構成である場合、このカメラにより荷物5の位置を検出して保持部40により荷物5を保持してもよい。
また、上述の例では、検出部90としてカメラが用いられる構成が一例として説明されたが、これに限定されない。検出部90は、収容部6の床面に積まれた荷物5、保持部40に保持された荷物5、及び搬送部50の第5の搬送部55に配置される荷物5を検出可能であればよく、それぞれを検出する複数のセンサであってもよい。センサの具体例としては、レーザ光を用いたレーザレンジファインダが用いられてもよい。
また、上述の例では、第2の水平方向移動装置62は、レール装置65を備える構成として第1のレール装置65A及び第2のレール装置65Bを備える構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、第2の水平方向移動装置62は、3つ以上のレール装置65を備えてもよい。3つ以上のレール装置65が用いられる構成では、1つのレール装置65が支持部80に固定され、他の1つのレール装置65のスライド部64に第1の水平方向移動装置61が固定される。他の1つ以上スライド部は、支持部80に固定されるレール装置65のスライド部64、及び第1の水平方向移動装置61が固定されるレール装置65のレール63の間に連結される。もしくは、第2の水平方向移動装置62は、1つのレール装置65を備える構成としても良い。
このように、3つ以上のレール装置65を用いる構成により、保持部40の移動範囲をより安全に広げることが可能となる。
また、上述の例では、支持部移動装置71は、第3の方向Zに伸縮する構成としてリンク機構71aを備える構成が一例として説明されたが、これに限定されない。支持部移動装置71及び第1の保持部移動装置73は、他の例では、第3の方向Zに伸縮する構成としてシリンダを備える構成であってもよい。
また、上述の例では、第2の水平方向移動装置62は、第2の方向Yで、第1の搬送部51及び支持部80の両外側の位置に、保持部40を移動可能に構成される例が説明された。
しかしながら、これに限定されない。第2の水平方向移動装置62は、第1の搬送部51及び支持部80を挟んで一方の外側の位置のみに、保持部40を移動可能に構成されてもよい。または、第2の水平方向移動装置62は、第1の搬送部51または支持部80に対して、保持部40を第2の方向Yで、一方の外側または両方の外側に移動可能に構成されてもよい。
また、上述の例では、装置本体20は、収容部6の床面等、水平面に載置されて使用されることが想定されており、この為、一軸方向に保持部40を移動可能な装置、及びこの一軸方向に直交する一軸方向に保持部40を移動可能な装置を備え、一方の装置による保持部40の移動方向が略鉛直方向となり、他方の装置による保持部40の移動方向が略水平方向となる姿勢で使用された例が説明された。すなわち、一方の装置が第1の保持部移動装置73及び支持部移動装置71であり、他方の装置が第2の保持部移動装置60である。しかしながら、これに限定されない。
また、上述の例では、支持部移動装置71は、搬送部50の一部である第1の搬送部51を第3の方向Zに移動する構成が一例として説明された。例えば、荷役装置10が、装置本体20のみを有する構成である場合は、支持部移動装置71は、搬送部50の全体を第3の方向Zに移動する構成となる。
上述の2つの装置のそれぞれの保持部40の移動方向は、装置本体20が使用される際に載置される面に応じて適宜設定されてもよい。例えば、装置本体20が水平面に交差する面に載置されて使用される場合では、2つの装置のそれぞれの保持部40の移動方向は、この面に装置本体20が載置されたときに、一方の装置が上下方向に保持部40を移動可能となり、他方の装置が水平方向に保持部40を移動可能となる方向に設定されてもよい。なお、この構成の場合は、搬送部50は、例えば、装置本体20が載置される面に平行な方向に荷物5を搬送可能に構成されてもよい。
また、上述の例では、第4の搬送部54の搬送方向で両端のそれぞれに第4の検出部104が設けられ、第6の搬送部56の搬送方向で両端のそれぞれに第6の検出部106が設けられる構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、第4の搬送部54には、1つの第4の検出部104が設けられ、第6の搬送部56には、1つの第6の検出部106が設けられてもよい。
また、上述の例では、第2の搬送部52の搬送部本体52aに、荷物5を検出する第2の検出部102が複数の一例である2つ設けられる構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、搬送部本体52aは、1つの第2の検出部102が設けられる構成であってもよい。
以上述べた少なくとも一つの変形例に係る荷役装置10によれば、保持部40を第1の搬送部51の搬送面51aに対して接離する方向に移動する移動装置として、保持部40を移動する第1の保持部移動装置73、並びに、支持部80を介して保持部40及び第1の搬送部51を移動する支持部移動装置71を備える構成であることで、大型化を防止しつつ、荷物5の搬送作業の効率を向上できる。
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。
以下、この出願の特許出願時の特許請求の範囲を付記する。
[付記1]
搬送面に載置された対象物を搬送する主搬送部と、
前記対象物を保持する保持部と、
前記保持部を支持し、前記保持部を前記搬送面に対して接離する方向に移動させる第1の保持部移動装置と、
前記第1の保持部移動装置を支持し、前記第1の保持部移動装置を前記接離する方向に対して交差する方向に移動させる第2の保持部移動装置と、
前記主搬送部及び前記第2の保持部移動装置を支持する支持部と、
前記支持部を前記接離する方向に移動させる支持部移動装置と、
前記支持部移動装置を支持し、走行する走行装置と、
を備える荷役装置。
[付記2]
前記搬送面及び前記支持部は前記対象物を搬送する搬送路を形成し、
前記搬送路の高さである前記搬送面から前記支持部までの距離は一定である、付記1に記載の荷役装置。
[付記3]
前記第2の保持部移動装置は、前記接離する方向に対して交差する第1の方向に前記保持部を移動させる第1の移動装置、及び前記第1の方向に対して交差する第2の方向に沿って前記保持部を移動させる第2の移動装置を備える、付記1または付記2に記載の荷役装置。
[付記4]
前記第2の移動装置は、前記第1の保持部移動装置を、前記第2の方向に沿って前記主搬送部または前記支持部の外側まで移動させる、付記3に記載の荷役装置。
[付記5]
前記第1の保持部移動装置は、前記保持部に保持された前記対象物を、前記搬送面よりも下方に移動可能に構成される、付記1乃至付記4のいずれか一に記載の荷役装置。
[付記6]
前記主搬送部に前記対象物を搬送する副搬送部と、
前記副搬送部を前記接離する方向に移動させる副搬送部移動装置と、
を備える付記1乃至付記5のいずれか一に記載の荷役装置。
[付記7]
前記副搬送部は、搬送方向に沿って前記対象物の搬送を規制する制止部を備える、付記6に記載の荷役装置。
[付記8]
前記主搬送部に設けられて前記主搬送部により前記対象物が搬送される方向に沿って複数配置され、前記対象物を検出する主搬送部用検出部を備える、付記1乃至付記7のいずれか一に記載の荷役装置。
[付記9]
前記副搬送部に設けられて前記対象物を検出する副搬送部用検出部を備える、付記6に記載の荷役装置。
[付記10]
前記主搬送部は、前記対象物の搬送方向に並ぶ複数の搬送部を備える、付記1乃至付記9のいずれか一に記載の荷役装置。
[付記11]
前記複数の搬送部のそれぞれは、前記主搬送部用検出部を備える、付記8に従属する付記10に記載の荷役装置。
[付記12]
前記副搬送部に前記対象物を搬送する外部搬送部を備える、付記1乃至付記11のいずれか一に記載の荷役装置。
[付記13]
前記主搬送部は、前記対象物を、前記搬送面の前記対象物が前記保持部により保持される保持位置に位置決めする位置決め装置を備える、付記1乃至付記12のいずれか一に記載の荷役装置。
[付記14]
前記複数の主搬送部用検出部の一つは、前記保持位置に配置される前記対象物を検出する位置に配置される、付記8に従属する付記13に記載の荷役装置。
[付記15]
前記対象物を搬送する目標位置の高さを検出する高さ検出装部を備える、付記1乃至付記14のいずれか一に記載の荷役装置。