JP7501202B2 - 搬送装置及び搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置及び搬送システムに関し、特に、物品を容器に収容して搬送する搬送装置及び搬送システムに関する。

所定の容器に収容された物品を移送して他の容器に収容し、該他の容器を搬送する装置として、例えば、特許文献１に開示される搬送装置が提案されている。特許文献１の搬送装置は、物品が収容された供給用容器から搬出用容器に物品を移送する吸着手段等の移送手段と、移送手段によって物品が収納された搬出用容器を搬送する搬送コンベアとを備えている。

特開平１０－１８１８６９号公報

特許文献１の搬送装置は、移送手段で移送する物品が所望の吸着保持位置からずれたり、搬出用容器に収容された物品が所望の収容位置からずれたりする場合がある。このような場合、搬出用容器に物品を収容する際に、物品同士や物品と搬出用容器とが接触し、物品に損傷が生じたり収容不良が発生したりする状態となる。かかる状態を把握しようとすると、作業員が全ての搬出用容器を目視にて確認することが必要となり、搬送効率が低下する、という問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、搬送効率の低下を抑制することができる搬送装置及び搬送システムを提供することを目的の一つとする。

本発明における一態様の搬送装置は、元容器に収容された物品を移送部によって移送して搬出容器に収容する搬送装置において、前記移送部で移送中の物品を撮像する移送中物品検出部と、前記搬出容器に収容された物品を撮像する移送後物品検出部と、前記移送中物品検出部及び前記移送後物品検出部の撮像データが出力される位置認識装置とを備え、前記位置認識装置は、前記移送中物品検出部の撮像データに基づいて前記移送部で移送中の物品の位置を計測し、前記移送後物品検出部の撮像データに基づいて前記搬出容器に収容された物品の位置を計測し、前記位置認識装置によって計測された前記移送部で移送中の物品の位置及び前記搬出容器に収容された物品の位置の少なくとも一つに基づき前記移送部への駆動指令を出力する移送制御部を更に備えていることを特徴とする。

本発明における一態様の搬送システムは、搬送装置を複数備えた搬送システムであって、複数の前記搬送装置全てに前記搬出容器を搬送する搬送ラインを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、位置認識装置によって上記のように物品の位置を計測可能としたので、移送部で移送中の物品や搬出容器に収容された物品に位置ずれが生じても、搬出容器に物品を収容する際に物品が他の物品や搬出容器に接触することを回避することができる。これにより、物品が移送された搬出容器の作業員による目視確認を省略可能となり、搬送効率の低下を抑制することができる。

実施の形態に係る搬送装置の概略斜視図である。 図１の右側面図である。 図１の正面図である。 段ばらし部を省略した図１の左側面図である。 図１の平面図である。 実施の形態に係る搬送装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る搬送システムの説明図である。 実施の形態に係る搬送システムの構成を示すブロック図である。 物品配置計画装置の構成を示すブロック図である。 搬送装置における搬送動作の流れを示すフローチャートである。 搬送装置における搬送動作の流れを示すフローチャートである。 出荷番重内の物品のずれ対応の流れを示すフローチャートである。 移送部で保持した物品の落下及び位置ずれ対応の流れを示すフローチャートである。 作業員の動作関連の流れを示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。また、以下の説明において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」は、各図において矢印で示した方向を基準として用いる。但し、以下の実施の形態での各構成の向きは、一例にすぎず、任意の向きに変更することができる。

図１は、実施の形態に係る搬送装置の概略斜視図である。図１に示すように、搬送装置１は、元容器としての製品番重Ｔ１が多段に重ねて搬入される段ばらし部２と、段ばらし部２から供給される製品番重Ｔ１を右から左方向に搬送する製品番重搬送部３とを備えている。また、搬送装置１は、搬出容器としての出荷番重Ｔ２を後から前方へ搬送する出荷番重搬送部４と、物品Ｗを保持して移送可能な移送部５と、物品Ｗを検出するための検出部６とを備えている。

特に限定されるものでないが、本実施の形態では、搬送対象となる物品Ｗを、弁当や惣菜等の調理品が収容された容器とし、利用者の把持等によって変形が生じる可撓性を有するものとする。また、段ばらし部２に搬入される製品番重Ｔ１には、複数の物品Ｗが収容されており、同一箇所に上下に複数段重ねて収容される場合もある。

本実施の形態において、製品番重Ｔ１及び出荷番重Ｔ２は、同一形態に形成されており、底壁及び周壁を備えて上部を開放する形状に設けられている。また、本実施の形態では、搬送装置１において、製品番重Ｔ１及び出荷番重Ｔ２は、上から見て短辺及び長辺を有する概略長方形状に形成され、各番重Ｔ１、Ｔ２の短辺が前後方向と平行に、長辺が左右方向と平行に配設されている。

図２は、図１の右側面図であり、図３は、図１の正面図である。段ばらし部２は、不図示の筐体によって囲われ、該筐体の右側（図２の紙面手前側）には不図示の搬入扉が設けられる。図１に加え、図２及び図３にも示すように、段ばらし部２は、製品番重Ｔ１が複数段積みされて配置される上昇分離機構２１と、上昇分離機構２１の下方に配設されたセット用台車２２及びコンベア２３とを備えている。セット用台車２２は床面（不図示）を走行し、コンベア２３は床面より若干上方に離れた位置に配設され、セット用台車２２によって搬送装置１の外部から複数段積みされた製品番重Ｔ１がコンベア２３上に運搬される。なお、コンベア２３の左側には、製品番重Ｔ１を上昇分離機構２１に受け渡した後のセット用台車２２を右側に押し込むプッシャ（不図示）を設置してもよい。

上昇分離機構２１では、セット用台車２２に複数段積みされた製品番重Ｔ１全てを保持してからコンベア２３上に載置する。そして、上昇分離機構２１は、コンベア２３上に段積みされた製品番重Ｔ１のうち、最下段の製品番重Ｔ１から１段ずつばらして製品番重搬送部３に供給可能に構成される。なお、各図面において、上昇分離機構２１は、簡略化して図示しており、詳細な構成の図示、説明は省略する。

製品番重搬送部３は、上部に製品番重Ｔ１が載置されて左右方向に延出する製品番重コンベア（元容器搬送路）３１と、製品番重コンベア３１と段ばらし部２との間に設けられたリフタ搬送機構３２とを備えている。製品番重コンベア３１は、不図示の筐体やフレームによって床面から所定距離離れた高さ位置に支持される。製品番重コンベア３１は、延出方向となる右から左に向かう方向に製品番重Ｔ１を搬送するよう駆動され、かかる方向が製品番重コンベア３１での搬送方向に設定される。

製品番重コンベア３１の搬送方向は、製品番重Ｔ１の長辺の延出方向と平行に設定される。言い換えると、製品番重コンベア３１の幅（前後幅）は製品番重Ｔ１の短辺長さより若干大きく形成され、製品番重コンベア３１の搬送方向と製品番重Ｔ１の長辺の延出方向とが揃うように製品番重Ｔ１が載置及び搬送される。

製品番重コンベア３１は、その右端側が仕分元位置３１Ａとされる。仕分元位置３１Ａは、各図面にて図示した製品番重Ｔ１のうち、括弧書きで符号「３１Ａ」を併記した製品番重Ｔ１の位置とされる。製品番重コンベア３１は、仕分元位置３１Ａに製品番重Ｔ１が搬送された状態で駆動停止すると共にクランプ（不図示）にて製品番重Ｔ１を挟み込むことで製品番重Ｔ１を仕分元位置３１Ａに位置決め可能に設けられる。

リフタ搬送機構３２は、製品番重Ｔ１が載置されるリフタ用コンベア３４と、リフタ用コンベア３４を昇降させるシリンダ３５と、シリンダ３５におけるロッド３５ａの先端とリフタ用コンベア３４とを連結する連結体３６とを備えている。リフタ搬送機構３２は、シリンダ３５の駆動によってリフタ用コンベア３４を昇降させる。かかる昇降におけるリフタ用コンベア３４の上限位置は、製品番重コンベア３１と同一高さとされ、下限位置（図１、３にて二点鎖線で図示）は段ばらし部２のコンベア２３と同一高さとされる。従って、段ばらし部２のコンベア２３から下限位置のリフタ用コンベア３４に製品番重Ｔ１を左方向に搬送することができる。かかる搬送後、リフタ用コンベア３４及び製品番重Ｔ１を上限位置に上昇し、リフタ用コンベア３４から製品番重コンベア３１に製品番重Ｔ１を左方向に搬送することができる。

なお、製品番重コンベア３１の下流側となる左端側に搬送された製品番重Ｔ１は、不図示の回収機構や作業者によって回収される。

図４は、段ばらし部を省略した図１の左側面図である。図１及び２に加え、図４に示すように、出荷番重搬送部４は、上部に出荷番重Ｔ２が載置されて所定方向となる前後方向に延出する出荷番重コンベア（搬出容器搬送路）４１を備えている。出荷番重コンベア４１は、本実施の形態では延出方向に３分割された構造とされる。また、出荷番重コンベア４１は、不図示の筐体やフレームによって床面から所定距離離れた高さ位置であって、図４に加えて図１及び図３にも示すように、製品番重コンベア３１より下方に配設される。言い換えると、製品番重コンベア３１が出荷番重コンベア４１の上方にて立体的に配設される。

図５は、図１の平面図である。図４及び図５に示すように、出荷番重コンベア４１は、延出方向となる後ろから前に向かう方向に出荷番重Ｔ２を搬送するよう駆動され、かかる方向が出荷番重コンベア４１での搬送方向に設定される。また、出荷番重コンベア４１の延出方向及び搬送方向と製品番重コンベア３１の延出方向及び搬送方向とは、上方から見て概略直交する方向に交差するよう異なって配設されている。しかも、製品番重コンベア３１及び出荷番重コンベア４１は異なる高さとして立体的に配設されるので、それらは立体的に交差する位置に配設される。

出荷番重コンベア４１の搬送方向は、出荷番重Ｔ２の短辺の延出方向と平行に設定される。言い換えると、出荷番重コンベア４１の幅（左右幅）は出荷番重Ｔ２の長辺長さに対して若干異なる大きさに形成され、出荷番重コンベア４１の搬送方向と出荷番重Ｔ２の短辺の延出方向とが揃うように出荷番重Ｔ２が載置及び搬送される。製品番重コンベア３１で搬送される製品番重Ｔ１及び出荷番重コンベア４１で搬送される出荷番重Ｔ２の上から見た向きは同一とされる（図５参照）。

ここで、製品番重コンベア３１の上述した仕分元位置３１Ａは、製品番重コンベア３１における出荷番重コンベア４１との交差位置とされる。また、出荷番重コンベア４１にて、仕分元位置３１Ａに対し搬送方向となる前方に隣り合う位置が仕分先位置４１Ａとされる。仕分先位置４１Ａは、各図面にて図示した出荷番重Ｔ２のうち、括弧書きで符号「４１Ａ」を併記した出荷番重Ｔ２の位置とされる。

移送部５は、本実施の形態では２台設けられ、図示省略したが床面上に設置されるベースによって支持される。２台の移送部５は、出荷番重コンベア４１における仕分先位置４１Ａの左右両側であって、製品番重コンベア３１の前方近傍に配設される。よって、２台の移送部５は、仕分先位置４１Ａ及び仕分元位置３１Ａの両方に対して近傍となる位置に配設される。

移送部５は、物品Ｗを上方から保持する保持部５１と、保持部５１を直交三軸方向及び回転方向に移動する移動機構５２とを備えている。保持部５１は、物品Ｗを保持できる限りにおいて、種々の構成を採用でき、物品Ｗの上面を吸着する機構や、物品Ｗを挟んで把持する機構等が例示できる。移動機構５２は、複数のリンクを連結したアームを有する６軸多関節ロボットで構成されるが、シリンダや直動モータ、リニアモータ、送りねじ構造等を組み合わせた機構としてもよい。

移送部５は、保持部５１で物品Ｗを保持してから移動機構５２を駆動することで、物品Ｗを移送可能に設けられる。具体的には、製品番重コンベア３１にて搬送されて仕分元位置３１Ａに位置する製品番重Ｔ１から、出荷番重コンベア４１にて搬送されて仕分先位置４１Ａに位置する出荷番重Ｔ２へ物品Ｗを移送可能とされる（図４の太線矢印参照）。従って、移送部５は、製品番重コンベア３１と出荷番重コンベア４１とが立体的に交差する位置（仕分元位置３１Ａ）及びその周り（仕分先位置４１Ａ）にて物品Ｗを移送することができる。

検出部６は、カメラ等の撮像手段によってそれぞれ構成される移送前物品検出部６１、移送中物品検出部６２及び移送後物品検出部６３を備えている。各検出部６１～６３は、不図示の筐体やフレームによって支持され、移送前物品検出部６１は仕分元位置３１Ａの上方、移送後物品検出部６３は仕分先位置４１Ａの上方に配設される。また、移送中物品検出部６２は、前後方向において仕分元位置３１Ａと仕分先位置４１Ａとの間に配設され（図５参照）、上下方向においても仕分元位置３１Ａと仕分先位置４１Ａとの間に配設される（図４参照）。

移送前物品検出部６１は、仕分元位置３１Ａの製品番重Ｔ１に収容された物品Ｗを撮像し、該物品Ｗの収容数、収容位置及び向きを計測するための撮像データを出力する。移送後物品検出部６３は、仕分先位置４１Ａの出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗを撮像し、該物品Ｗの収容数、収容位置及び向きを計測るための撮像データを出力する。

移送中物品検出部６２は、移送部５による移送にて仕分元位置３１Ａと仕分先位置４１Ａとの間を通過中（移送中）の物品Ｗを下方から撮像し、その物品Ｗの保持された位置や向きを計測するための撮像データを出力する。

図６は、実施の形態に係る搬送装置の構成を示すブロック図である。搬送装置１は、画像処理装置７１、制御装置７２及び警告部７３を備えている。

画像処理装置７１は、中央処理装置（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置を含むコンピュータ等によって構成される。画像処理装置７１は、各検出部６１～６３に撮像条件等の指令を出力し、各検出部６１～６３から出力された撮像データを入力する。また、画像処理装置７１は、制御装置７２からの要求指令に応じた応答データを出力する。

画像処理装置７１は、記憶装置に記憶される移送前物品認識アルゴリズム７１ａ、保持位置計測アルゴリズム７１ｂ及び移送後物品認識アルゴリズム７１ｃを用いる。

移送前物品認識アルゴリズム７１ａは、移送前物品検出部６１から出力された撮像データに基づき、仕分元位置３１Ａの製品番重Ｔ１に収容された物品Ｗの収容数、収容位置及び向きを計測する。移送前物品認識アルゴリズム７１ａは、制御装置７２から要求される指令、具体的には、製品番重Ｔ１における物品Ｗの収容位置等の認識指令に応じ、その応答データ（計測データ）を出力する。

保持位置計測アルゴリズム７１ｂは、制御装置７２から要求される指令、具体的には、移送部５で移送中の物品Ｗの保持位置等の認識指令に応じ、その応答データ（計測データ）を出力する。具体的には、保持位置計測アルゴリズム７１ｂは、移送中物品検出部６２から出力された撮像データに基づき、移送部５で移送中に保持された物品Ｗの位置及び向きを計測する。そして、保持位置計測アルゴリズム７１ｂは、所望の保持位置に対する移送部５に保持された物品Ｗの位置及び向きのずれ量を計測し、該ずれ量を応答データとして出力する。

移送後物品認識アルゴリズム７１ｃは、移送後物品検出部６３から出力された撮像データに基づき、仕分先位置４１Ａの出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの収容数、収容位置及び向きを計測する。移送後物品認識アルゴリズム７１ｃは、制御装置７２から要求される指令、具体的には、出荷番重Ｔ２における物品Ｗの収容位置等の認識指令に応じ、その応答データ（計測データ）を出力する。

ここにおいて、画像処理装置７１は、各検出部６１～６３の撮像データに基づき物品Ｗの位置を計測する位置認識装置を含んで構成される。

制御装置７２は、中央処理装置（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置を含むコンピュータ等によって構成され、搬送装置１全体を制御する。制御装置７２は、記憶装置に記憶されるプログラムや事前配置計画等のデータに基づき、段ばらし部２、製品番重搬送部３、出荷番重搬送部４、移送部５の駆動を制御する。制御装置７２は、ずれ検知部７２ａ、完了通知部７２ｂ、移送制御部７２ｃ及び物品検出部７２ｄを備えている。

ずれ検知部７２ａには、物品Ｗの事前配置計画として、事前に計画された出荷番重Ｔ２における物品Ｗの収容数、収容位置及び向きが後述する統括制御装置１１０から予め入力される。そして、ずれ検知部７２ａは、かかる物品Ｗの事前配置計画と、移送後物品認識アルゴリズム７１ｃから出力された応答データとを対比し、出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの位置や向きにずれがあるか否かを検知する。また、ずれ検知部７２ａは、かかる対比にて、出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの位置や向きにずれがある場合、物品Ｗの再配置計画を要求する指令を統括制御装置１１０に出力する。

完了通知部７２ｂは、移送部５の駆動によって出荷番重Ｔ２の物品Ｗの収容予定数がなしとなった場合、出荷番重Ｔ２毎の物品移送完了通知を統括制御装置１１０に出力する。

移送制御部７２ｃは、移送部５の駆動を制御する。具体的には、移送制御部７２ｃは、仕分元位置３１Ａと仕分先位置４１Ａとの間で物品Ｗを移送すべく、移送部５の移動機構５２に駆動指令を出力し、移送部５からの駆動完了の信号を入力する。

ここで、移送制御部７２ｃは、駆動指令の出力にあたり、画像処理装置７１からの出力に基づき移動機構５２の駆動指令を補正する。例えば、移送制御部７２ｃは、保持位置計測アルゴリズム７１ｂにて計測した移送部５で移送中の物品Ｗの位置及び向きのずれ量に基づき、該ずれ量に応じてオフセットすることで駆動指令を補正する。他の例としては、移送制御部７２ｃは、移送後物品認識アルゴリズム７１ｃにて計測した出荷番重Ｔ２における物品Ｗの収容位置及び向きに基づき、該物品Ｗに対し、移送によって収容する物品Ｗが接触しないようオフセットした移送となるように駆動指令を補正する。移送制御部７２ｃでの駆動指令の補正は、上記２例のうちの両方を実施してもよいし、何れか一方を実施してもよい。

物品検出部７２ｄは、移送中物品検出部６２の撮像データに基づく画像処理装置７１の保持位置計測アルゴリズム７１ｂの応答データから、移送部５で移送中の物品Ｗの有無を検出する。物品検出部７２ｄは、移送部５で移送中の物品Ｗが有る（正常に保持されている）と検出した場合、物品Ｗを移送すべく移送部５の駆動を継続する。一方、移送部５で移送中の物品Ｗが無いと検出した場合、物品Ｗが移送中に落下したこととなる。この場合、物品検出部７２ｄは、移送部５を含む搬送装置１全体の動作を一時停止する指令を出力し、表示灯やブザー等からなる警告部７３に作動指令を出力する。警告部７３による報知に基づき、作業員が落下した物品Ｗを回収した後、作業員の操作によって搬送装置１全体の動作の一時停止が解除される。

図７は、実施の形態に係る搬送システムの説明図である。図７では、段ばらし部２等の一部構成の図示を省略している。図７に示すように、搬送システム１００においては、３台の搬送装置１を備えて構成されている。３台の搬送装置１は、出荷番重Ｔ２の搬送方向となる前後方向に並んで配設されており、ここでは、後から前方に向かって第１搬送装置１Ａ、第２搬送装置１Ｂ、第３搬送装置１Ｃの順に配置される。

３台の搬送装置１Ａ～１Ｃの各出荷番重搬送部４は、同一線上となる搬送ラインＬ上に並んで配設されている。言い換えると、搬送ラインＬは、複数の搬送装置１Ａ～１Ｃ全てに出荷番重Ｔ２を搬送する。搬送ラインＬは後から前方向が延出方向となり、搬送方向となる。従って、搬送システム１００では、第１搬送装置１Ａから搬送される出荷番重Ｔ２は、第２搬送装置１Ｂ及び第３搬送装置１Ｃを通って搬送され、第２搬送装置１Ｂから搬送される出荷番重Ｔ２は、第３搬送装置１Ｃを通って搬送される。

本実施の形態の搬送システム１００では、３台の搬送装置１Ａ～１Ｃで３種類の物品Ｗを出荷番重Ｔ２に移送可能となり、搬送装置１Ａ～１Ｃ毎に移送する物品Ｗの種類が異なっている。例を挙げると、第１搬送装置１Ａで物品ＷとしてＡ容器、第２搬送装置１Ｂで物品ＷとしてＢ容器、第３搬送装置１Ｃで物品ＷとしてＣ容器を移送する。それぞれの出荷番重Ｔ２にＡ容器～Ｃ容器の何れを収容するかは、後述する各種条件に応じて計画される。

図８は、実施の形態に係る搬送システムの構成を示すブロック図である。搬送システム１００は、３台の搬送装置１Ａ～１Ｃ及び搬送ラインＬに加え、統括制御装置１１０と、物品配置計画装置１２０、報知部１３１を備えた複数の物品棚１３０と、表示装置１４０とを備えている。

統括制御装置１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置を含むコンピュータ等によって構成され、搬送システム１００全体を制御する。

統括制御装置１１０は、記憶装置に記憶されるプログラム等に基づき、３台の搬送装置１Ａ～１Ｃの制御装置７２との間で上述した指令や通知、データ等の入出力を行い、また、物品配置計画装置１２０との間で指令や通知、データ等の入出力を行う。

物品配置計画装置１２０は、中央処理装置（ＣＰＵ）等からなり、統括制御装置１１０、報知部１３１、表示装置１４０等との間で指令や通知、データ等の入出力を行う。

物品棚１３０は、搬送ラインＬの近傍であって、３台の搬送装置１Ａ～１Ｃより搬送方向下流側に設けられている。物品棚１３０は、作業員による手作業で収容される物品Ｗが収容される。物品棚１３０の棚や間口毎にデジタル表示器等からなる報知部１３１が設けられ、該報知部１３１が点滅等することで、作業員に対し、収容する物品Ｗとその数量を通知できる。また、報知部１３１は、通知内容の収容を完了したことを進捗管理部１２４に通知可能な通知部を有し、該通知部は作業員により操作可能に設けられる。

表示装置１４０は、搬送ラインＬの近傍であって、３台の搬送装置１Ａ～１Ｃと物品棚１３０との間に設けられる。表示装置１４０は、各搬送装置１Ａ～１Ｃを経た出荷番重Ｔ２に対し、入れ替えが必要な物品Ｗの名称及び個数と該出荷番重Ｔ２を表示し、作業員に知らせることができる。

図９は、物品配置計画装置の構成を示すブロック図である。物品配置計画装置１２０は、入力部１２１、演算部１２２、記憶部１２３及び進捗管理部１２４を備えている。

入力部１２１は、物品Ｗや物品Ｗの移送に関する各種条件が入力される。かかる条件としては、搬送ラインＬの搬送方向における搬送装置１Ａ～１Ｃの順序、物品Ｗのリスト、物品Ｗの移送の制約等を挙げることができる。搬送装置１Ａ～１Ｃの順序は、各搬送装置１Ａ～１Ｃにて移送する物品Ｗの種類が異なるので、搬送方向における物品Ｗの並び順となる。物品リストは、物品Ｗの名称、物品Ｗのサイズ、物品Ｗの重量等を含む。物品Ｗの移送の制約は、物品Ｗの積載条件、移送部５における保持部５１や移動機構５２の機構的制約、出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの納品先となる店舗等（以下、「店舗等」とする）における出荷番重Ｔ２内の収容指定条件等を含む。

演算部１２２は、物品Ｗの配置計画アルゴリズムを用い、店舗等の物品Ｗの注文リストと、入力部１２１からの各種条件に基づき、出荷番重Ｔ２内での物品Ｗの事前配置計画を作成する。また、演算部１２２には、統括制御装置１１０からの再配置計画の指令が進捗管理部１２４を介して入力される。そして、再配置計画の指令を統括制御装置１１０に出力した搬送装置１Ａ～１Ｃにおける出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの収容位置の計測データに基づき、演算部１２２は、事前配置計画を補正した再配置計画を作成する。再配置計画では、出荷番重Ｔ２に収容される物品Ｗ同士の接触が回避され、また、物品Ｗの収容数を維持するために事前配置計画に比べて出荷番重Ｔ２の数が増える場合がある。

記憶部１２３は、演算部１２２で作成された事前配置計画、再配置計画をリストとして記憶する。リストとしては、店舗等毎の出荷番重リストと、出荷番重Ｔ２毎における物品Ｗの配置計画リストとすることができる。出荷番重リストは、例えば、ファイル名を店舗等の名称やＩＤとし、出荷番重Ｔ２の個数と、全ての出荷番重Ｔ２のＩＤとをデータとして含む。配置計画リストは、例えば、ファイル名を出荷番重Ｔ２ＩＤとし、物品Ｗの名称と配置位置（座標値）とを関連付けたデータを含む。

進捗管理部１２４は、演算部１２２に統括制御装置１１０からの再配置計画の指令を出力し、記憶部１２３に記憶された物品Ｗの事前配置計画、再配置計画を入力する。進捗管理部１２４は、統括制御装置１１０に対し、物品Ｗの事前配置計画及び再配置計画を出力する。また、進捗管理部１２４には、統括制御装置１１０から搬送装置１Ａ～１Ｃの出荷番重Ｔ２毎の収容完了通知が入力される。

進捗管理部１２４は、物品Ｗの事前配置計画及び再配置計画に応じ、物品棚１３０から出荷番重Ｔ２に収容すべき物品Ｗを求め、該物品Ｗの名称及び個数と収容すべき出荷番重Ｔ２を報知部１３１に出力する。また、進捗管理部１２４は、物品Ｗの事前配置計画及び再配置計画に応じ、各搬送装置１Ａ～１Ｃを経た出荷番重Ｔ２に対し、入れ替えが必要な物品Ｗを求め、該物品Ｗの名称及び個数と入れ替えすべき出荷番重Ｔ２を表示装置１４０に出力する。

次いで、本実施の形態の搬送装置１における搬送動作について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０及び図１１は、搬送装置における搬送動作の流れを示すフローチャートである。なお、以下の搬送動作の説明は、後述する一部のステップを除き３台の搬送装置１Ａ～１Ｃにおいて共通している。また、ここでは、製品番重コンベア３１にて製品番重Ｔ１を仕分元位置３１Ａまで搬送してから位置決めしたあるものとする。

図１０のフローチャートにおいて、ステップＳＴ０１では、制御装置７２において、対象の出荷番重Ｔ２への物品Ｗの収容に関する事前配置計画のデータを統括制御装置１１０から入力する。ステップＳＴ０２では、制御装置７２にて入力した事前配置計画にて、該事前配置計画が終了しているかを判定する。終了している場合（ステップＳＴ０２：Ｙｅｓ）、搬送終了となり、終了していない場合（ステップＳＴ０２：Ｎｏ）、ステップＳＴ０３に進む。

ステップＳＴ０３では、出荷番重搬送部４の出荷番重コンベア４１にて、対象の出荷番重Ｔ２を仕分先位置４１Ａまで搬送してから位置決めする。ステップＳＴ０４では、対象の出荷番重Ｔ２における物品Ｗの収容予定数がなしか否かを判定する。

物品Ｗの収容予定数がなしの場合（ステップＳＴ０４：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ０５に進み、ステップＳＴ０５では、制御装置７２の完了通知部７２ｂから物品移送完了通知を統括制御装置１１０に出力する。ステップＳＴ０６では、出荷番重コンベア４１にて仕分先位置４１Ａから搬送方向下流側に対象の出荷番重Ｔ２を搬送する。かかる搬送先は、図８に示すように、第３搬送装置１Ｃでは、出荷番重Ｔ２が搬送ラインＬの下流側における物品棚１３０や表示装置１４０が配置された作業員の作業エリアとされる。第１搬送装置１Ａ及び第２搬送装置１Ｂでは、搬送方向下流側に隣り合う第２搬送装置１Ｂ及び第３搬送装置１Ｃが出荷番重Ｔ２の搬送先とされる。

物品Ｗの収容予定数がある（残っている）場合（ステップＳＴ０４：Ｎｏ）、ステップＳＴ０７に進み、ステップＳＴ０７では、仕分先位置４１Ａの出荷番重Ｔ２における物品Ｗの収容位置及び向きの認識指令を制御装置７２が出力する。ステップＳＴ０８では、ステップＳＴ０７の認識指令に基づき、移送後物品検出部６３にて仕分先位置４１Ａの出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗを撮像する。ステップＳＴ０９では、移送後物品検出部６３から出力された撮像データに基づき、移送後物品認識アルゴリズム７１ｃにて、出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの収容数、収容位置及び向きを計測する。

ステップＳＴ１０では、制御装置７２のずれ検知部７２ａにて、移送後物品認識アルゴリズム７１ｃの計測データと、事前配置計画とを比べ、出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの収容位置等にずれがあるか否かを検知する。ずれがある場合（ステップＳＴ１０：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１１に進み、ずれがない場合（ステップＳＴ１０：Ｎｏ）、ステップＳＴ１３（図１１参照）に進む。

ステップＳＴ１１では、物品Ｗの収容位置等におけるずれに対応する。ステップＳＴ１１の具体的なフローについては、図１２のフローＦ１にて後述する。ステップＳＴ１２では、対象の出荷番重Ｔ２への物品Ｗの収容に関する再配置計画のデータを統括制御装置１１０から入力する。

図１１のフローチャートにおいて、ステップＳＴ１３では、仕分元位置３１Ａの製品番重Ｔ１における物品Ｗの収容位置及び向きの認識指令を制御装置７２が出力する。ステップＳＴ１４では、ステップＳＴ１３の認識指令に基づき、移送前物品検出部６１にて仕分元位置３１Ａの製品番重Ｔ１に収容された物品Ｗを撮像する。ステップＳＴ１５では、移送前物品検出部６１から出力された撮像データに基づき、移送前物品認識アルゴリズム７１ａにて、製品番重Ｔ１に収容された物品Ｗの収容数、収容位置及び向きを計測する。

ステップＳＴ１６では、制御装置７２の移送制御部７２ｃから移送部５の移動機構５２に駆動指令を出力し、移動機構５２を駆動して製品番重Ｔ１内の物品Ｗを保持部５１で保持する。かかる保持後、図４の太線矢印で示すように、移動機構５２の駆動によって保持部５１に保持された物品Ｗを仕分先位置４１Ａの出荷番重Ｔ２に向かって移送する。

ステップＳＴ１７では、ステップＳＴ１０における物品Ｗの移送中に、保持部５１での物品Ｗの落下や保持した物品Ｗの位置ずれに対応する。ステップＳＴ１７の具体的なフローについては、図１３のフローＦ２にて後述する。ステップＳＴ１８では、物品Ｗの移送中に、保持部５１での物品Ｗの落下の有無を判定する。落下している場合（ステップＳＴ１８：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ０４に戻り、落下していない場合（ステップＳＴ１８：Ｎｏ）、ステップＳＴ１９に進む。

ステップＳＴ１９では、制御装置７２の移送制御部７２ｃから移送部５の移動機構５２に駆動指令を出力し、移動機構５２を駆動して保持した物品Ｗを仕分先位置４１Ａの出荷番重Ｔ２に移送して収容する。その後、ステップＳＴ０４に戻る。ステップＳＴ０４に戻ることで、出荷番重Ｔ２への物品Ｗの移送が事前配置計画や再配置計画の搬送数に達するまで繰り返され、該搬送数に達した出荷番重Ｔ２が下流へと搬送されて新たな出荷番重Ｔ２への物品Ｗの移送が開始される。

続いて、ステップＳＴ１１における動作について、図１２を参照して説明する。図１２は、出荷番重内の物品のずれ対応の流れを示すフローチャートである。図１２に示す動作は、搬送システム１００全体の動作となる。

図１２のフローチャート（フローＦ１）において、ステップＳＴ３１は、ステップＳＴ１０にて、移送後物品認識アルゴリズム７１ｃの計測データと、事前配置計画とを比べ、出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの収容位置等にずれがある場合に開始する。ステップＳＴ３１では、制御装置７２のずれ検知部７２ａにて、出荷番重Ｔ２に収容する物品Ｗの再配置計画を要求する指令を統括制御装置１１０に出力する。ステップＳＴ３２では、統括制御装置１１０からの再配置計画を要求する指令を、物品配置計画装置１２０の進捗管理部１２４を介して演算部１２２に入力する。

ステップＳＴ３３では、演算部１２２にて、事前配置計画を補正した再配置計画を作成する。ステップＳＴ３４では、補正前の事前配置計画における出荷番重Ｔ２の数と、再配置計画における出荷番重Ｔ２の数とを対比する。出荷番重Ｔ２の数が増加した場合（ステップＳＴ３４：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３５に進み、ステップＳＴ３５では、再配置計画にて出荷番重Ｔ２の数が増加したことを、出荷番重リストに含めて記憶部１２３で記憶する。その後、ステップＳＴ１２に進み、ステップＳＴ３４にて出荷番重Ｔ２の数が増加しない場合（ステップＳＴ３４：Ｎｏ）もステップＳＴ１２に進む。

続いて、ステップＳＴ１７における動作について、図１３を参照して説明する。図１３は、移送部で保持した物品の落下及び位置ずれ対応の流れを示すフローチャートである。

図１３のフローチャート（フローＦ２）において、ステップＳＴ４１は、ステップＳＴ１６にて、移動機構５２の駆動により製品番重Ｔ１内の物品Ｗを保持部５１で保持して取り出した後に開始する。ステップＳＴ４１では、制御装置７２の移送制御部７２ｃから移送部５の移動機構５２に駆動指令を出力し、移動機構５２の駆動にて保持部５１で保持した物品Ｗを移送中物品検出部６２で撮像可能な範囲を通過させる。

ステップＳＴ４２では、制御装置７２にて、移送部５で移送中に保持部５１で保持された物品Ｗの保持位置等を計測する指令を画像処理装置７１に出力する。ステップＳＴ４３では、移送中物品検出部６２にて、移送部５で移送中に保持部５１で保持された物品Ｗを撮像する。

ステップＳＴ４４では、物品検出部７２ｄにて、移送中物品検出部６２の撮像データに基づき移送部５で移送中の物品Ｗの有無を検出する。移送部５にて移送中の物品Ｗがある場合（ステップＳＴ４４：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ４５に進む。

ステップＳＴ４５では、移送中物品検出部６２から出力された撮像データに基づき、保持位置計測アルゴリズム７１ｂにて移送部５で移送中に保持された物品Ｗの位置及び向きを計測する。更に、ステップＳＴ４５では、保持位置計測アルゴリズム７１ｂにて、所望の保持位置に対する移送中の物品Ｗの位置及び向きのずれ量を計測する。ステップＳＴ４６では、移送制御部７２ｃにて、ステップＳＴ４５にて計測したずれ量に基づき該ずれ量に応じてオフセットすることで駆動指令を補正する。かかる補正によって、ステップＳＴ１９における出荷番重Ｔ２への物品Ｗの収容にて、移送部５における物品Ｗの保持位置のずれに起因する物品Ｗ同士や物品Ｗと出荷番重Ｔ２との接触が回避される。

ステップＳＴ４４にて、移送部５にて移送中の物品Ｗがない場合（ステップＳＴ４４：Ｎｏ）、移送中に物品Ｗが保持部５１から落下したこととなり、ステップＳＴ４７に進む。ステップＳＴ４７では、物品検出部７２ｄにて、物品Ｗの落下が発生した搬送装置１の動作を一時停止する指令を出力する。ここで、複数台の搬送装置１において、移送中の物品Ｗがないことが検出された搬送装置１だけが一時停止し、それ以外の搬送装置１は通常運転を継続する。

ステップＳＴ４８では、物品検出部７２ｄにて、表示灯やブザー等からなる警告部７３に作動指令を出力し、警告部７３で報知する。警告部７３による報知に基づき、作業員は落下した物品Ｗを回収した後、作業員の操作により搬送装置１の動作の一時停止を解除し、ステップＳＴ４９に進む。ステップＳＴ４９では、作業員の操作に基づき、搬送装置１の動作を再開し、ステップＳＴ１８に進む。

続いて、作業員の動作及び該動作に関連する搬送システム１００の動作について、図１４を参照して説明する。図１４は、作業員の動作関連の流れを示すフローチャートである。なお、ここでの説明は、物品棚１３０や表示装置１４０が配置されたエリアにおける作業員の動作に関し、再配置計画に基づく作業及び動作である。また、図１４のフローを開始するにあたり、ステップＳＴ７１に対応する動作がなされているものとする。具体的には、再配置計画に応じて物品棚１３０から出荷番重Ｔ２に収容すべき物品Ｗを求め、該物品Ｗの名称及び個数と収容すべき出荷番重Ｔ２が報知部１３１に出力されている。

図１４のフローチャートにおいて、ステップＳＴ６１では、統括制御装置１１０にて入力した再配置計画にて、該再配置計画が終了しているかを判定する。終了している場合（ステップＳＴ０１：Ｙｅｓ）、搬送終了となり、終了していない場合（ステップＳＴ６１：Ｎｏ）、ステップＳＴ６２に進む。

ステップＳＴ６２では、演算部１２２にて、店舗等における事前配置計画と再配置計画とで出荷番重Ｔ２の増加の有無を検出し、増加している場合に出荷番重Ｔ２にて入れ替えが必要な物品Ｗを進捗管理部１２４にて求める。更に、ステップＳＴ６２では、進捗管理部１２４にて、入れ替えが必要な物品Ｗの名称及び個数と入れ替えすべき出荷番重Ｔ２を表示装置１４０に出力する。かかる出力によって、表示装置１４０の表示が更新される。

ステップＳＴ６３では、作業員が表示装置１４０の表示更新を確認する。ステップＳＴ６４では、作業員が表示装置１４０に入れ替えの指示があるか否かを確認する。指示がある場合（ステップＳＴ６４：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ６５に進み、ステップＳＴ６５では、作業員が表示装置１４０の指示に従って物品Ｗを入れ替える。かかる入れ替えによって、出荷番重Ｔ２の物品Ｗの充填率を高めることができ、店舗等あたりの出荷番重Ｔ２の数を減らすことができる。ステップＳＴ６５の後、ステップＳＴ６６に進み、ステップＳＴ６４にて入れ替えの指示がない場合（ステップＳＴ６４：Ｎｏ）もステップＳＴ６６に進む。

ステップＳＴ６６では、進捗管理部１２４にて、報知部１３１からの通知内容に対する収容完了の通知を入力し、複数の報知部１３１全てから収容完了の通知があるか否かを判定する。全ての報知部１３１から収容完了の通知がない場合（ステップＳＴ６６：Ｎｏ）、ステップＳＴ６７に進み、ステップＳＴ６７では、作業員が報知部１３１の通知を確認する。

ステップＳＴ６８では、報知部１３１の通知内容に従い、作業員が物品棚１３０から出荷番重Ｔ２に物品Ｗを収容する。報知部１３１の通知内容の物品Ｗの収容を完了後、ステップＳＴ６９では、作業員が報知部１３１における通知部を操作し、通知内容の収容を完了したことを進捗管理部１２４に通知する。その後、ステップＳＴ６６に戻る。

ステップＳＴ６６にて、全ての報知部１３１から収容完了の通知がある場合（ステップＳＴ６６：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ７０に進む。この状態では、再配置計画での手作業による物品Ｗの収容が全て完了となり、ステップＳＴ７０では、搬送ラインＬから出荷番重Ｔ２を排出する。そして、ステップＳＴ７１は、進捗管理部１２４にて、次の店舗等の出荷番重Ｔ２に備え、再配置計画に応じて物品棚１３０から出荷番重Ｔ２に収容すべき物品Ｗを求め、該物品Ｗの名称及び個数と収容すべき出荷番重Ｔ２を報知部１３１に出力する。その後、ステップＳＴ６１に戻り、上記の動作が繰り返される。

このような実施の形態によれば、移送部５で移送中の物品Ｗの位置と、出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの位置とを計測することができる。これにより、移送部５で移送中の物品Ｗや出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗに位置ずれが生じても、出荷番重Ｔ２に物品Ｗを収容する際に物品Ｗが他の物品Ｗや出荷番重Ｔ２に接触することを回避することができる。このように接触を回避することで、物品Ｗが移送された出荷番重Ｔ２に対し、作業員が目視で確認する作業をなくすことができ、搬送効率の低下を抑制することができる。

また、本実施の形態では、３種の検出部６１～６３を使用している。搬送装置１の運転前に、それぞれの検出部６１～６３の座標系と移送部５の座標系との関係をキャリブレーションにより既知とすることで、検出部６１～６３の座標値から移送部５の座標値に変換し、移送部５を駆動することができる。

ここで、搬送装置１自身の振動等で、検出部６１～６３の位置、移送部５の位置にずれが生じ、それらの座標系の関係にもずれが生じる。この状態を放置する、つまり、本実施の形態のように検出部６１～６３の撮像データに基づき移送部５の駆動を補正しないと、物品Ｗの移送毎に、ある方向にずれた位置で物品Ｗを保持したりする不具合が発生する。この結果、出荷番重Ｔ２に物品Ｗを収容する際に物品Ｗが他の物品Ｗや出荷番重Ｔ２に接触する可能性が高くなる。

この点、本実施の形態では、移送部５で移送中の物品Ｗの位置と、出荷番重Ｔ２に収容された物品Ｗの位置とを計測し、それらのずれ量、ずれ方向の傾向を統計的に処理することができる。これにより、検出部６１～６３及び移送部５の取り付け位置の修正や、検出部６１～６３の座標系と移送部５の座標系との関係の再キャリブレーション時期をシステマチックに管理することができる。

例えば、出荷番重Ｔ２での配置の位置ずれに傾向がある場合、移送中物品検出部６２、移送後物品検出部６３、移送部５の位置関係にすれが発生していることを示唆する。また、移送部５で移送中の物品Ｗの位置ずれに傾向がある場合、移送前物品検出部６１と移送部５との位置関係にすれが発生していることを示唆する。

また、本実施の形態では、再配置計画を作成、実施するので、搬送装置１を停止させずに自動復旧して運転継続でき、搬送システム１００の稼働率低下を防ぐことができる。また、本実施の形態では、再配置計画により出荷番重Ｔ２の個数が増加した場合のみ、表示装置１４０及び報知部１３１を介して作業員に指示し、手作業で出荷番重Ｔ２の充填率を高め、出荷番重Ｔ２の個数を抑制することができる。

また、移送部５で移送中の物品Ｗの有無を検出する物品検出部７２ｄを有するので、物品Ｗの落下に対して速やかに対応でき、搬送効率の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

上記実施の形態では、支持する物品Ｗを調理品用の容器としたが、移送部５によって移送できる物品であれば何ら限定されるものでない。例えば、サンドイッチやパン、弁当等の他の食品、各種の電気機器、装置、それらの部品としたり、弁当容器以外の箱やトレイによって梱包されたものとしたりしてもよい。更に、物品Ｗにおいて、保持部５１による保持箇所は、上面に限られず、物品Ｗの側面や縁部、下面から側面に亘って形成される凹凸部分、傾斜部分、突出部分等とすることができる。

また、搬出容器及び元容器として番重Ｔ１、Ｔ２を用いた場合を説明したが、これに限られるものでなく、収容する物品等に応じて種々の容器を用いることができる。また、各番重Ｔ１、Ｔ２に収容される物品Ｗは上下に重ねた状態としても重ねていない状態としてもよい。

また、移送部５の保持部５１による物品Ｗの最大保持個数は２個以上にする等、変更してもよい。

また、移送部５の保持部５１が物品Ｗの上面をパッドで真空吸着して保持する場合、物品検出部７２ｄは、パッドと真空圧源との経路間に設置した真空圧計や流量計の出力データに基づいて移送中の物品Ｗの有無を検出してもよい。この場合、設定した圧力以上、もしくは設定した流量以上の出力データが物品検出部７２ｄに入力された場合、物品Ｗを保持していないと検出する。

また、製品番重搬送部３及び出荷番重搬送部４は、上記実施の形態に対し、上下の位置関係を逆にして製品番重搬送部３が出荷番重搬送部４の下方に配設されるようにしてもよい。但し、上記実施の形態の方が、製品番重Ｔ１からの物品Ｗの取り出し時に、物品Ｗの下降移動量より上昇移動量を小さくできる点で有利となる。

また、移送部５の設置位置は、床面に限定されずに天井や筐体（不図示）としてもよく、移送部５の設置数は２台に限定されず、１台あるいは３台以上としてもよい。

また、上記実施の形態では、搬送システム１００における搬送装置１の台数を３台としたが、２台や４台以上の複数台としてもよい。

１ 搬送装置
５ 移送部
６１ 移送前物品検出部
６２ 移送中物品検出部
６３ 移送後物品検出部
７１ 画像処理装置（位置認識装置）
７２ｃ 移送制御部
７２ｄ 物品検出部
１００ 搬送システム
１２０ 物品配置計画装置
Ｔ１ 製品番重（元容器）
Ｔ２ 出荷番重（搬出容器）
Ｌ 搬送ライン
Ｗ 物品

Claims (5)

1. 元容器に収容された物品を移送部によって移送して搬出容器に収容する搬送装置において、
   前記移送部で移送中の物品を撮像する移送中物品検出部と、
   前記搬出容器に収容された物品を撮像する移送後物品検出部と、
   前記移送中物品検出部及び前記移送後物品検出部の撮像データが出力される位置認識装置とを備え、
   前記位置認識装置は、前記移送中物品検出部の撮像データに基づいて前記移送部で移送中の物品の位置を計測し、前記移送後物品検出部の撮像データに基づいて前記搬出容器に収容された物品の位置を計測し、
   前記位置認識装置によって計測された前記移送部で移送中の物品の位置及び前記搬出容器に収容された物品の位置の少なくとも一つに基づき前記移送部への駆動指令を出力する移送制御部を更に備えていることを特徴とする搬送装置。
2. 前記移送中物品検出部の撮像データに基づいて前記移送部で移送中の物品の有無を検出する物品検出部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記元容器に収容された物品を撮像する移送前物品検出部を備え、
   前記位置認識装置は、前記移送前物品検出部の撮像データに基づいて前記元容器に収容された物品の位置を計測することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の搬送装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の搬送装置を複数備えた搬送システムであって、
   複数の前記搬送装置全てに前記搬出容器を搬送する搬送ラインを備えていることを特徴とする搬送システム。
5. 複数の前記搬送装置における前記位置認識装置によって計測された前記搬出容器に収容された物品の位置に基づき、前記搬出容器に収容される物品の事前配置計画を補正した再配置計画を作成する物品配置計画装置を備えていることを特徴とする請求項４に記載の搬送システム。

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