JP7618115B2 - 搬送装置および搬送方法 - Google Patents

Description

本開示は、物品を収容したカートを搬送する搬送装置および搬送方法に関する。

物品を収容するカートは、前部フレームと、前部フレームに対向する後部フレームと、前部フレームと後部フレームとを結合するセンタフレームと、底部機構に設けられた複数のキャスタとを備えており、種々の場面で用いられている。昨今、省力化のために、カートの移動方法が手動移動から自動移動へと進化している。

従来、カートを自動的に移動させる種々の技術が開発されている。例えば、センタフレームを保持アームで挟み込んだ状態でカートを移動させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００５／１０５６２０号

特許文献１に開示されているセンタフレームを保持アームで挟み込む構造では、カートを搬送する搬送装置がカートを旋回させるような動きをしたときに、保持アームに強い応力がかかる。このような応力に耐えるためには保持アームを強固にする必要があり、搬送装置の製造コストがかかるという問題がある。また、センタフレームにおける保持アームで挟み込まれた部分に強い応力がかかるため、金属疲労が発生するという問題がある。

本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、製造コストを抑えつつカートのセンタフレームに強い応力がかからないようにすることが可能な搬送装置および搬送方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示に係る搬送装置は、前部フレームと、前部フレームに対向する後部フレームと、前部フレームと後部フレームとを結合するセンタフレームと、センタフレームの延在方向とは異なる方向に張り出すようにセンタフレームに設けられた前連結金具および後連結金具と、複数のキャスタとを有するカートを搬送する搬送装置であって、搬送装置の全体を支持する本体機構と、本体機構に設けられ、搬送装置を駆動する装置駆動部と、センタフレームに嵌合可能なセンタフレーム用溝を有するガイド機構と、ガイド機構を高さ方向に駆動するガイド機構駆動部と、搬送装置の周辺状況を検出するセンサ群と、装置駆動部およびガイド機構駆動部を制御する制御部とを備え、制御部は、センサ群の検出結果に基づいて、センタフレーム用溝にセンタフレームが嵌合するように装置駆動部およびガイド機構駆動部を制御し、センタフレーム用溝にセンタフレームが嵌合したとき、ガイド機構は前連結金具と後連結金具との間に位置し、センタフレームにセンタフレーム用溝が嵌合したとき、センタフレームとセンタフレーム用溝との間には予め定められた間隙が存在し、カートを搬送する際、前連結金具および後連結金具の少なくとも一方はガイド機構に接する。

本開示によれば、製造コストを抑えつつカートのセンタフレームに強い応力がかからないようにすることが可能となる。

本開示の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１に係る搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１に係るカートの構成の一例を示す図である。 実施の形態１に係るセンタフレーム用溝とセンタフレームとが嵌合している状態を示す平面図である。 図４のＡ１－Ａ１断面図である。 図４の側面図である。 実施の形態１に係る搬送装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る搬送装置の動きを説明するための図である。 実施の形態１に係る搬送装置の動きを説明するための図である。 実施の形態１に係る搬送装置の動きを説明するための図である。 実施の形態１に係る搬送装置の動きを説明するための図である。 実施の形態１に係るセンタフレームとセンタフレーム用溝との仰角の許容を説明するための図である。 実施の形態２に係るセンタフレーム用溝とセンタフレームとが嵌合している状態を示す平面図である。 図１３のＢ１－Ｂ１断面図である。 図１３の側面図である。 実施の形態２に係る第１誘導機構の有無と、センタフレーム用溝とセンタフレームとの許容位置誤差との関係を説明するための図である。 実施の形態２に係る第１誘導機構の有無と、センタフレーム用溝とセンタフレームとの許容位置誤差との関係を説明するための図である。 実施の形態２に係る第１誘導機構の有無と、センタフレーム用溝とセンタフレームとの許容位置誤差との関係を説明するための図である。 実施の形態２に係る第１誘導機構の作用を説明するための図である。 実施の形態２の変形例２に係る第１誘導機構の形状の一例を示す図である。 実施の形態２の変形例３に係る第１誘導機構の設置位置を説明するための図である。 実施の形態３に係るセンタフレーム用溝とセンタフレームとが嵌合している状態を示す平面図である。 図２２のＣ１－Ｃ１断面図である。 図２２の側面図である。 実施の形態３の変形例１に係るセンタフレーム用溝とセンタフレームとが嵌合している状態を示す側面図である。 実施の形態３の変形例２に係るセンタフレーム用溝とセンタフレームとが嵌合するときの状態を示す側面図である。 実施の形態４に係る搬送装置とカートとが嵌合している状態を示す外観図である。 実施の形態４に係るセンタフレーム用溝とセンタフレームとが嵌合している状態を示す平面図である。 図２８のＤ１－Ｄ１断面図である。 図２８の側面図である。 実施の形態４に係るガイド機構の一例を示す平面図である。 実施の形態４の変形例１に係るガイド機構の一例を示す平面図である。 実施の形態４の変形例２に係るセンタフレーム用溝とセンタフレームとが嵌合している状態を示す平面図である。 図３３の側面図である。 実施の形態１～４に係る搬送装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１～４に係る搬送装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、実施の形態１に係る搬送装置１の構成の一例を示すブロック図である。

搬送装置１は、本体機構２およびガイド機構４を備えている。本体機構２は、装置駆動部３と、ガイド機構駆動部５と、センサ群６と、制御部７とを備えている。

ガイド機構４は、後述のカートを構成するセンタフレーム１８に嵌合可能なセンタフレーム用溝２５を有する（例えば図４参照）。

本体機構２は、搬送装置１の全体を支持する。装置駆動部３は、搬送装置１を駆動する。ガイド機構駆動部５は、ガイド機構４を高さ方向に駆動する。センサ群６は、搬送装置１の周辺状況を検出する。制御部７は、装置駆動部３およびガイド機構駆動部５を制御する。具体的には、制御部７は、センサ群６の検出結果に基づいて、センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合するように装置駆動部３およびガイド機構駆動部５を制御する。センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合したとき、ガイド機構４は、後述のカートを構成する前連結金具２３と後連結金具２４との間に位置する（例えば図４参照）。

次に、図１に示す搬送装置１を含む搬送装置の他の構成、および搬送装置が搬送するカートについて説明する。図２は、他の構成に係る搬送装置８の構成の一例を示すブロック図である。また、図３は、搬送装置８が搬送するカートの構成の一例を示す図である。以下では、まずカートの構成について説明し、次に搬送装置８の構成について説明する。

＜カートの構成＞
図３に示すように、カートは、前部フレーム１６と、後部フレーム１７と、センタフレーム１８と、キャスタ１９と、キャスタブレーキ２０と、支持フレーム２１と、トレイ２２とを備えている。

前部フレーム１６は、カートの前部に設けられたフレームである。後部フレーム１７は、前部フレーム１６に対向してカートの後部に設けられたフレームである。センタフレーム１８は、前部フレーム１６と後部フレーム１７とを結合するフレームである。

前連結金具２３は、センタフレーム１８の延在方向とは異なる方向に張り出すようにセンタフレーム１８に設けられている。センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合したとき、前連結金具２３は、ガイド機構４よりも前部フレーム１６側に位置する。

後連結金具２４は、センタフレーム１８の延在方向とは異なる方向に張り出すようにセンタフレーム１８に設けられている。センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合したとき、後連結金具２４は、ガイド機構４よりも後部フレーム１７側に位置する。

キャスタ１９は、前部フレーム１６の左右端に１つずつ設けられ、後部フレーム１７の左右端に１つずつ設けられている。キャスタブレーキ２０は、キャスタ１９が動かないように固定するためのものである。使用者がキャスタブレーキ２０を操作するとキャスタ１９が固定され、カートの動きを止めることができる。

支持フレーム２１は、前部フレーム１６および後部フレーム１７のそれぞれに垂直方向に設けられている。トレイ２２は、支持フレーム２１に載置されており、トレイ２２に物品を載せることができる。

なお、図３の例では、２つのトレイ２２が支持フレーム２１に載置されているが、トレイ２２の数はこれに限るものではない。また、センタフレーム１８は、前部フレーム１６および後部フレーム１７の両方またはいずれか一方から突出した構造であってもよい。

＜搬送装置の構成＞
図２に示すように、搬送装置８は、ガイド機構４と、本体機構９と、キャスタ１３と、駆動輪１４とを備えている。本体機構９の四隅には、キャスタ１３が設けられている。ガイド機構４は、本体機構９と一体に設けられており、カートのセンタフレーム１８に嵌合可能なセンタフレーム用溝２５を有する。

本体機構９は、装置駆動部３と、ガイド機構駆動部５と、センサ群６と、制御部７と、通信部１２とを備えている。

装置駆動部３は、制御部７の指示に従って駆動輪１４を回転駆動するモータである。駆動輪１４は、本体機構９の左右に１つずつ設けられている。なお、装置駆動部３は、駆動輪１４ごとに設けてもよい。駆動輪１４は、車輪に限らず、キャタピラなどの他の移動形態であってもよい。また、駆動輪１４は、本体機構９の左右に一対設ける構成に限らず、複数対設けるなど、どのような構成であってもよい。

センサ群６は、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１を含む。

Ｌｉｄａｒ１０は、搬送装置８の周辺空間における障害物の検知と、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）走行のための自己位置の検出とを行う。搬送装置８の周辺空間における障害物は、カートを構成する各部位を含む。

デプスカメラ１１は、搬送装置８の周辺を撮影して距離画像を取得し、取得した距離画像に対して画像処理を行うことによって搬送装置８の周辺に存在する障害物との距離を求める。デプスカメラ１１のレンジは、約１０ｃｍ程度である。搬送装置８の周辺に存在する障害物は、カートを構成する各部位を含む。

ガイド機構駆動部５は、ガイド機構４の床面からの高さを変える昇降用モータである。ガイド機構駆動部５は、制御部７の指示に従って、駆動輪１４を本体機構９から押し下げるように駆動する、または駆動輪１４を本体機構９に収容するように駆動する。

ガイド機構駆動部５が駆動輪１４を本体機構９から押し下げるように駆動すると、それに応じて本体機構９が床面から押し上げられて通常高さ状態となる。このとき、本体機構９と一体に構成されたガイド機構４の位置も高くなって通常高さ状態となる。

一方、ガイド機構駆動部５が駆動輪１４を本体機構９に収容するように駆動すると、それに応じて本体機構９が通常高さ状態よりも低い低床状態となる。このとき、本体機構９と一体に構成されたガイド機構４の位置も低くなって低床状態となる。

制御部７は、装置駆動部３およびガイド機構駆動部５を含む搬送装置８の全体の制御を行う。

通信部１２は、搬送装置８の外部に設けられた指示センタ１５と通信を行う。指示センタ１５は、搬送装置８をモニタリングするとともに、搬送装置８に対してカートの搬送を指示する。

＜カートとガイド機構との嵌合＞
図４は、カートのセンタフレーム１８と、ガイド機構４のセンタフレーム用溝２５とが嵌合している状態を示す平面図である。図５は、図４のＡ１－Ａ１断面図である。図６は、図４の側面図である。

図４，６に示すように、搬送装置８がカートを搬送するとき、ガイド機構４は前連結金具２３と後連結金具２４との間に位置する。そして、搬送装置８がカートを前後方向に移動させるとき、ガイド機構４は前連結金具２３または後連結金具２４に接触する。図６の例では、前連結金具２３および後連結金具２４は、上下方向で本体機構９と接触しているが、上下方向で本体機構９と接触しなくてもよい。すなわち、搬送装置８がカートを前後方向に移動させるとき、前連結金具２３または後連結金具２４がガイド機構４に接触して支える状態になればよい。

また、図４，５に示すように、搬送装置８がカートを搬送するとき、センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合する。そして、搬送装置８がカートを旋回させるとき、センタフレーム用溝２５はセンタフレーム１８に接触する。なお、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との間には多少の遊び、例えば左右１ｍｍ程度またはそれ以上の隙間を設けてもよい。

＜動作＞
以下では、建屋内において、搬送装置８は予め定められた待機位置Ｐｒｅｓｔに待機しており、指示センタ１５からの指示を受けると地点Ｐａに停止しているカートを検出し、目的地Ｐｂまでカートを搬送する動作について説明する。

なお、制御部７は、ＳｏＣ（System On a Chip）を備えており、搬送装置８全体を自律走行させるプログラムが内蔵されている。

図７は、搬送装置８の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、制御部７は、通信部１２を介して、指示センタ１５から送信された移動コマンドを受け付ける。移動コマンドは、地点Ｐａに停止しているカートを目的地Ｐｂまで搬送する旨を示すコマンドである。移動コマンドは、カートの位置情報（地点Ｐａの位置情報）およびカートの搬送先の位置情報（目的地Ｐｂの位置情報）を含む。

ステップＳ２において、制御部７は、図示しない建屋内の地図情報に基づいて、搬送装置８の待機位置Ｐｒｅｓｔからカートが存在する地点Ｐａまでの経路を算出する。そして、制御部７は、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１を含むセンサ群６が検出した周辺状況に基づいて、搬送装置８の周辺に存在する移動体または障害物を避けながら地点Ｐａまで自律走行するように装置駆動部３を制御する。制御部７は、地点Ｐａ近傍でカートを発見すると、搬送装置８を停止するように装置駆動部３を制御する。搬送装置８は、待機位置Ｐｒｅｓｔから地点Ｐａまで通常高さ状態で走行する。

なお、ここでは、制御部７が待機位置Ｐｒｅｓｔから地点Ｐａまでの経路を算出する場合について説明したが、これに限るものではない。指示センタ１５が待機位置Ｐｒｅｓｔから地点Ｐａまでの経路を算出して搬送装置８に通知してもよい。

建屋内の地図情報は、制御部７が保持してもよく、必要に応じて指示センタ１５などの外部から取得してもよい。

ステップＳ３において、制御部７は、搬送装置８をカートに潜り込ませるための移動計画を策定する。そして、制御部７は、策定した移動計画と、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１が検出した周辺状況とに基づいて、搬送装置８がカートの真下に潜り込むように装置駆動部３を制御する。図８，９は、搬送装置８がカートに潜り込む様子を示している。このとき、搬送装置８は、通常高さ状態から低床状態になった後にカートに潜り込む。

ステップＳ４において、制御部７は、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１が検出したカートのセンタフレーム１８の位置に基づいて、センタフレーム１８とガイド機構４のセンタフレーム用溝２５とが平面視で合うように装置駆動部３を制御する。図１０は、搬送装置８が、センタフレームとガイド機構４のセンタフレーム用溝２５とが平面視で合うように回転（旋回）した後の様子を示している。

ステップＳ５において、制御部７は、搬送装置８が通常高さ状態となるようにガイド機構駆動部５を制御する。搬送装置８が通常高さ状態になると、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８とが嵌合する。

ステップＳ６において、制御部７は、図示しない建屋内の地図情報に基づいて、地点Ｐａから目的地Ｐｂまでの経路を算出する。そして、制御部７は、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１が検出した周辺状況に基づいて、搬送装置８の周辺に存在する移動体または障害物を避けながら目的地Ｐｂまで自律走行するように装置駆動部３を制御する。これにより、カートは、地点Ｐａから目的地Ｐｂまで搬送される。図１１は、搬送装置８がカートを搬送する様子を示している。

なお、ここでは、制御部７が地点Ｐａから目的地Ｐｂまでの経路を算出する場合について説明したが、これに限るものではない。指示センタ１５が地点Ｐａから目的地Ｐｂまでの経路を算出して搬送装置８に通知してもよい。

カートが目的地Ｐｂに到着すると、建屋内のスタッフがカートのトレイ２２に載置された物品を回収する。その後、搬送装置８の制御部７は、通信部１２を介して指示センタ１５から待機位置Ｐｒｅｓｔまで戻る旨のコマンドを受けると、目的地Ｐｂから待機位置Ｐｒｅｓｔまで自律走行するように装置駆動部３を制御する。あるいは、ステップＳ１において制御部７が指示センタ１５から受け付けた移動コマンドに、搬送装置８が目的地Ｐｂに到着した後に待機位置Ｐｒｅｓｔまで自律走行する旨のコマンドを含めてもよい。

搬送装置８の用途としては、例えば、病院内での薬の配送または配膳、学校での配膳、オフィスでの配膳または物品の配送、あるいは製造工場内における部品の運搬などが挙げられる。

＜実施の形態１の効果＞
実施の形態１では、カートは、センタフレーム１８の延在方向とは異なる方向に張り出すようにセンタフレーム１８に設けられた前連結金具２３および後連結金具２４を有している。また、搬送装置８のガイド機構４は、センタフレーム１８に嵌合可能なセンタフレーム用溝２５を有している。そして、センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合したとき、ガイド機構４は前連結金具２３と後連結金具２４との間に位置する。このような構成とすることによって、搬送装置８がカートを搬送する際にセンタフレーム１８に強い応力がかからないため、保持アームを強固にする必要がなく、製造コストを抑えることができる。

＜実施の形態１の変形例１＞
実施の形態１では、前連結金具２３および後連結金具２４がガイド機構４の前後方向を支えるように位置する場合について説明したが、これに限るものではない。前連結金具２３および後連結金具２４は、カートが搬送されるときに搬送装置８を支えるような構成であればよく、例えば本体機構９の一部を支えるような構成であってもよい。

＜実施の形態１の変形例２＞
搬送装置８がカートを搬送する際に平坦な床面を移動する場合において、ガイド機構４はセンタフレーム１８、前連結金具２３、および後連結金具２４と強固に嵌合する構造であってもよい。しかし、搬送装置８がカートを搬送する際にスロープが存在する床面を移動する場合は、図１２に示すように、ガイド機構４のセンタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との仰角αを予め設計した範囲内に許容する必要がある。仰角αは、例えば勾配が－５％よりも大きく＋５％よりも小さい範囲内に許容される。このように、センタフレーム１８にセンタフレーム用溝２５が嵌合したとき、センタフレーム１８とセンタフレーム用溝２５との間には予め定められた間隙が存在することになる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、搬送装置８がカートの各部位の正確な位置を検出して、センタフレーム１８とガイド機構４のセンタフレーム用溝２５とが平面視で合うように搬送装置８を移動させた後に、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８とを嵌合させる場合について説明した。

実施の形態２では、センタフレーム用溝２５に対するセンタフレーム１８の左右方向における検出の位置誤差を許容するために誘導機構（後述の第１誘導機構２６）を設けることを特徴としている。その他の搬送装置８およびカートの構成および動作は、実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

図１３は、実施の形態２に係るセンタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８とが嵌合している状態を示す平面図である。図１４は、図１３のＢ１－Ｂ１断面図である。図１５は、図１３の側面図である。

図１３，１４に示すように、センタフレーム用溝２５の前後方向の端部には、一対の第１誘導機構２６が設けられている。具体的には、第１誘導機構２６は、センタフレーム用溝２５の内側に傾いた傾斜を有しており、センタフレーム用溝２５の対向する面にそれぞれ設けられている。実施の形態２に係るセンタフレーム用溝２５の幅は、実施の形態１に係るセンタフレーム用溝の幅よりも、第１誘導機構２６の幅の分だけ広い。

ここで、図７のステップＳ４の動作を行った後の図１０に示す状態における、第１誘導機構２６の有無と、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との許容位置誤差との関係について説明する。

図１６は、第１誘導機構２６がない場合における、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との関係を示す図である。センタフレーム用溝２５の幅は、センタフレーム１８の幅よりも若干広くなる。センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との差異（隙間）をＤ１とすると、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との許容位置誤差は、「Ｄ１／２」となる。例えば、Ｄ１＝２ｍｍとすると、許容位置誤差は１ｍｍ、すなわち左右それぞれ１ｍｍの誤差が許容される。Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１を含むセンサ群６によってこのような位置精度を実現することができない場合は、Ｄ１を長くする必要がある。この場合、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８とが嵌合したときに、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との隙間が広くなり、搬送装置８がカートを搬送する際にがたつきが生じて不安定となる。

図１７は、第１誘導機構２６をセンタフレーム用溝２５の内壁に設けた場合における、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との関係を示す図である。第１誘導機構２６の幅をｄ１とし、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との差異（隙間）をＤ２とすると、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との許容位置誤差は、「Ｄ２／２＋ｄ１」となる。例えば、ｄ１＝５ｍｍとし、Ｄ２＝２ｍｍとすると、許容位置誤差は６ｍｍとなる。このように、第１誘導機構２６を設けることによって、第１誘導機構２６がない場合よりも許容位置誤差を各段に大きくすることができる。

図１８に示すように、センタフレーム１８と第１誘導機構２６とが接触したときの摩擦が大きくならないように、第１誘導機構２６の斜面の角度θは４５度以上であることが望ましい。

図１９は、第１誘導機構２６の作用を説明するための図である。図１９に示すように、ガイド機構４が上昇すると、センタフレーム１８は、第１誘導機構２６の斜面に接触してセンタフレーム用溝２５に誘導される。そして、センタフレーム１８の中心軸とセンタフレーム用溝２５の中心軸とのずれが徐々に小さくなり、センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合する。

＜実施の形態２の効果＞
実施の形態２では、センタフレーム用溝２５の前後方向の端部に一対の第１誘導機構２６を設けている。これにより、ガイド機構４が上昇する前におけるセンタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８との許容位置誤差が大きくなるため、高性能なセンサを用いることなくセンタフレーム１８とセンタフレーム用溝２５とを嵌合させることができる。すなわち、実施の形態１よりも安価な搬送装置を実現することができる。

＜実施の形態２の変形例１＞
センタフレーム１８と第１誘導機構２６との接触によってセンタフレーム１８が摩耗しないようにするために、第１誘導機構２６はセンタフレーム１８よりも硬度が低い材質としてもよい。これにより、第１誘導機構２６は摩耗しても交換することが可能となる。

＜実施の形態２の変形例２＞
第１誘導機構２６の斜面は、直線状に限らず、図２０に示すように下方に向かって徐々に水平に対する角度が小さくなる弧状であってもよい。このような形状とすることによって、ガイド機構４が上昇して第１誘導機構２６とセンタフレーム１８とが接触したときに、センタフレーム１８を滑らかにセンタフレーム用溝２５へと誘導することができる。

なお、第１誘導機構２６は、図１３に示すように二対であってもよく、三対以上の複数対であってもよい。

第１誘導機構２６は、センタフレーム用溝２５の全体の内壁を覆うような形状であってもよい。第１誘導機構２６は、ガイド機構４と一体に構成されてもよい。

＜実施の形態２の変形例３＞
実施の形態２では、第１誘導機構２６をセンタフレーム用溝２５の内壁に設ける場合について説明したが、これに限るものではない。

例えば、図２１に示すように、第１誘導機構２６をガイド機構４の上部に設けてもよい。具体的には、第１誘導機構２６は、センタフレーム用溝２５の外でありセンタフレーム用溝２５に沿って設けられている。

＜実施の形態２の変形例４＞
センタフレーム１８の幅が異なる複数種類のカートに対応するために、幅が異なる複数の第１誘導機構２６を用意してもよい。これらの第１誘導機構２６は、取り外し可能である。このような構成とすることによって、センタフレーム１８に応じた適切な第１誘導機構２６を選択することができる。

＜実施の形態３＞
実施の形態２では、センタフレーム用溝２５に対するセンタフレーム１８の左右方向における検出の位置誤差を許容するために第１誘導機構２６を設ける場合について説明した。

実施の形態３では、ガイド機構４に対する前連結金具２３および後連結金具２４の前後方向における検出の位置誤差を許容するために誘導機構（後述の第２誘導機構２７）を設けることを特徴としている。その他の搬送装置８およびカートの構成および動作は、実施の形態２と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

図２２は、実施の形態３に係るセンタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８とが嵌合している状態を示す平面図である。図２３は、図２２のＣ１－Ｃ１断面図である。図２４は、図２２の側面図である。

図２２～２４に示すように、第２誘導機構２７は、ガイド機構４の上部前端の左右２か所に設けられ、ガイド機構４の上部後端の左右２か所に設けられている。ガイド機構４と前連結金具２３および後連結金具２４との誤差がある場合、ガイド機構４を上昇させると、まず前連結金具２３および後連結金具２４が第２誘導機構２７に接触し、その後、ガイド機構４の上昇に従って前連結金具２３および後連結金具２４が第２誘導機構２７に誘導され、最終的には前連結金具２３と後連結金具２４との間にガイド機構４が位置する状態となる。

なお、カートの左右方向の位置の検出精度が良い場合は、第１誘導機構２６を設けなくてもよい。第２誘導機構２７は、ガイド機構４と一体に構成されてもよい。

＜実施の形態３の効果＞
実施の形態３では、センタフレーム用溝２５の前後方向の上部前端および上部後端のそれぞれに第２誘導機構２７を設けている。これにより、ガイド機構４が上昇する前におけるガイド機構４と前連結金具２３および後連結金具２４との許容位置誤差が大きくなるため、高性能なセンサを用いることなく前連結金具２３と後連結金具２４との間にガイド機構４を位置させることができる。すなわち、実施の形態１よりも安価な搬送装置を実現することができる。

＜実施の形態３の変形例１＞
図２５に示すように、第２誘導機構２７は、ガイド機構４の前後方向の側部前端および側部後端のそれぞれに設けてもよい。

なお、第２誘導機構２７は、ガイド機構４と一体に構成されてもよい。

＜実施の形態３の変形例２＞
図２６に示すように、第２誘導機構２７は、前連結金具２３および後連結金具２４のそれぞれに設けてもよい。

なお、第２誘導機構２７は、前連結金具２３および後連結金具２４のそれぞれと一体に構成されてもよい。

図２６に示す構成と、図２２～２４に示す構成とを組み合わせた構成としてもよい。また、図２６に示す構成と、図２５に示す構成とを組み合わせた構成としてもよい。

＜実施の形態４＞
実施の形態１～３では、カートが、センタフレーム１８の延在方向とは異なる方向に張り出すようにセンタフレーム１８に設けられた前連結金具２３および後連結金具２４を有する場合について説明した。

実施の形態４では、カートがくさび型構造の前連結金具２８および後連結金具２９を有し（例えば図２７，２８参照）、ガイド機構４が前切り込み部３０および後切り込み部３１（例えば図３１参照）を有することを特徴としている。その他の搬送装置８およびカートの構成および動作は、実施の形態２と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

図２７は、実施の形態４に係る搬送装置とカートとが嵌合している状態を示す外観図である。図２８は、センタフレーム用溝２５とセンタフレーム１８とが嵌合している状態を示す平面図である。図２９は、図２８のＤ１－Ｄ１断面図である。図３０は、図２８の側面図である。なお、図２７に示す搬送装置は、実際の搬送装置を簡略化したものである。

図２７，２８に示すように、前連結金具２８は、三角柱状の底辺を前部フレーム１６に固定したくさび型構造である。具体的には、前連結金具２８は、前部フレーム１６側の一端よりも後部フレーム側の他端の方が平面視における幅が狭く、かつ当該他端がセンタフレーム１８と平面視において重畳するくさび型構造である。

また、後連結金具２９は、三角柱状の底辺を後部フレーム１７に固定したくさび型構造である。具体的には、後連結金具２９は、後部フレーム１７側の一端よりも前部フレーム１６側の他端の方が平面視における幅が狭く、かつ当該他端がセンタフレーム１８と平面視において重畳するくさび型構造である。

図３１は、ガイド機構４の一例を示す平面図である。図３１に示すように、ガイド機構４は、前連結金具２８と嵌合することが可能な前切り込み部３０と、後連結金具２９と嵌合することが可能な後切り込み部３１とを有する。

＜実施の形態４の効果＞
実施の形態４では、カートがくさび型構造の前連結金具２８および後連結金具２９を有し、ガイド機構４が前切り込み部３０および後切り込み部３１を有している。これにより、前連結金具２８と前切り込み部３０、および後連結金具２９と後切り込み部３１のそれぞれが強固に嵌合するため、搬送装置８がカートを旋回させる時の動力伝達の効率化と、旋回時のがたつきとを抑制することが可能となる。また、前連結金具２８および後連結金具２９は、前部フレーム１６および後部フレーム１７のそれぞれを支えとするため、センタフレーム１８に対する固定および位置決めが容易となる。

＜実施の形態４の変形例１＞
実施の形態４では、センタフレーム用溝２５に第１誘導機構２６を設ける場合について説明したが（例えば図２８，３１参照）、これに限るものではない。図３２に示すように、ガイド機構４の前切り込み部３０および後切り込み部３１のそれぞれに兼用誘導機構３２を設けるようにしてもよい。前切り込み部３０には２つの兼用誘導機構３２が設けられ、後切り込み部３１には２つの兼用誘導機構３２が設けられている。

兼用誘導機構３２は、前切り込み部３０および後切り込み部３１のそれぞれの内側に傾いた傾斜を有しており、カートの前後方向および左右方向に誘導する機能を有している。すなわち、兼用誘導機構３２は、第１誘導機構２６と第２誘導機構２７とを兼用する機能を有している。具体的には、兼用誘導機構３２は、センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合するときに、センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８を誘導するとともに、前切り込み部３０に前連結金具２８を誘導し、後切り込み部３１に後連結金具２９を誘導する。

これにより、ガイド機構４が上昇する前におけるガイド機構４と前連結金具２８および後連結金具２９との前後左右方向の位置誤差を許容することが可能となる。

なお、図３２において、センタフレーム用溝２５に第１誘導機構２６をさらに設けるようにしてもよい。

＜実施の形態４の変形例２＞
図３３，３４に示すように、前連結金具２８は、ガイド機構４の前切り込み部３０（例えば図３１参照）と接触する部分に兼用誘導機構３２を設けてもよい。また、後連結金具２９は、ガイド機構４の後切り込み部３１（例えば図３１参照）と接触する部分に兼用誘導機構３２を設けてもよい。図３３，３４に示す兼用誘導機構３２の機能は、変形例１で説明した図３２に示す兼用誘導機構３２の機能と同様である。

これにより、ガイド機構４が上昇する前におけるガイド機構４と前連結金具２８および後連結金具２９との前後左右方向の位置誤差を許容することが可能となる。

なお、図３３，３４において、センタフレーム用溝２５に第１誘導機構２６をさらに設けるようにしてもよい。

＜ハードウェア構成＞
図２に示す搬送装置８における制御部７および通信部１２の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、搬送装置８は、センサ群６の検出結果に基づいて、センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合するように装置駆動部３およびガイド機構駆動部５を制御し、搬送装置８の外部に設けられた指示センタ１５と通信を行うための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであってもよく、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）であってもよい。

処理回路が専用のハードウェアである場合、図３５に示すように、処理回路３３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御部７および通信部１２の各機能をそれぞれ処理回路３３で実現してもよく、各機能をまとめて１つの処理回路３３で実現してもよい。

処理回路３３が図３６に示すプロセッサ３４である場合、制御部７および通信部１２の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ３５に格納される。プロセッサ３４は、メモリ３５に記録されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、搬送装置８は、センサ群６の検出結果に基づいて、センタフレーム用溝２５にセンタフレーム１８が嵌合するように装置駆動部３およびガイド機構駆動部５を制御するステップ、搬送装置８の外部に設けられた指示センタ１５と通信を行うステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ３５を備える。また、これらのプログラムは、制御部７および通信部１２の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

なお、制御部７および通信部１２の各機能について、一部の機能を専用のハードウェアで実現し、他の機能をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

なお、本開示の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

本開示は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、限定的なものではない。例示されていない無数の変形例が想定され得るものと解される。

１ 搬送装置、２ 本体機構、３ 装置駆動部、４ ガイド機構、５ ガイド機構駆動部、６ センサ群、７ 制御部、８ 搬送装置、９ 本体機構、１０ Ｌｉｄａｒ、１１ デプスカメラ、１２ 通信部、１３ キャスタ、１４ 駆動輪、１５ 指示センタ、１６ 前部フレーム、１７ 後部フレーム、１８ センタフレーム、１９ キャスタ、２０ キャスタブレーキ、２１ 支持フレーム、２２ トレイ、２３ 前連結金具、２４ 後連結金具、２５ センタフレーム用溝、２６ 第１誘導機構、２７ 第２誘導機構、２８ 前連結金具、２９ 後連結金具、３０ 前切り込み部、３１ 後切り込み部、３２ 兼用誘導機構、３３ 処理回路、３４ プロセッサ、３５ メモリ。

Claims (9)

1. 前部フレームと、前記前部フレームに対向する後部フレームと、前記前部フレームと前記後部フレームとを結合するセンタフレームと、前記センタフレームの延在方向とは異なる方向に張り出すように前記センタフレームに設けられた前連結金具および後連結金具と、複数のキャスタとを有するカートを搬送する搬送装置であって、
   前記搬送装置の全体を支持する本体機構と、
   前記本体機構に設けられ、前記搬送装置を駆動する装置駆動部と、
   前記センタフレームに嵌合可能なセンタフレーム用溝を有するガイド機構と、
   前記ガイド機構を高さ方向に駆動するガイド機構駆動部と、
   前記搬送装置の周辺状況を検出するセンサ群と、
   前記装置駆動部および前記ガイド機構駆動部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記センサ群の検出結果に基づいて、前記センタフレーム用溝に前記センタフレームが嵌合するように前記装置駆動部および前記ガイド機構駆動部を制御し、
   前記センタフレーム用溝に前記センタフレームが嵌合したとき、前記ガイド機構は前記前連結金具と前記後連結金具との間に位置し、
   前記センタフレームに前記センタフレーム用溝が嵌合したとき、前記センタフレームと前記センタフレーム用溝との間には予め定められた間隙が存在し、
   前記カートを搬送する際、前記前連結金具および前記後連結金具の少なくとも一方は前記ガイド機構に接する、搬送装置。
2. 前記前連結金具は、前記前部フレーム側の一端よりも前記後部フレーム側の他端の方が平面視における幅が狭く、かつ当該他端が前記センタフレームと平面視において重畳するくさび型構造であり、
   前記後連結金具は、前記後部フレーム側の一端よりも前記前部フレーム側の他端の方が平面視における幅が狭く、かつ当該他端が前記センタフレームと平面視において重畳するくさび型構造であり、
   前記ガイド機構は、前記前連結金具の前記他端と、前記後連結金具の前記他端とのそれぞれに嵌合する切り込み部を有する、請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記ガイド機構は、前記センタフレーム用溝に前記センタフレームが嵌合するときに、前記センタフレーム用溝に前記センタフレームを誘導する第１誘導機構を有する、請求項１に記載の搬送装置。
4. 前記第１誘導機構は、前記センタフレーム用溝の対向する面に設けられた傾斜を有する一対の機構、または、前記センタフレーム用溝の外であり前記センタフレーム用溝に沿って設けられた傾斜を有する一対の機構である、請求項３に記載の搬送装置。
5. 前記ガイド機構は、前記センタフレーム用溝に前記センタフレームが嵌合するときに、前記ガイド機構が前記前連結金具と前記後連結金具との間に位置するように前記前連結金具および前記後連結金具を誘導する第２誘導機構を有する、請求項１に記載の搬送装置。
6. 前記前連結金具および前記後連結金具のそれぞれは、前記センタフレーム用溝に前記センタフレームが嵌合するときに、前記ガイド機構が前記前連結金具と前記後連結金具との間に位置するように前記前連結金具および前記後連結金具を誘導する第２誘導機構を有する、請求項１に記載の搬送装置。
7. 前記ガイド機構は、前記切り込み部に兼用誘導機構を有し、
   前記兼用誘導機構は、前記センタフレーム用溝に前記センタフレームが嵌合するときに、前記センタフレーム用溝に前記センタフレームを誘導するとともに、前記切り込み部に前記前連結金具および前記後連結金具のそれぞれを誘導する、請求項２に記載の搬送装置。
8. 前記前連結金具および前記後連結金具のそれぞれは、前記センタフレーム用溝に前記センタフレームが嵌合するときに、前記センタフレーム用溝に前記センタフレームを誘導するとともに、前記切り込み部に前記前連結金具および前記後連結金具のそれぞれを誘導する兼用誘導機構を有する、請求項２に記載の搬送装置。
9. 前部フレームと、前記前部フレームに対向する後部フレームと、前記前部フレームと前記後部フレームとを結合するセンタフレームと、前記センタフレームの延在方向とは異なる方向に張り出すように前記センタフレームに設けられた前連結金具および後連結金具と、複数のキャスタとを有するカートを搬送装置によって搬送する搬送方法であって、
   前記搬送装置が備えるセンサ群の検出結果に基づいて、前記搬送装置が備えるガイド機構が有するセンタフレーム用溝に前記センタフレームが嵌合され、
   前記センタフレーム用溝に前記センタフレームが嵌合したとき、前記ガイド機構は前記前連結金具と前記後連結金具との間に位置し、
   前記センタフレームに前記センタフレーム用溝が嵌合したとき、前記センタフレームと前記センタフレーム用溝との間には予め定められた間隙が存在し、
   前記カートを搬送する際、前記前連結金具および前記後連結金具の少なくとも一方は前記ガイド機構に接する、搬送方法。

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