物品移載装置及び物品移載方法
【課題】様々な大きさの物品の荷取り時及び荷置き時における物品の位置ずれ及びはみ出しを抑制し、適切な位置に物品を配置することができる物品移載装置及び物品移載方法を提供する。
【解決手段】物品４の物品載置部と昇降台６との間の通過を検出する荷通過センサ８と、フォーク７の移動量を検出可能なフォーク位置検出手段９と、フォーク７の水平移動及び伸縮を制御する制御手段１０と、を備え、制御手段１０は、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間とから物品４の位置ずれを検出し、該位置ずれを修正するようにフォーク７を移動させるように構成されている。
【解決手段】物品４の物品載置部と昇降台６との間の通過を検出する荷通過センサ８と、フォーク７の移動量を検出可能なフォーク位置検出手段９と、フォーク７の水平移動及び伸縮を制御する制御手段１０と、を備え、制御手段１０は、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間とから物品４の位置ずれを検出し、該位置ずれを修正するようにフォーク７を移動させるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動倉庫等において物品を搬送し、物品を格納するラック等との間で物品の入出庫を行う物品移載装置及び物品移載方法に関し、特に、適切な位置に物品を配置することができる物品移載装置及び物品移載方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータ制御によって物品の入出庫を行う無人化された自動倉庫は、一般的に、物品を格納する複数のラックが水平方向及び上下方向に並設された格納庫と、物品を搬送して各ラックに対して物品の入出庫を行うスタッカクレーン（物品移載装置）と、を備えている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。そして、スタッカクレーンは、一般的に、格納庫に沿って床や天井に延設したレール上を走行する走行台車と、走行台車上に垂直に立設したマストと、このマストに沿って昇降する昇降台と、昇降台を昇降させる昇降装置と、を備えている。また、サイドピッキング方式のスタッカクレーンにおける昇降台では、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、ラックとの対向方向に伸縮可能な一対のフォークを備えている。
【０００３】
ここで、サイドピッキング方式のスタッカクレーンの具体的な動作について説明する。目的のラックに物品を入庫する場合は、走行台車が格納庫に沿って走行しながら昇降台が昇降し、昇降台が目的のラックの対向位置に移動し、一対のフォークが互いに接近して物品を把持し、把持した物品を昇降台からラック側に移送する。また、目的のラックから物品を出庫する場合は、昇降台が目的のラックの対向位置に移動し、一対のフォークが目的のラック内の物品の両側面を把持できる位置まで延伸し、互いに接近して物品を把持し、把持した物品を目的のラックから昇降台側に移送する。
【０００４】
前記一対のフォークは、昇降台上で互いの離間距離を変化させるように水平移動可能に昇降台に支持された固定フォークと、固定フォークに支持されるとともに固定フォークの移動方向に対して直交する方向（ラックに対向する方向）にスライド移動可能に構成された可動フォークと、を有する。そして、一対のフォークは、固定フォークが昇降台上を水平移動することによって、一対のフォークの間に載置された物品を把持することができ、可動フォークがスライド移動することによって、フォークが伸縮し、把持した物品を移載することができる。
【０００５】
また、上述したスタッカクレーンは、入出庫ステーション（例えば、格納庫の周辺に配置される物品を搬送するコンベヤ）においても同様の動作を行う。以下、格納庫や入出庫ステーションからスタッカクレーンの昇降台上に物品を移載する場合を「荷取り」と称し、スタッカクレーンの昇降台から格納庫や入出庫ステーションに物品を移載する場合を「荷置き」と称することとする。
【０００６】
ところで、自動倉庫において、物品の昇降台やラックにおける載置位置が所定の位置からずれることが重なると、物品の荷取り時又は荷置き時に物品がラックや昇降台からはみ出してしまい、スタッカクレーンが移動できないことがある。そのため、スタッカクレーンでは、一般に、物品のはみ出しを検出するはみ出しセンサを備えており、はみ出しセンサが物品のはみ出しを検出した場合には、管理者が人手ではみ出しを直していた（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、特許文献２に記載されたスタッカクレーンでは、物品の位置ずれセンサを配置して、移載方向に対して前後方向に生じた荷の位置ずれを補正することができるようにしている。具体的には、特許文献２には、移載される荷（物品）の端部が所定の位置に至ったときに作動する位置検出スイッチと、昇降台に固定され且つ移載機による移載方向への荷の許容範囲内の位置ずれを検知する荷位置ずれセンサと、前記荷位置ずれセンサが荷の許容範囲内の位置ずれを検知したときにその位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定手段と、前記荷位置ずれセンサが荷の許容範囲内の位置ずれを検知すると、前記位置ずれ量測定手段で測定された位置ずれ量に対応した量だけ移載機の移載ストローク量を調整して荷の移載動作を行わせるコントローラと、を備え、前記位置ずれ量測定手段は、予め決められた大きさの荷を移載する場合に移載機による移載動作の開始から前記位置検出スイッチが作動するまでの所要時間に基づいて位置ずれ量を算出することを特徴とするスタッカクレーンが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−０２４４９３号公報
【特許文献２】特許第４４１９７８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載されたスタッカクレーンでは、移載機による移載動作の開始から位置検出スイッチが作動するまでの所要時間に基づいて位置ずれ量を算出していることから、位置検出スイッチが正常に作動した後の物品の位置ずれに関しては位置ずれ量を算出することができないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載されたスタッカクレーンでは、予め決められた大きさの荷（物品）が移載対象となっているため、様々な大きさの物品をラックに入出庫させようとした場合に、物品の大きさによっては位置ずれを検出することができなかったり、搬送する物品の大きさごとに移載ストローク量を変更しなければならなかったりするため、効率が悪く、不便であり、結果として、物品のラック又は昇降台からのはみ出しが生じてしまうという問題もあった。
【００１１】
さらに、特許文献２に記載されたスタッカクレーンでは、フォークによって荷の底面から荷を掬い取るタイプであるため、フォークが昇降台のフォーク中央に戻った際に、荷の位置ずれが許容範囲を超えている場合には、その位置ずれを修正することができず、移載動作を異常停止せざるを得ないという問題もあった。
【００１２】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、様々な大きさの物品の荷取り時及び荷置き時における物品の位置ずれ及びはみ出しを抑制し、適切な位置に物品を配置することができる物品移載装置及び物品移載方法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】
【００１３】
本発明によれば、物品が載置される物品載置部に沿って水平方向に移動可能に立設されたマストと、該マストに沿って昇降可能に支持された昇降台と、該昇降台に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、前記物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォークと、を有し、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し、前記フォークを伸縮させて前記物品載置部と前記昇降台との間で前記物品を移送する物品移載装置であって、前記物品の前記物品載置部と前記昇降台との間の通過を検出する荷通過センサと、前記フォークの移動量を検出可能なフォーク位置検出手段と、前記フォークの水平移動及び伸縮を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記フォーク位置検出手段により検出された前記フォークの移動量と前記荷通過センサにより検出された前記物品の通過時間とから前記物品の位置ずれを検出し、該位置ずれを修正するように前記フォークを移動させる、ことを特徴とする物品移載装置が提供される。
【００１４】
前記制御手段は、前記物品載置部における前記位置ずれを検出した際に、前記物品の幅よりも狭くなるように前記フォークを水平移動させ、前記フォークを前記物品に向かって延伸させることにより、前記フォークの先端部を前記物品に押し当てて、前記位置ずれを修正するようにしてもよい。
【００１５】
また、前記制御手段は、前記フォーク位置検出手段により検出された前記フォークの移動量と前記荷通過センサにより検出された前記物品の通過時間とから、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線との位置ずれ量を算出し、前記物品を把持するように前記フォークを水平移動させ、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線とを一致させるように前記位置ずれ量だけ前記フォークを伸縮させることにより、前記位置ずれを修正するようにしてもよい。
【００１６】
前記フォークは、前記昇降台に水平移動可能に支持された固定フォークと、該固定フォークに支持されるとともに該固定フォークの移動方向に対して直交する方向にスライド移動可能に構成された可動フォークと、前記固定フォークの先端部に配置され前記物品のはみ出しを検出するはみ出しセンサと、を有し、前記荷通過センサは、前記昇降台と前記はみ出しセンサとの間に位置する前記固定フォークに配置されるようにしてもよい。
【００１７】
前記制御手段は、前記はみ出しセンサが前記物品のはみ出しを検出した際は、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し直し、前記フォークを伸縮させて前記はみ出しを修正した後、前記位置ずれの検出及び修正を行うようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明によれば、物品が載置される物品載置部に沿って水平方向に移動可能に立設されたマストと、該マストに沿って昇降可能に支持された昇降台と、該昇降台に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、前記物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォークと、を有し、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し、前記フォークを伸縮させて前記物品載置部と前記昇降台との間で前記物品を移送する物品移載方法であって、前記物品の前記物品載置部と前記昇降台との間の通過時間と、前記フォークの移動量と、を検出することにより、前記物品の位置ずれを検出し、前記物品載置部における位置ずれを検出した際に、前記フォークの先端部を前記物品に押し当てて前記位置ずれを修正するようにした、ことを特徴とする物品移載方法が提供される。
【００１９】
さらに、前記物品の通過時間と前記フォークの移動量とから、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線との位置ずれ量を算出し、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線とを一致させるように前記物品を移動させて、前記位置ずれを修正するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明に係る物品移載装置及び物品移載方法によれば、サイドピッキング方式を採用するとともに、物品の位置ずれを検出して修正するようにしたことにより、物品を移載する過程において、物品の位置ずれを検出して修正すべき量を計算し、物品を把持するフォークを離隔させて物品を解放し、位置ずれを修正するようにフォークを移動させることができる。したがって、物品の位置ずれ及びはみ出しを抑制することができ、適切な位置に物品を配置することができる。
【００２１】
特に、物品の位置ずれを逐次修正することにより、位置ずれの積み重ねによる物品のはみ出しを抑制することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）の回数を低減することができ、物品移載装置の効率の向上を図ることができる。
【００２２】
また、サイドピッキング方式を採用したことにより、昇降台へ荷を引き込む過程において、荷の位置ズレを検出し、修正すべき量を計算しているので、移載直後に一旦サイドピッキングフォークによる把持から荷を解放し、荷の位置ずれを修正できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る物品移載装置が設置された自動倉庫の全体斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る物品移載装置の全体斜視図である。
【図３】昇降台におけるフォークと各種センサとの位置関係を説明するための模式図である。
【図４】荷取り時における物品の位置ずれの検出方法を説明するための模式図であり、（ａ）はフォークの物品把持状態、（ｂ）は荷通過センサのオン状態、（ｃ）は荷通過センサのオフ状態、（ｄ）はフォークの伸縮終了状態、を示している。
【図５】荷取り時における移載方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ１０１、（ｂ）はＳＰ１０２、（ｃ）はＳＰ１０３、（ｄ）はＳＰ１０４、（ｅ）はＳＰ１０５、（ｆ）はＳＰ１０６、を示している。
【図７】図５に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ１０７、（ｂ）はＳＰ１０８、（ｃ）はＳＰ１０９、（ｄ）はＳＰ１１０、（ｅ）はＳＰ１１１、（ｆ）は終了状態、を示している。
【図８】荷置き時における移載方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）は開始状態、（ｂ）はＳＰ２０１、（ｃ）はＳＰ２０２、（ｄ）はＳＰ２０３、（ｅ）はＳＰ２０４、（ｆ）はＳＰ２０５、を示している。
【図１０】図８に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ２０６、（ｂ）はＳＰ２０７、（ｃ）はＳＰ２０８、（ｄ）はＳＰ２０９、（ｅ）はＳＰ２１０、（ｆ）は終了状態、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態に係る物品移載装置について図１乃至図３を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係る物品移載装置が設置された自動倉庫の全体斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る物品移載装置の全体斜視図である。図３は、昇降台におけるフォークと各種センサとの位置関係を説明するための模式図である。
【００２５】
本発明の実施形態に係る物品移載装置１は、図１に示したように、自動倉庫２内に配置された格納庫３（物品載置部）に沿って平行に設置され、格納庫３に形成されたラック３ａに物品４を入庫（荷置き）したり、ラック３ａに格納された物品４を出庫（荷取り）したりする。また、物品移載装置１は、自動倉庫２内に形成された入出庫ステーション２１（物品載置部）においても、物品４の荷取り及び荷置きを行う。
【００２６】
また、図２及び図３に示したように、物品移載装置１は、物品４が載置される物品載置部（例えば、格納庫３や入出庫ステーション２１）に沿って水平方向に移動可能に立設されたマスト５と、マスト５に沿って昇降可能に支持された昇降台６と、昇降台６に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォーク７と、を有し、フォーク７を水平移動させて物品４を把持し、フォーク７を伸縮させて物品載置部と昇降台６との間で物品４を移送する物品移載装置であって、物品４の物品載置部と昇降台６との間の通過を検出する荷通過センサ８と、フォーク７の移動量を検出可能なフォーク位置検出手段９と、フォーク７の水平移動及び伸縮を制御する制御手段１０と、を備え、制御手段１０は、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間とから物品４の位置ずれを検出し、該位置ずれを修正するようにフォーク７を移動させるように構成されている。なお、図２において、荷通過センサ８、フォーク位置検出手段９、制御手段１０、昇降台６の全体を覆うカバー部材の図は省略してある。
【００２７】
前記物品載置部は、自動倉庫内において物品４が載置可能な場所であって、昇降台６との間で物品４が移送される場所を意味する。具体的には、物品載置部は、物品４の格納庫３や入出庫ステーション２１を意味する。格納庫３は、図１に示したように、水平方向及び上下方向に並設された複数のラック３ａを有する。かかるラック３ａには、様々な大きさの物品４が載置可能であり、一つのラック３ａに複数の物品４が載置されるものであってもよい。入出庫ステーション２１は、図１に示したように、格納庫３に隣接した所定の荷置き場所に搬送台車やフォークリフトにより物品４を個別に載置する場所であってもよいし、物品４が自動搬送されるコンベヤ（図示せず）の一部によって構成されていてもよい。
【００２８】
前記物品４は、例えば、荷物を収容したダンボール等の直方体又は立方体の形状を有する。また、物品４の大きさは、収容する荷物の種類や分量によって大小様々であり、同じ大きさの物品４であっても、収容する荷物の種類や分量によって重量も様々に変化する。特に、収容する荷物の形状や大きさによっては、ダンボール内で偏りが生じて物品４の重量のバランスが悪くなってしまい、移送しにくくなってしまう場合もある。
【００２９】
前記マスト５は、図２に示したように、側部に鉛直に配置された一対の支柱５ａ，５ｂと、支柱５ａ，５ｂ間の上部に配置された上部フレーム５ｃと、支柱５ａ，５ｂの下部に矩形状に配置された下部フレーム５ｄと、下部フレーム５ｄに配置された走行台車５ｅと、を有する。走行台車５ｅは、自動倉庫２の格納庫３間に設置されたガイドレール２ａ上で移動可能に配置される。なお、かかるマスト５の構成は、例えば、特許文献１等に記載された従来のマストと同様の構成を有し、図示した以外の構成であってもよい。
【００３０】
前記昇降台６は、図２に示したように、マスト５に沿って上下方向に昇降する。昇降台６は、物品４の荷置き時には、目的の物品載置部より僅かに上方に配置されるようにして、昇降台６から目的の物品載置部に物品４を荷置きしやすくする。また、昇降台６は、物品４の荷取り時には、目的の物品載置部より僅かに下方に配置されるようにして、目的の物品載置部から昇降台６に物品４を荷取りしやすくする。かかる昇降台６の構成は、例えば、特許文献１等に記載された従来の昇降台と同様の構成を有し、図示した以外の構成であってもよい。
【００３１】
前記フォーク７は、図２に示したように、昇降台６に水平移動可能に支持された固定フォーク７ａと、固定フォーク７ａに支持されるとともに固定フォーク７ａの移動方向に対して直交する方向にスライド移動可能に構成された可動フォークと、を有する。また、可動フォークは、例えば、中間フォーク７ｂと、物品把持フォーク７ｃと、により構成される。かかるフォーク７は、物品４の側面部を把持して移送する、いわゆるサイドピッキング方式のフォークである。
【００３２】
固定フォーク７ａは、可動フォーク（中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃ）のスライド移動を案内するガイド部材としての機能を有する。中間フォーク７ｂは、固定フォーク７ａの内側に配置され、物品把持フォーク７ｃは、中間フォーク７ｂの内側に配置される。これらの中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃは、昇降台６に配置された駆動手段（例えば、電動モータ、歯車駆動機構、ベルト駆動機構、チェーン駆動機構等）により固定フォーク７ａに沿ってスライド移動可能に構成されている。また、固定フォーク７ａは、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能に構成されており、中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃは、固定フォーク７ａの水平移動に伴って水平移動する。したがって、物品把持フォーク７ｃの離間距離を変更することによって、物品４を把持したり、放したりすることができる。また、中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃをスライド移動させることによって、フォーク７を伸縮することができ、物品４を移送することができる。かかるフォーク７の構成は、例えば、特許文献１等に記載された従来のサイドピッキング方式のフォークと同様の構成を有し、図示した以外の構成であってもよい。
【００３３】
図３に示したように、昇降台６には、荷通過センサ８、フォーク位置検出手段９、はみ出しセンサ１１及びフォーク位置センサ１２が配置されている。ここでは、説明を簡単にするために、図の矢印Ａ方向にフォーク７を移動させる場合に使用する荷通過センサ８及びはみ出しセンサ１１を図示し、矢印Ｂ方向側の荷通過センサ８及びはみ出しセンサ１１の図を省略してある。
【００３４】
前記はみ出しセンサ１１は、例えば、固定フォーク７ａの先端部に配置され物品４のはみ出しを検出する。ここで、物品４のはみ出しとは、昇降台６と物品載置部（例えば、格納庫３や入出庫ステーション２１）との間に物品４が滞留し、昇降台６を水平方向に走行させることができない状態を意味する。なお、はみ出しセンサ１１には、例えば、赤外線や光等の透過や反射の性質を利用したものが利用される。
【００３５】
前記荷通過センサ８は、物品４が介在する場合はオン状態と認識し、物品４が介在しない場合はオフ状態と認識するセンサであり、このオン／オフにより、物品４が通過したか否かを検出する。かかる荷通過センサ８は、例えば、昇降台６とはみ出しセンサ１１との間に位置する固定フォーク７ａに配置される。また、荷通過センサ８には、はみ出しセンサ１１と同様に、例えば、赤外線や光等の透過や反射の性質を利用したものが利用される。なお、図３において、荷通過センサ８は、固定フォーク７ａの隙間又は下方から赤外線や光を投受光可能に配置されている。
【００３６】
前記フォーク位置検出手段９は、例えば、可動フォーク（中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃ）のスライド駆動手段（図示せず）に配置されたロータリーエンコーダであり、フォーク７が伸縮した距離（移動量）を検出する。なお、フォーク位置検出手段９は、直接的に移動量を検出できるものであってもよいし、移動開始時間、移動終了時間、移動速度等から間接的に移動量を検出できるものであってもよい。
【００３７】
前記フォーク位置センサ１２は、フォーク７が昇降台６の中央に存在しているか、昇降台６の左右のどちら側にあるか（移動しているか）、を判別するセンサである。かかるフォーク位置センサ１２は、例えば、可動フォーク（中間フォーク７ｂ等）に貼付された磁気テープ１３Ａ，１３Ｂの存在を感知する磁気センサにより構成される。一対の磁気テープ１３Ａ，１３Ｂは、図３に示したように、略中央部からそれぞれ反対方向に延伸するように貼付されている。そして、フォーク位置センサ１２が両方の磁気テープ１３Ａ，１３Ｂを感知した場合には、可動フォークは中央に存在していることとなる。また、フォーク位置センサ１２が磁気テープ１３Ａのみを感知した場合には、可動フォークは図のＡ矢印方向に移動しており、フォーク位置センサ１２が磁気テープ１３Ｂのみを感知した場合には、可動フォークは図のＢ矢印方向に移動していることとなる。
【００３８】
前記制御手段１０は、例えば、マイクロコンピュータ等であり、上述した各種センサの出力に基づいてフォーク７の水平移動及び伸縮を制御する。かかる制御手段１０は、昇降台６に配置されていてもよいし、物品移載装置１全体を制御する制御装置に統合されていてもよい。かかる制御手段１０は、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間とから物品４の位置ずれを検出する。
【００３９】
ここで、図４は、荷取り時における物品の位置ずれの検出方法を説明するための模式図であり、（ａ）はフォークの物品把持状態、（ｂ）は荷通過センサのオン状態、（ｃ）は荷通過センサのオフ状態、（ｄ）はフォークの伸縮終了状態、を示している。
【００４０】
例えば、荷通過センサ８から昇降台６の中心線Ｌまでの距離Ｘを２５０ｍｍ（既知）とする。そして、図４（ａ）に示すように、フォーク７が物品４を把持して、１００ｍｍ移動したところで、図４（ｂ）に示すように、荷通過センサ８がオンとなり、４００ｍｍ移動したところで、図４（ｃ）に示すように、荷通過センサ８がオフになったとする。このとき、（１００ｍｍ＋４００ｍｍ）／２の計算より、中央値が２５０ｍｍとなり、荷通過センサ８から昇降台６の中心線Ｌまでの距離と一致する。したがって、このとき、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線とは一致した状態であり、物品４は昇降台６の中央に配置されていることとなる。なお、フォーク７の移動量は、フォーク位置検出手段９により検出される。
【００４１】
一方、フォーク７が物品４を把持して、２００ｍｍ移動したところで、荷通過センサ８がオンとなり、５００ｍｍ移動したところで、荷通過センサ８がオフになったとする。このとき、（２００ｍｍ＋５００ｍｍ）／２の計算より、中央値が３５０ｍｍとなり、荷通過センサ８から昇降台６の中心線Ｌまでの距離と１００ｍｍずれている。したがって、このとき、物品４は、昇降台６の中心線Ｌよりも手前に１００ｍｍずれた状態で昇降台６上に配置されていることとなる。このように、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間（オン／オフ）とから物品４の位置ずれの有無及び位置ずれ量を容易に検出することができる。なお、ここでは、荷取りの場合について説明したが、荷置きの場合についても同様の処理により、位置ずれの有無及び位置ずれ量を検出することができる。
【００４２】
また、制御手段１０は、上述したように、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間とから、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線との位置ずれ量（例えば、１００ｍｍ）を算出した場合には、物品４を把持するようにフォーク７を水平移動させ、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線とを一致させるように位置ずれ量（例えば、１００ｍｍ）だけフォーク７を伸縮させることにより、位置ずれを修正する。
【００４３】
ここで、荷取り時及び荷置き時における制御について、図５乃至図１０を参照しつつ詳述する。最初に、荷取り時における制御について説明する。図５は、荷取り時における移載方法を説明するためのフローチャートである。図６は、図５に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ１０１、（ｂ）はＳＰ１０２、（ｃ）はＳＰ１０３、（ｄ）はＳＰ１０４、（ｅ）はＳＰ１０５、（ｆ）はＳＰ１０６、を示している。図７は、図５に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ１０７、（ｂ）はＳＰ１０８、（ｃ）はＳＰ１０９、（ｄ）はＳＰ１１０、（ｅ）はＳＰ１１１、（ｆ）は終了状態、を示している。
【００４４】
今、荷取り時として、物品載置部である格納庫３のラック３ａから、昇降台６上に物品４を移載する場合を想定する。
【００４５】
図５のＳＰ１０１（フォーク拡幅工程）及び図６（ａ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が物品４の幅よりも大きくなるように水平移動させて、フォーク７を開く。なお、物品４の幅は、予め制御手段１０に記憶されている。
【００４６】
図５のＳＰ１０２（フォーク延伸工程）及び図６（ｂ）に示したように、制御手段１０は、開いたフォーク７を昇降台６から出して、ラック３ａに載置された物品４の側面部に物品把持フォーク７ｃが対峙する位置までフォーク７を延伸させる。
【００４７】
図５のＳＰ１０３（物品把持工程）及び図６（ｃ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が狭まるようにフォーク７を水平移動させ、物品把持フォーク７ｃにより物品４を把持する。フォーク７は、物品４に対して一定の押付力を生じるように、物品４の幅よりも僅かに狭くなるように水平移動される。このときのフォーク７の水平移動量は、物品４の幅に対して予め設定された一定距離であってもよいし、圧力センサ等により一定の押付力を検出して決定するようにしてもよい。
【００４８】
図５のＳＰ１０４（フォーク引き込み工程）及び図６（ｄ）に示したように、制御手段１０は、物品４を把持したフォーク７を引き込んで、物品４をラック３ａから昇降台６に移載するようにフォーク７を収縮させる。
【００４９】
図６（ｅ）に示したように、フォーク７（可動フォーク）が昇降台６の中央部に戻った状態において、制御手段１０は、図５のＳＰ１０５（はみ出し判別工程）に示したように、物品４が昇降台６からはみ出しているか否かを判別する。物品４が昇降台６からはみ出していない場合（ＮＯ）には、位置ずれ判別工程（ＳＰ１０８）に移行する。物品４が昇降台６からはみ出している場合（ＹＥＳ）には、はみ出し修正工程（ＳＰ１０６以降のループ）に移行する。図６（ｅ）では、説明の都合上、物品４が昇降台６からはみ出した状態を図示している。なお、物品４がはみ出しているか否かは、上述したはみ出しセンサ１１の信号により判断される。
【００５０】
図５のＳＰ１０６（第二フォーク拡幅工程）及び図６（ｆ）に示したように、物品４のはみ出しを検出した場合には、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が広くなるようにフォーク７を水平移動させて、再びフォーク７を開く。
【００５１】
図５のＳＰ１０７（第二フォーク延伸工程）及び図７（ａ）に示したように、制御手段１０は、開いたフォーク７を再び昇降台６から出して、はみ出した物品４の側面部に物品把持フォーク７ｃが対峙する位置までフォーク７を延伸させる。このときのフォーク７の移動量は、はみ出し量をはみ出しセンサ１１とフォーク７の引き込み時の移動量から算出されたはみ出し量であってもよいし、予め設定された一定の移動量であってもよい。そして、物品把持工程（ＳＰ１０３）及びフォーク引き込み工程（ＳＰ１０４）を繰り返す。
【００５２】
図７（ｂ）に示したように、フォーク７（可動フォーク）が昇降台６の中央部に戻った状態において、制御手段１０は、はみ出し判別工程（ＳＰ１０５）により、物品４が昇降台６からはみ出しているか否かを再び判別する。物品４がはみ出していない場合（ＮＯ）には、位置ずれ判別工程（ＳＰ１０８）に移行する。図５のＳＰ１０８に示した位置ずれ判別工程では、物品４が昇降台６上で位置ずれしているか否かを判別する。物品４が位置ずれしていない場合（ＮＯ）には、物品４の移載が正常に行われており、移載処理を終了する。物品４が位置ずれしている場合（ＹＥＳ）には、位置ずれ修正工程（ＳＰ１０９〜ＳＰ１１１）に移行する。図７（ｂ）では、説明の都合上、物品４の中心線Ｍが昇降台６の中心線ＬからΔＸだけ位置ずれした状態を図示している。物品４が位置ずれしているか否か又は位置ずれ量ΔＸは、上述した荷通過センサ８及びフォーク位置検出手段９により判断又は算出される。
【００５３】
図５のＳＰ１０９（第三フォーク延伸工程）及び図７（ｃ）に示したように、物品４の位置ずれを検出した場合には、制御手段１０は、開いたフォーク７を再び昇降台６から出して、位置ずれした物品４の側面部に物品把持フォーク７ｃが対峙する位置までフォーク７を延伸させる。このときのフォーク７の移動量は、位置ずれ量ΔＸとすることが好ましい。物品４のはみ出しがなかった場合の位置ずれは、図４に示した検出方法により、位置ずれ量ΔＸを容易に検出することができる。一方、物品４のはみ出しがあった場合には、物品４のはみ出し量と、荷通過センサ８及びフォーク位置検出手段９の信号とから、位置ずれ量ΔＸを算出するようにすればよい。
【００５４】
図５のＳＰ１１０（第二物品把持工程）及び図７（ｄ）に示したように、制御手段１０は、物品把持工程（ＳＰ１０３）と同様に、一対のフォーク７の離間距離が狭まるようにフォーク７を水平移動させ、物品把持フォーク７ｃにより物品４を把持する。
【００５５】
図５のＳＰ１１１（第二フォーク引き込み工程）及び図７（ｅ）に示したように、制御手段１０は、フォーク引き込み工程（ＳＰ１０４）と同様に、物品４を把持したフォーク７を引き込んで、物品４の位置ずれを修正するようにフォーク７を収縮させる。
【００５６】
図７（ｆ）に示したように、上述した位置ずれ判別工程（ＳＰ１０８）〜第二フォーク引き込み工程（ＳＰ１１１）によって、物品４の中心線Ｍと昇降台６の中心線Ｌとを一致させることができ、物品４の位置ずれを修正することができる。
【００５７】
上述したように、本実施形態における制御手段１０は、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間（オン／オフ）とから、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線Ｍとの位置ずれ量ΔＸを算出し、物品４を把持するようにフォーク７を水平移動させ、昇降台６の中心線Ｍと物品４の中心線Ｌとを一致させるように位置ずれ量ΔＸだけフォーク７を伸縮させることにより、物品４の位置ずれを修正している。すなわち、本実施形態による物品移載方法では、物品４の通過時間とフォーク７の移動量とから、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線Ｍとの位置ずれ量ΔＸを算出し、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線Ｍとを一致させるように物品４を移動させて、位置ずれを修正している。
【００５８】
かかる実施形態を採用することにより、昇降台６上における物品４の位置ずれを容易に抑制することができる。したがって、昇降台６の所定の位置に物品４が載置されていることから、荷置き時に生じる位置ずれやはみ出しも抑制することができる。さらに、荷取りの際に生じる位置ずれをその都度修正することにより、物品４の荷取り及び荷置きの繰り返しによる位置ずれの積み重ねを低減することができ、物品４のはみ出し回数を効果的に低減することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）の回数を低減することができ、物品移載装置１の効率の向上を図ることができる。
【００５９】
特に、昇降台６における物品４の位置ずれを抑制することにより、物品４の出荷が短時間に集中した場合であっても、入出庫ステーション２１における位置ずれを抑制することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）を行うことなく、円滑に出荷処理を行うことができる。さらに、入出庫ステーション２１における位置ずれを抑制することにより、例えば、出荷された物品４がコンベヤ上を搬送される際に、ガイド部材等に衝突して生じる転倒や回転を抑制することができ、下流の物品搬送工程においても効率の向上を図ることができる。
【００６０】
また、上述したように、本実施形態における制御手段１０は、はみ出しセンサ１１が物品４のはみ出しを検出した際は、フォーク７を水平移動させて物品４を把持し直し、フォーク７を伸縮させて物品４のはみ出しを修正した後、物品４の位置ずれの検出及び修正を行うようにしている。かかる処理により、荷通過センサ８がオンの状態のままになっている状態、すなわち、物品４の通過を認識できない場合であっても、物品４の位置を修正することができ、物品４のはみ出しを抑制することができるとともに、物品４の位置ずれを検出し、修正することができる。
【００６１】
次に、荷置き時における制御について説明する。図８は、荷置き時における移載方法を説明するためのフローチャートである。図９は、図８に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）は開始状態、（ｂ）はＳＰ２０１、（ｃ）はＳＰ２０２、（ｄ）はＳＰ２０３、（ｅ）はＳＰ２０４、（ｆ）はＳＰ２０５、を示している。図１０は、図８に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ２０６、（ｂ）はＳＰ２０７、（ｃ）はＳＰ２０８、（ｄ）はＳＰ２０９、（ｅ）はＳＰ２１０、（ｆ）は終了状態、を示している。
【００６２】
今、荷置き時として、昇降台６から物品載置部である格納庫３のラック３ａ上に物品４を移載する場合を想定する。
【００６３】
図９（ａ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が狭まるようにフォーク７を水平移動させ、物品把持フォーク７ｃにより昇降台６上の物品４を把持する。このとき、フォーク７は、物品４に対して一定の押付力を生じるように、物品４の幅よりも僅かに狭くなるように水平移動される。フォーク７の水平移動量は、物品４の幅に対して予め設定された一定距離であってもよいし、圧力センサ等により一定の押付力を検出して決定するようにしてもよい。なお、昇降台６上の物品４は、一般に、昇降台６の走行時に移動又は転落しないように、図９（ａ）に示したように、フォーク７によって把持されている。
【００６４】
図８のＳＰ２０１（フォーク延伸工程）及び図９（ｂ）に示したように、制御手段１０は、物品４を把持したフォーク７を昇降台６から出して、ラック３ａの所定の位置（例えば、中央部）に物品４が到達するまでフォーク７（可動フォーク）を延伸させる。
【００６５】
図８のＳＰ２０２（フォーク拡幅工程）及び図９（ｃ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が物品４の幅よりも大きくなるように水平移動させて、フォーク７を開く。かかる工程によって、物品４をラック３ａ上に載置することができる。
【００６６】
図８のＳＰ２０３（フォーク引き込み工程）及び図９（ｄ）に示したように、制御手段１０は、開いたフォーク７を引き込んで、昇降台６の中央部にフォーク７を収縮させ、可動フォークを収容する。
【００６７】
図８のＳＰ２０４（はみ出し判別工程）に示したように、制御手段１０は、物品４がラック３ａからはみ出しているか否かを判別する。ここで、図９（ｄ）は物品４がラック３ａからはみ出していない状態を図示しており、図９（ｅ）は物品４がラック３ａからはみ出している状態を図示している。そして、図９（ｄ）に示したように、物品４がラック３ａからはみ出していない場合（ＮＯ）には、位置ずれ判別工程（ＳＰ２０７）に移行する。図９（ｅ）に示したように、物品４がラック３ａからはみ出している場合（ＹＥＳ）には、はみ出し修正工程（ＳＰ２０５以降のループ）に移行する。なお、物品４がはみ出しているか否かは、上述したはみ出しセンサ１１の信号により判断される。
【００６８】
図８のＳＰ２０５（第二フォーク延伸工程）及び図９（ｆ）に示したように、制御手段１０は、フォーク７を再び昇降台６から出して、はみ出した物品４の側面部に物品把持フォーク７ｃが対峙する位置までフォーク７を延伸させる。このときのフォーク７の移動量は、はみ出しセンサ１１とフォーク７の引き込み時の移動量から算出されたはみ出し量であってもよいし、予め設定された一定の移動量であってもよい。
【００６９】
図８のＳＰ２０６（物品把持工程）及び図１０（ａ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が狭まるようにフォーク７を水平移動させ、物品把持フォーク７ｃにより物品４を把持する。そして、フォーク延伸工程（ＳＰ２０１）、フォーク拡幅工程（ＳＰ２０２）及びフォーク引き込み工程（ＳＰ２０３）を繰り返す。
【００７０】
図１０（ｂ）に示したように、フォーク７（可動フォーク）が昇降台６の中央部に戻った状態において、制御手段１０は、はみ出し判別工程（ＳＰ２０４）により、物品４がラック３ａからはみ出しているか否かを再び判別する。物品４がはみ出していない場合（ＮＯ）には、位置ずれ判別工程（ＳＰ２０７）に移行する。図８のＳＰ２０７に示した位置ずれ判別工程では、物品４がラック３ａ上で位置ずれしているか否かを判別する。物品４が位置ずれしていない場合（ＮＯ）には、物品４の移載が正常に行われており、移載処理を終了する。物品４が位置ずれしている場合（ＹＥＳ）には、位置ずれ修正工程（ＳＰ２０８〜ＳＰ２１０）に移行する。図１０（ｂ）では、説明の都合上、物品４の中心線Ｍがラック３ａの中心線ＮからΔＸだけ位置ずれした状態を図示している。物品４が位置ずれしているか否か又は位置ずれ量ΔＸは、上述した荷通過センサ８及びフォーク位置検出手段９により判断又は算出される。
【００７１】
図８のＳＰ２０８（フォーク縮幅工程）及び図１０（ｃ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が物品４よりも狭くなるようにフォーク７を水平移動させる。
【００７２】
図８のＳＰ２０９（フォーク押し当て工程）及び図１０（ｄ）に示したように、制御手段１０は、幅を狭めたフォーク７を物品４に向かって延伸させることにより、フォーク７の先端部を物品４に押し当てて、物品４の位置ずれを修正する。フォーク７の移動量は、物品４の中心線Ｍとラック３ａの中心線Ｎとが一致するように位置ずれ量ΔＸに設定してもよいし、ラック３ａの縁部から一定の距離だけ離れた位置に物品４が配置されるように距離ΔＤ又は距離ΔＣに設定してもよい。なお、距離ΔＤは、距離ΔＣに既知の距離であるラック３ａと昇降台６との隙間の距離を合算したものであり、実質的に同じことを意味している。
【００７３】
図８のＳＰ２１０（フォーク引き込み工程）及び図１０（ｅ）に示したように、制御手段１０は、物品４に押し当てられたフォーク７を引き込んで、物品４を昇降台６上に収容するようにフォーク７を収縮させる。そして、図１０（ｆ）に示したように、物品４の位置ずれを修正した状態で移載処理を終了する。
【００７４】
上述したように、本実施形態における制御手段１０は、物品載置部（例えば、格納庫３）における物品４の位置ずれを検出した際に、物品４の幅よりも狭くなるようにフォーク７を水平移動させ、フォーク７を物品４に向かって延伸させることにより、フォーク７の先端部を物品４に押し当てて、物品４の位置ずれを修正している。すなわち、本実施形態による物品移載方法では、物品４の物品載置部（例えば、格納庫３）と昇降台６との間の通過時間（オン／オフ）と、フォーク７の移動量と、を検出することにより、物品４の位置ずれを検出し、物品載置部（例えば、格納庫３）における位置ずれを検出した際に、フォーク７の先端部を物品４に押し当てて物品４の位置ずれを修正するようにしている。
【００７５】
かかる実施形態を採用することにより、物品載置部（例えば、格納庫３や入出庫ステーション２１）上における物品４の位置ずれを抑制することができる。したがって、物品載置部の所定の位置に物品４が載置されていることから、荷取り時において生じる位置ずれやはみ出しも抑制することができる。さらに、荷置きの際に生じる位置ずれをその都度修正することにより、荷取り及び荷置きの繰り返しによる位置ずれの積み重ねを低減することができ、物品４のはみ出し回数を効果的に低減することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）の回数を低減することができ、物品移載装置１の効率の向上を図ることができる。
【００７６】
特に、物品載置部における物品４の位置ずれを抑制することにより、物品４の出荷が短時間に集中した場合であっても、入出庫ステーション２１における位置ずれを抑制することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）を行うことなく、円滑に出荷処理を行うことができる。さらに、入出庫ステーション２１における位置ずれを抑制することにより、例えば、出荷された物品４がコンベヤ上を搬送される際に、ガイド部材等に衝突して生じる転倒や回転を抑制することができ、下流の物品搬送工程においても効率の向上を図ることができる。
【００７７】
なお、上述した本発明及びその実施形態の説明において、水平方向及び水平移動における「水平」とは、完全に水平な場合のみを意味するのではなく、方向の主たる成分が水平方向である場合を含む概念である。
【００７８】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 物品移載装置
３ 格納庫（物品載置部）
４ 物品
５ マスト
６ 昇降台
７ フォーク
７ａ 固定フォーク
７ｂ 中間フォーク（可動フォーク）
７ｃ 物品把持フォーク（可動フォーク）
８ 荷通過センサ
９ フォーク位置検出手段
１０ 制御手段
１１ はみ出しセンサ
２１ 入出庫ステーション（物品載置部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動倉庫等において物品を搬送し、物品を格納するラック等との間で物品の入出庫を行う物品移載装置及び物品移載方法に関し、特に、適切な位置に物品を配置することができる物品移載装置及び物品移載方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータ制御によって物品の入出庫を行う無人化された自動倉庫は、一般的に、物品を格納する複数のラックが水平方向及び上下方向に並設された格納庫と、物品を搬送して各ラックに対して物品の入出庫を行うスタッカクレーン（物品移載装置）と、を備えている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。そして、スタッカクレーンは、一般的に、格納庫に沿って床や天井に延設したレール上を走行する走行台車と、走行台車上に垂直に立設したマストと、このマストに沿って昇降する昇降台と、昇降台を昇降させる昇降装置と、を備えている。また、サイドピッキング方式のスタッカクレーンにおける昇降台では、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、ラックとの対向方向に伸縮可能な一対のフォークを備えている。
【０００３】
ここで、サイドピッキング方式のスタッカクレーンの具体的な動作について説明する。目的のラックに物品を入庫する場合は、走行台車が格納庫に沿って走行しながら昇降台が昇降し、昇降台が目的のラックの対向位置に移動し、一対のフォークが互いに接近して物品を把持し、把持した物品を昇降台からラック側に移送する。また、目的のラックから物品を出庫する場合は、昇降台が目的のラックの対向位置に移動し、一対のフォークが目的のラック内の物品の両側面を把持できる位置まで延伸し、互いに接近して物品を把持し、把持した物品を目的のラックから昇降台側に移送する。
【０００４】
前記一対のフォークは、昇降台上で互いの離間距離を変化させるように水平移動可能に昇降台に支持された固定フォークと、固定フォークに支持されるとともに固定フォークの移動方向に対して直交する方向（ラックに対向する方向）にスライド移動可能に構成された可動フォークと、を有する。そして、一対のフォークは、固定フォークが昇降台上を水平移動することによって、一対のフォークの間に載置された物品を把持することができ、可動フォークがスライド移動することによって、フォークが伸縮し、把持した物品を移載することができる。
【０００５】
また、上述したスタッカクレーンは、入出庫ステーション（例えば、格納庫の周辺に配置される物品を搬送するコンベヤ）においても同様の動作を行う。以下、格納庫や入出庫ステーションからスタッカクレーンの昇降台上に物品を移載する場合を「荷取り」と称し、スタッカクレーンの昇降台から格納庫や入出庫ステーションに物品を移載する場合を「荷置き」と称することとする。
【０００６】
ところで、自動倉庫において、物品の昇降台やラックにおける載置位置が所定の位置からずれることが重なると、物品の荷取り時又は荷置き時に物品がラックや昇降台からはみ出してしまい、スタッカクレーンが移動できないことがある。そのため、スタッカクレーンでは、一般に、物品のはみ出しを検出するはみ出しセンサを備えており、はみ出しセンサが物品のはみ出しを検出した場合には、管理者が人手ではみ出しを直していた（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、特許文献２に記載されたスタッカクレーンでは、物品の位置ずれセンサを配置して、移載方向に対して前後方向に生じた荷の位置ずれを補正することができるようにしている。具体的には、特許文献２には、移載される荷（物品）の端部が所定の位置に至ったときに作動する位置検出スイッチと、昇降台に固定され且つ移載機による移載方向への荷の許容範囲内の位置ずれを検知する荷位置ずれセンサと、前記荷位置ずれセンサが荷の許容範囲内の位置ずれを検知したときにその位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定手段と、前記荷位置ずれセンサが荷の許容範囲内の位置ずれを検知すると、前記位置ずれ量測定手段で測定された位置ずれ量に対応した量だけ移載機の移載ストローク量を調整して荷の移載動作を行わせるコントローラと、を備え、前記位置ずれ量測定手段は、予め決められた大きさの荷を移載する場合に移載機による移載動作の開始から前記位置検出スイッチが作動するまでの所要時間に基づいて位置ずれ量を算出することを特徴とするスタッカクレーンが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−０２４４９３号公報
【特許文献２】特許第４４１９７８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載されたスタッカクレーンでは、移載機による移載動作の開始から位置検出スイッチが作動するまでの所要時間に基づいて位置ずれ量を算出していることから、位置検出スイッチが正常に作動した後の物品の位置ずれに関しては位置ずれ量を算出することができないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載されたスタッカクレーンでは、予め決められた大きさの荷（物品）が移載対象となっているため、様々な大きさの物品をラックに入出庫させようとした場合に、物品の大きさによっては位置ずれを検出することができなかったり、搬送する物品の大きさごとに移載ストローク量を変更しなければならなかったりするため、効率が悪く、不便であり、結果として、物品のラック又は昇降台からのはみ出しが生じてしまうという問題もあった。
【００１１】
さらに、特許文献２に記載されたスタッカクレーンでは、フォークによって荷の底面から荷を掬い取るタイプであるため、フォークが昇降台のフォーク中央に戻った際に、荷の位置ずれが許容範囲を超えている場合には、その位置ずれを修正することができず、移載動作を異常停止せざるを得ないという問題もあった。
【００１２】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、様々な大きさの物品の荷取り時及び荷置き時における物品の位置ずれ及びはみ出しを抑制し、適切な位置に物品を配置することができる物品移載装置及び物品移載方法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】
【００１３】
本発明によれば、物品が載置される物品載置部に沿って水平方向に移動可能に立設されたマストと、該マストに沿って昇降可能に支持された昇降台と、該昇降台に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、前記物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォークと、を有し、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し、前記フォークを伸縮させて前記物品載置部と前記昇降台との間で前記物品を移送する物品移載装置であって、前記物品の前記物品載置部と前記昇降台との間の通過を検出する荷通過センサと、前記フォークの移動量を検出可能なフォーク位置検出手段と、前記フォークの水平移動及び伸縮を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記フォーク位置検出手段により検出された前記フォークの移動量と前記荷通過センサにより検出された前記物品の通過時間とから前記物品の位置ずれを検出し、該位置ずれを修正するように前記フォークを移動させる、ことを特徴とする物品移載装置が提供される。
【００１４】
前記制御手段は、前記物品載置部における前記位置ずれを検出した際に、前記物品の幅よりも狭くなるように前記フォークを水平移動させ、前記フォークを前記物品に向かって延伸させることにより、前記フォークの先端部を前記物品に押し当てて、前記位置ずれを修正するようにしてもよい。
【００１５】
また、前記制御手段は、前記フォーク位置検出手段により検出された前記フォークの移動量と前記荷通過センサにより検出された前記物品の通過時間とから、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線との位置ずれ量を算出し、前記物品を把持するように前記フォークを水平移動させ、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線とを一致させるように前記位置ずれ量だけ前記フォークを伸縮させることにより、前記位置ずれを修正するようにしてもよい。
【００１６】
前記フォークは、前記昇降台に水平移動可能に支持された固定フォークと、該固定フォークに支持されるとともに該固定フォークの移動方向に対して直交する方向にスライド移動可能に構成された可動フォークと、前記固定フォークの先端部に配置され前記物品のはみ出しを検出するはみ出しセンサと、を有し、前記荷通過センサは、前記昇降台と前記はみ出しセンサとの間に位置する前記固定フォークに配置されるようにしてもよい。
【００１７】
前記制御手段は、前記はみ出しセンサが前記物品のはみ出しを検出した際は、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し直し、前記フォークを伸縮させて前記はみ出しを修正した後、前記位置ずれの検出及び修正を行うようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明によれば、物品が載置される物品載置部に沿って水平方向に移動可能に立設されたマストと、該マストに沿って昇降可能に支持された昇降台と、該昇降台に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、前記物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォークと、を有し、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し、前記フォークを伸縮させて前記物品載置部と前記昇降台との間で前記物品を移送する物品移載方法であって、前記物品の前記物品載置部と前記昇降台との間の通過時間と、前記フォークの移動量と、を検出することにより、前記物品の位置ずれを検出し、前記物品載置部における位置ずれを検出した際に、前記フォークの先端部を前記物品に押し当てて前記位置ずれを修正するようにした、ことを特徴とする物品移載方法が提供される。
【００１９】
さらに、前記物品の通過時間と前記フォークの移動量とから、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線との位置ずれ量を算出し、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線とを一致させるように前記物品を移動させて、前記位置ずれを修正するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明に係る物品移載装置及び物品移載方法によれば、サイドピッキング方式を採用するとともに、物品の位置ずれを検出して修正するようにしたことにより、物品を移載する過程において、物品の位置ずれを検出して修正すべき量を計算し、物品を把持するフォークを離隔させて物品を解放し、位置ずれを修正するようにフォークを移動させることができる。したがって、物品の位置ずれ及びはみ出しを抑制することができ、適切な位置に物品を配置することができる。
【００２１】
特に、物品の位置ずれを逐次修正することにより、位置ずれの積み重ねによる物品のはみ出しを抑制することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）の回数を低減することができ、物品移載装置の効率の向上を図ることができる。
【００２２】
また、サイドピッキング方式を採用したことにより、昇降台へ荷を引き込む過程において、荷の位置ズレを検出し、修正すべき量を計算しているので、移載直後に一旦サイドピッキングフォークによる把持から荷を解放し、荷の位置ずれを修正できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る物品移載装置が設置された自動倉庫の全体斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る物品移載装置の全体斜視図である。
【図３】昇降台におけるフォークと各種センサとの位置関係を説明するための模式図である。
【図４】荷取り時における物品の位置ずれの検出方法を説明するための模式図であり、（ａ）はフォークの物品把持状態、（ｂ）は荷通過センサのオン状態、（ｃ）は荷通過センサのオフ状態、（ｄ）はフォークの伸縮終了状態、を示している。
【図５】荷取り時における移載方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ１０１、（ｂ）はＳＰ１０２、（ｃ）はＳＰ１０３、（ｄ）はＳＰ１０４、（ｅ）はＳＰ１０５、（ｆ）はＳＰ１０６、を示している。
【図７】図５に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ１０７、（ｂ）はＳＰ１０８、（ｃ）はＳＰ１０９、（ｄ）はＳＰ１１０、（ｅ）はＳＰ１１１、（ｆ）は終了状態、を示している。
【図８】荷置き時における移載方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）は開始状態、（ｂ）はＳＰ２０１、（ｃ）はＳＰ２０２、（ｄ）はＳＰ２０３、（ｅ）はＳＰ２０４、（ｆ）はＳＰ２０５、を示している。
【図１０】図８に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ２０６、（ｂ）はＳＰ２０７、（ｃ）はＳＰ２０８、（ｄ）はＳＰ２０９、（ｅ）はＳＰ２１０、（ｆ）は終了状態、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態に係る物品移載装置について図１乃至図３を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係る物品移載装置が設置された自動倉庫の全体斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る物品移載装置の全体斜視図である。図３は、昇降台におけるフォークと各種センサとの位置関係を説明するための模式図である。
【００２５】
本発明の実施形態に係る物品移載装置１は、図１に示したように、自動倉庫２内に配置された格納庫３（物品載置部）に沿って平行に設置され、格納庫３に形成されたラック３ａに物品４を入庫（荷置き）したり、ラック３ａに格納された物品４を出庫（荷取り）したりする。また、物品移載装置１は、自動倉庫２内に形成された入出庫ステーション２１（物品載置部）においても、物品４の荷取り及び荷置きを行う。
【００２６】
また、図２及び図３に示したように、物品移載装置１は、物品４が載置される物品載置部（例えば、格納庫３や入出庫ステーション２１）に沿って水平方向に移動可能に立設されたマスト５と、マスト５に沿って昇降可能に支持された昇降台６と、昇降台６に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォーク７と、を有し、フォーク７を水平移動させて物品４を把持し、フォーク７を伸縮させて物品載置部と昇降台６との間で物品４を移送する物品移載装置であって、物品４の物品載置部と昇降台６との間の通過を検出する荷通過センサ８と、フォーク７の移動量を検出可能なフォーク位置検出手段９と、フォーク７の水平移動及び伸縮を制御する制御手段１０と、を備え、制御手段１０は、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間とから物品４の位置ずれを検出し、該位置ずれを修正するようにフォーク７を移動させるように構成されている。なお、図２において、荷通過センサ８、フォーク位置検出手段９、制御手段１０、昇降台６の全体を覆うカバー部材の図は省略してある。
【００２７】
前記物品載置部は、自動倉庫内において物品４が載置可能な場所であって、昇降台６との間で物品４が移送される場所を意味する。具体的には、物品載置部は、物品４の格納庫３や入出庫ステーション２１を意味する。格納庫３は、図１に示したように、水平方向及び上下方向に並設された複数のラック３ａを有する。かかるラック３ａには、様々な大きさの物品４が載置可能であり、一つのラック３ａに複数の物品４が載置されるものであってもよい。入出庫ステーション２１は、図１に示したように、格納庫３に隣接した所定の荷置き場所に搬送台車やフォークリフトにより物品４を個別に載置する場所であってもよいし、物品４が自動搬送されるコンベヤ（図示せず）の一部によって構成されていてもよい。
【００２８】
前記物品４は、例えば、荷物を収容したダンボール等の直方体又は立方体の形状を有する。また、物品４の大きさは、収容する荷物の種類や分量によって大小様々であり、同じ大きさの物品４であっても、収容する荷物の種類や分量によって重量も様々に変化する。特に、収容する荷物の形状や大きさによっては、ダンボール内で偏りが生じて物品４の重量のバランスが悪くなってしまい、移送しにくくなってしまう場合もある。
【００２９】
前記マスト５は、図２に示したように、側部に鉛直に配置された一対の支柱５ａ，５ｂと、支柱５ａ，５ｂ間の上部に配置された上部フレーム５ｃと、支柱５ａ，５ｂの下部に矩形状に配置された下部フレーム５ｄと、下部フレーム５ｄに配置された走行台車５ｅと、を有する。走行台車５ｅは、自動倉庫２の格納庫３間に設置されたガイドレール２ａ上で移動可能に配置される。なお、かかるマスト５の構成は、例えば、特許文献１等に記載された従来のマストと同様の構成を有し、図示した以外の構成であってもよい。
【００３０】
前記昇降台６は、図２に示したように、マスト５に沿って上下方向に昇降する。昇降台６は、物品４の荷置き時には、目的の物品載置部より僅かに上方に配置されるようにして、昇降台６から目的の物品載置部に物品４を荷置きしやすくする。また、昇降台６は、物品４の荷取り時には、目的の物品載置部より僅かに下方に配置されるようにして、目的の物品載置部から昇降台６に物品４を荷取りしやすくする。かかる昇降台６の構成は、例えば、特許文献１等に記載された従来の昇降台と同様の構成を有し、図示した以外の構成であってもよい。
【００３１】
前記フォーク７は、図２に示したように、昇降台６に水平移動可能に支持された固定フォーク７ａと、固定フォーク７ａに支持されるとともに固定フォーク７ａの移動方向に対して直交する方向にスライド移動可能に構成された可動フォークと、を有する。また、可動フォークは、例えば、中間フォーク７ｂと、物品把持フォーク７ｃと、により構成される。かかるフォーク７は、物品４の側面部を把持して移送する、いわゆるサイドピッキング方式のフォークである。
【００３２】
固定フォーク７ａは、可動フォーク（中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃ）のスライド移動を案内するガイド部材としての機能を有する。中間フォーク７ｂは、固定フォーク７ａの内側に配置され、物品把持フォーク７ｃは、中間フォーク７ｂの内側に配置される。これらの中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃは、昇降台６に配置された駆動手段（例えば、電動モータ、歯車駆動機構、ベルト駆動機構、チェーン駆動機構等）により固定フォーク７ａに沿ってスライド移動可能に構成されている。また、固定フォーク７ａは、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能に構成されており、中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃは、固定フォーク７ａの水平移動に伴って水平移動する。したがって、物品把持フォーク７ｃの離間距離を変更することによって、物品４を把持したり、放したりすることができる。また、中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃをスライド移動させることによって、フォーク７を伸縮することができ、物品４を移送することができる。かかるフォーク７の構成は、例えば、特許文献１等に記載された従来のサイドピッキング方式のフォークと同様の構成を有し、図示した以外の構成であってもよい。
【００３３】
図３に示したように、昇降台６には、荷通過センサ８、フォーク位置検出手段９、はみ出しセンサ１１及びフォーク位置センサ１２が配置されている。ここでは、説明を簡単にするために、図の矢印Ａ方向にフォーク７を移動させる場合に使用する荷通過センサ８及びはみ出しセンサ１１を図示し、矢印Ｂ方向側の荷通過センサ８及びはみ出しセンサ１１の図を省略してある。
【００３４】
前記はみ出しセンサ１１は、例えば、固定フォーク７ａの先端部に配置され物品４のはみ出しを検出する。ここで、物品４のはみ出しとは、昇降台６と物品載置部（例えば、格納庫３や入出庫ステーション２１）との間に物品４が滞留し、昇降台６を水平方向に走行させることができない状態を意味する。なお、はみ出しセンサ１１には、例えば、赤外線や光等の透過や反射の性質を利用したものが利用される。
【００３５】
前記荷通過センサ８は、物品４が介在する場合はオン状態と認識し、物品４が介在しない場合はオフ状態と認識するセンサであり、このオン／オフにより、物品４が通過したか否かを検出する。かかる荷通過センサ８は、例えば、昇降台６とはみ出しセンサ１１との間に位置する固定フォーク７ａに配置される。また、荷通過センサ８には、はみ出しセンサ１１と同様に、例えば、赤外線や光等の透過や反射の性質を利用したものが利用される。なお、図３において、荷通過センサ８は、固定フォーク７ａの隙間又は下方から赤外線や光を投受光可能に配置されている。
【００３６】
前記フォーク位置検出手段９は、例えば、可動フォーク（中間フォーク７ｂ及び物品把持フォーク７ｃ）のスライド駆動手段（図示せず）に配置されたロータリーエンコーダであり、フォーク７が伸縮した距離（移動量）を検出する。なお、フォーク位置検出手段９は、直接的に移動量を検出できるものであってもよいし、移動開始時間、移動終了時間、移動速度等から間接的に移動量を検出できるものであってもよい。
【００３７】
前記フォーク位置センサ１２は、フォーク７が昇降台６の中央に存在しているか、昇降台６の左右のどちら側にあるか（移動しているか）、を判別するセンサである。かかるフォーク位置センサ１２は、例えば、可動フォーク（中間フォーク７ｂ等）に貼付された磁気テープ１３Ａ，１３Ｂの存在を感知する磁気センサにより構成される。一対の磁気テープ１３Ａ，１３Ｂは、図３に示したように、略中央部からそれぞれ反対方向に延伸するように貼付されている。そして、フォーク位置センサ１２が両方の磁気テープ１３Ａ，１３Ｂを感知した場合には、可動フォークは中央に存在していることとなる。また、フォーク位置センサ１２が磁気テープ１３Ａのみを感知した場合には、可動フォークは図のＡ矢印方向に移動しており、フォーク位置センサ１２が磁気テープ１３Ｂのみを感知した場合には、可動フォークは図のＢ矢印方向に移動していることとなる。
【００３８】
前記制御手段１０は、例えば、マイクロコンピュータ等であり、上述した各種センサの出力に基づいてフォーク７の水平移動及び伸縮を制御する。かかる制御手段１０は、昇降台６に配置されていてもよいし、物品移載装置１全体を制御する制御装置に統合されていてもよい。かかる制御手段１０は、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間とから物品４の位置ずれを検出する。
【００３９】
ここで、図４は、荷取り時における物品の位置ずれの検出方法を説明するための模式図であり、（ａ）はフォークの物品把持状態、（ｂ）は荷通過センサのオン状態、（ｃ）は荷通過センサのオフ状態、（ｄ）はフォークの伸縮終了状態、を示している。
【００４０】
例えば、荷通過センサ８から昇降台６の中心線Ｌまでの距離Ｘを２５０ｍｍ（既知）とする。そして、図４（ａ）に示すように、フォーク７が物品４を把持して、１００ｍｍ移動したところで、図４（ｂ）に示すように、荷通過センサ８がオンとなり、４００ｍｍ移動したところで、図４（ｃ）に示すように、荷通過センサ８がオフになったとする。このとき、（１００ｍｍ＋４００ｍｍ）／２の計算より、中央値が２５０ｍｍとなり、荷通過センサ８から昇降台６の中心線Ｌまでの距離と一致する。したがって、このとき、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線とは一致した状態であり、物品４は昇降台６の中央に配置されていることとなる。なお、フォーク７の移動量は、フォーク位置検出手段９により検出される。
【００４１】
一方、フォーク７が物品４を把持して、２００ｍｍ移動したところで、荷通過センサ８がオンとなり、５００ｍｍ移動したところで、荷通過センサ８がオフになったとする。このとき、（２００ｍｍ＋５００ｍｍ）／２の計算より、中央値が３５０ｍｍとなり、荷通過センサ８から昇降台６の中心線Ｌまでの距離と１００ｍｍずれている。したがって、このとき、物品４は、昇降台６の中心線Ｌよりも手前に１００ｍｍずれた状態で昇降台６上に配置されていることとなる。このように、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間（オン／オフ）とから物品４の位置ずれの有無及び位置ずれ量を容易に検出することができる。なお、ここでは、荷取りの場合について説明したが、荷置きの場合についても同様の処理により、位置ずれの有無及び位置ずれ量を検出することができる。
【００４２】
また、制御手段１０は、上述したように、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間とから、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線との位置ずれ量（例えば、１００ｍｍ）を算出した場合には、物品４を把持するようにフォーク７を水平移動させ、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線とを一致させるように位置ずれ量（例えば、１００ｍｍ）だけフォーク７を伸縮させることにより、位置ずれを修正する。
【００４３】
ここで、荷取り時及び荷置き時における制御について、図５乃至図１０を参照しつつ詳述する。最初に、荷取り時における制御について説明する。図５は、荷取り時における移載方法を説明するためのフローチャートである。図６は、図５に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ１０１、（ｂ）はＳＰ１０２、（ｃ）はＳＰ１０３、（ｄ）はＳＰ１０４、（ｅ）はＳＰ１０５、（ｆ）はＳＰ１０６、を示している。図７は、図５に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ１０７、（ｂ）はＳＰ１０８、（ｃ）はＳＰ１０９、（ｄ）はＳＰ１１０、（ｅ）はＳＰ１１１、（ｆ）は終了状態、を示している。
【００４４】
今、荷取り時として、物品載置部である格納庫３のラック３ａから、昇降台６上に物品４を移載する場合を想定する。
【００４５】
図５のＳＰ１０１（フォーク拡幅工程）及び図６（ａ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が物品４の幅よりも大きくなるように水平移動させて、フォーク７を開く。なお、物品４の幅は、予め制御手段１０に記憶されている。
【００４６】
図５のＳＰ１０２（フォーク延伸工程）及び図６（ｂ）に示したように、制御手段１０は、開いたフォーク７を昇降台６から出して、ラック３ａに載置された物品４の側面部に物品把持フォーク７ｃが対峙する位置までフォーク７を延伸させる。
【００４７】
図５のＳＰ１０３（物品把持工程）及び図６（ｃ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が狭まるようにフォーク７を水平移動させ、物品把持フォーク７ｃにより物品４を把持する。フォーク７は、物品４に対して一定の押付力を生じるように、物品４の幅よりも僅かに狭くなるように水平移動される。このときのフォーク７の水平移動量は、物品４の幅に対して予め設定された一定距離であってもよいし、圧力センサ等により一定の押付力を検出して決定するようにしてもよい。
【００４８】
図５のＳＰ１０４（フォーク引き込み工程）及び図６（ｄ）に示したように、制御手段１０は、物品４を把持したフォーク７を引き込んで、物品４をラック３ａから昇降台６に移載するようにフォーク７を収縮させる。
【００４９】
図６（ｅ）に示したように、フォーク７（可動フォーク）が昇降台６の中央部に戻った状態において、制御手段１０は、図５のＳＰ１０５（はみ出し判別工程）に示したように、物品４が昇降台６からはみ出しているか否かを判別する。物品４が昇降台６からはみ出していない場合（ＮＯ）には、位置ずれ判別工程（ＳＰ１０８）に移行する。物品４が昇降台６からはみ出している場合（ＹＥＳ）には、はみ出し修正工程（ＳＰ１０６以降のループ）に移行する。図６（ｅ）では、説明の都合上、物品４が昇降台６からはみ出した状態を図示している。なお、物品４がはみ出しているか否かは、上述したはみ出しセンサ１１の信号により判断される。
【００５０】
図５のＳＰ１０６（第二フォーク拡幅工程）及び図６（ｆ）に示したように、物品４のはみ出しを検出した場合には、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が広くなるようにフォーク７を水平移動させて、再びフォーク７を開く。
【００５１】
図５のＳＰ１０７（第二フォーク延伸工程）及び図７（ａ）に示したように、制御手段１０は、開いたフォーク７を再び昇降台６から出して、はみ出した物品４の側面部に物品把持フォーク７ｃが対峙する位置までフォーク７を延伸させる。このときのフォーク７の移動量は、はみ出し量をはみ出しセンサ１１とフォーク７の引き込み時の移動量から算出されたはみ出し量であってもよいし、予め設定された一定の移動量であってもよい。そして、物品把持工程（ＳＰ１０３）及びフォーク引き込み工程（ＳＰ１０４）を繰り返す。
【００５２】
図７（ｂ）に示したように、フォーク７（可動フォーク）が昇降台６の中央部に戻った状態において、制御手段１０は、はみ出し判別工程（ＳＰ１０５）により、物品４が昇降台６からはみ出しているか否かを再び判別する。物品４がはみ出していない場合（ＮＯ）には、位置ずれ判別工程（ＳＰ１０８）に移行する。図５のＳＰ１０８に示した位置ずれ判別工程では、物品４が昇降台６上で位置ずれしているか否かを判別する。物品４が位置ずれしていない場合（ＮＯ）には、物品４の移載が正常に行われており、移載処理を終了する。物品４が位置ずれしている場合（ＹＥＳ）には、位置ずれ修正工程（ＳＰ１０９〜ＳＰ１１１）に移行する。図７（ｂ）では、説明の都合上、物品４の中心線Ｍが昇降台６の中心線ＬからΔＸだけ位置ずれした状態を図示している。物品４が位置ずれしているか否か又は位置ずれ量ΔＸは、上述した荷通過センサ８及びフォーク位置検出手段９により判断又は算出される。
【００５３】
図５のＳＰ１０９（第三フォーク延伸工程）及び図７（ｃ）に示したように、物品４の位置ずれを検出した場合には、制御手段１０は、開いたフォーク７を再び昇降台６から出して、位置ずれした物品４の側面部に物品把持フォーク７ｃが対峙する位置までフォーク７を延伸させる。このときのフォーク７の移動量は、位置ずれ量ΔＸとすることが好ましい。物品４のはみ出しがなかった場合の位置ずれは、図４に示した検出方法により、位置ずれ量ΔＸを容易に検出することができる。一方、物品４のはみ出しがあった場合には、物品４のはみ出し量と、荷通過センサ８及びフォーク位置検出手段９の信号とから、位置ずれ量ΔＸを算出するようにすればよい。
【００５４】
図５のＳＰ１１０（第二物品把持工程）及び図７（ｄ）に示したように、制御手段１０は、物品把持工程（ＳＰ１０３）と同様に、一対のフォーク７の離間距離が狭まるようにフォーク７を水平移動させ、物品把持フォーク７ｃにより物品４を把持する。
【００５５】
図５のＳＰ１１１（第二フォーク引き込み工程）及び図７（ｅ）に示したように、制御手段１０は、フォーク引き込み工程（ＳＰ１０４）と同様に、物品４を把持したフォーク７を引き込んで、物品４の位置ずれを修正するようにフォーク７を収縮させる。
【００５６】
図７（ｆ）に示したように、上述した位置ずれ判別工程（ＳＰ１０８）〜第二フォーク引き込み工程（ＳＰ１１１）によって、物品４の中心線Ｍと昇降台６の中心線Ｌとを一致させることができ、物品４の位置ずれを修正することができる。
【００５７】
上述したように、本実施形態における制御手段１０は、フォーク位置検出手段９により検出されたフォーク７の移動量と荷通過センサ８により検出された物品４の通過時間（オン／オフ）とから、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線Ｍとの位置ずれ量ΔＸを算出し、物品４を把持するようにフォーク７を水平移動させ、昇降台６の中心線Ｍと物品４の中心線Ｌとを一致させるように位置ずれ量ΔＸだけフォーク７を伸縮させることにより、物品４の位置ずれを修正している。すなわち、本実施形態による物品移載方法では、物品４の通過時間とフォーク７の移動量とから、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線Ｍとの位置ずれ量ΔＸを算出し、昇降台６の中心線Ｌと物品４の中心線Ｍとを一致させるように物品４を移動させて、位置ずれを修正している。
【００５８】
かかる実施形態を採用することにより、昇降台６上における物品４の位置ずれを容易に抑制することができる。したがって、昇降台６の所定の位置に物品４が載置されていることから、荷置き時に生じる位置ずれやはみ出しも抑制することができる。さらに、荷取りの際に生じる位置ずれをその都度修正することにより、物品４の荷取り及び荷置きの繰り返しによる位置ずれの積み重ねを低減することができ、物品４のはみ出し回数を効果的に低減することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）の回数を低減することができ、物品移載装置１の効率の向上を図ることができる。
【００５９】
特に、昇降台６における物品４の位置ずれを抑制することにより、物品４の出荷が短時間に集中した場合であっても、入出庫ステーション２１における位置ずれを抑制することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）を行うことなく、円滑に出荷処理を行うことができる。さらに、入出庫ステーション２１における位置ずれを抑制することにより、例えば、出荷された物品４がコンベヤ上を搬送される際に、ガイド部材等に衝突して生じる転倒や回転を抑制することができ、下流の物品搬送工程においても効率の向上を図ることができる。
【００６０】
また、上述したように、本実施形態における制御手段１０は、はみ出しセンサ１１が物品４のはみ出しを検出した際は、フォーク７を水平移動させて物品４を把持し直し、フォーク７を伸縮させて物品４のはみ出しを修正した後、物品４の位置ずれの検出及び修正を行うようにしている。かかる処理により、荷通過センサ８がオンの状態のままになっている状態、すなわち、物品４の通過を認識できない場合であっても、物品４の位置を修正することができ、物品４のはみ出しを抑制することができるとともに、物品４の位置ずれを検出し、修正することができる。
【００６１】
次に、荷置き時における制御について説明する。図８は、荷置き時における移載方法を説明するためのフローチャートである。図９は、図８に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）は開始状態、（ｂ）はＳＰ２０１、（ｃ）はＳＰ２０２、（ｄ）はＳＰ２０３、（ｅ）はＳＰ２０４、（ｆ）はＳＰ２０５、を示している。図１０は、図８に示したフローチャートに対応した模式図であり、（ａ）はＳＰ２０６、（ｂ）はＳＰ２０７、（ｃ）はＳＰ２０８、（ｄ）はＳＰ２０９、（ｅ）はＳＰ２１０、（ｆ）は終了状態、を示している。
【００６２】
今、荷置き時として、昇降台６から物品載置部である格納庫３のラック３ａ上に物品４を移載する場合を想定する。
【００６３】
図９（ａ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が狭まるようにフォーク７を水平移動させ、物品把持フォーク７ｃにより昇降台６上の物品４を把持する。このとき、フォーク７は、物品４に対して一定の押付力を生じるように、物品４の幅よりも僅かに狭くなるように水平移動される。フォーク７の水平移動量は、物品４の幅に対して予め設定された一定距離であってもよいし、圧力センサ等により一定の押付力を検出して決定するようにしてもよい。なお、昇降台６上の物品４は、一般に、昇降台６の走行時に移動又は転落しないように、図９（ａ）に示したように、フォーク７によって把持されている。
【００６４】
図８のＳＰ２０１（フォーク延伸工程）及び図９（ｂ）に示したように、制御手段１０は、物品４を把持したフォーク７を昇降台６から出して、ラック３ａの所定の位置（例えば、中央部）に物品４が到達するまでフォーク７（可動フォーク）を延伸させる。
【００６５】
図８のＳＰ２０２（フォーク拡幅工程）及び図９（ｃ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が物品４の幅よりも大きくなるように水平移動させて、フォーク７を開く。かかる工程によって、物品４をラック３ａ上に載置することができる。
【００６６】
図８のＳＰ２０３（フォーク引き込み工程）及び図９（ｄ）に示したように、制御手段１０は、開いたフォーク７を引き込んで、昇降台６の中央部にフォーク７を収縮させ、可動フォークを収容する。
【００６７】
図８のＳＰ２０４（はみ出し判別工程）に示したように、制御手段１０は、物品４がラック３ａからはみ出しているか否かを判別する。ここで、図９（ｄ）は物品４がラック３ａからはみ出していない状態を図示しており、図９（ｅ）は物品４がラック３ａからはみ出している状態を図示している。そして、図９（ｄ）に示したように、物品４がラック３ａからはみ出していない場合（ＮＯ）には、位置ずれ判別工程（ＳＰ２０７）に移行する。図９（ｅ）に示したように、物品４がラック３ａからはみ出している場合（ＹＥＳ）には、はみ出し修正工程（ＳＰ２０５以降のループ）に移行する。なお、物品４がはみ出しているか否かは、上述したはみ出しセンサ１１の信号により判断される。
【００６８】
図８のＳＰ２０５（第二フォーク延伸工程）及び図９（ｆ）に示したように、制御手段１０は、フォーク７を再び昇降台６から出して、はみ出した物品４の側面部に物品把持フォーク７ｃが対峙する位置までフォーク７を延伸させる。このときのフォーク７の移動量は、はみ出しセンサ１１とフォーク７の引き込み時の移動量から算出されたはみ出し量であってもよいし、予め設定された一定の移動量であってもよい。
【００６９】
図８のＳＰ２０６（物品把持工程）及び図１０（ａ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が狭まるようにフォーク７を水平移動させ、物品把持フォーク７ｃにより物品４を把持する。そして、フォーク延伸工程（ＳＰ２０１）、フォーク拡幅工程（ＳＰ２０２）及びフォーク引き込み工程（ＳＰ２０３）を繰り返す。
【００７０】
図１０（ｂ）に示したように、フォーク７（可動フォーク）が昇降台６の中央部に戻った状態において、制御手段１０は、はみ出し判別工程（ＳＰ２０４）により、物品４がラック３ａからはみ出しているか否かを再び判別する。物品４がはみ出していない場合（ＮＯ）には、位置ずれ判別工程（ＳＰ２０７）に移行する。図８のＳＰ２０７に示した位置ずれ判別工程では、物品４がラック３ａ上で位置ずれしているか否かを判別する。物品４が位置ずれしていない場合（ＮＯ）には、物品４の移載が正常に行われており、移載処理を終了する。物品４が位置ずれしている場合（ＹＥＳ）には、位置ずれ修正工程（ＳＰ２０８〜ＳＰ２１０）に移行する。図１０（ｂ）では、説明の都合上、物品４の中心線Ｍがラック３ａの中心線ＮからΔＸだけ位置ずれした状態を図示している。物品４が位置ずれしているか否か又は位置ずれ量ΔＸは、上述した荷通過センサ８及びフォーク位置検出手段９により判断又は算出される。
【００７１】
図８のＳＰ２０８（フォーク縮幅工程）及び図１０（ｃ）に示したように、制御手段１０は、一対のフォーク７の離間距離が物品４よりも狭くなるようにフォーク７を水平移動させる。
【００７２】
図８のＳＰ２０９（フォーク押し当て工程）及び図１０（ｄ）に示したように、制御手段１０は、幅を狭めたフォーク７を物品４に向かって延伸させることにより、フォーク７の先端部を物品４に押し当てて、物品４の位置ずれを修正する。フォーク７の移動量は、物品４の中心線Ｍとラック３ａの中心線Ｎとが一致するように位置ずれ量ΔＸに設定してもよいし、ラック３ａの縁部から一定の距離だけ離れた位置に物品４が配置されるように距離ΔＤ又は距離ΔＣに設定してもよい。なお、距離ΔＤは、距離ΔＣに既知の距離であるラック３ａと昇降台６との隙間の距離を合算したものであり、実質的に同じことを意味している。
【００７３】
図８のＳＰ２１０（フォーク引き込み工程）及び図１０（ｅ）に示したように、制御手段１０は、物品４に押し当てられたフォーク７を引き込んで、物品４を昇降台６上に収容するようにフォーク７を収縮させる。そして、図１０（ｆ）に示したように、物品４の位置ずれを修正した状態で移載処理を終了する。
【００７４】
上述したように、本実施形態における制御手段１０は、物品載置部（例えば、格納庫３）における物品４の位置ずれを検出した際に、物品４の幅よりも狭くなるようにフォーク７を水平移動させ、フォーク７を物品４に向かって延伸させることにより、フォーク７の先端部を物品４に押し当てて、物品４の位置ずれを修正している。すなわち、本実施形態による物品移載方法では、物品４の物品載置部（例えば、格納庫３）と昇降台６との間の通過時間（オン／オフ）と、フォーク７の移動量と、を検出することにより、物品４の位置ずれを検出し、物品載置部（例えば、格納庫３）における位置ずれを検出した際に、フォーク７の先端部を物品４に押し当てて物品４の位置ずれを修正するようにしている。
【００７５】
かかる実施形態を採用することにより、物品載置部（例えば、格納庫３や入出庫ステーション２１）上における物品４の位置ずれを抑制することができる。したがって、物品載置部の所定の位置に物品４が載置されていることから、荷取り時において生じる位置ずれやはみ出しも抑制することができる。さらに、荷置きの際に生じる位置ずれをその都度修正することにより、荷取り及び荷置きの繰り返しによる位置ずれの積み重ねを低減することができ、物品４のはみ出し回数を効果的に低減することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）の回数を低減することができ、物品移載装置１の効率の向上を図ることができる。
【００７６】
特に、物品載置部における物品４の位置ずれを抑制することにより、物品４の出荷が短時間に集中した場合であっても、入出庫ステーション２１における位置ずれを抑制することができ、物品はみ出し時におけるリトライ（再移送）を行うことなく、円滑に出荷処理を行うことができる。さらに、入出庫ステーション２１における位置ずれを抑制することにより、例えば、出荷された物品４がコンベヤ上を搬送される際に、ガイド部材等に衝突して生じる転倒や回転を抑制することができ、下流の物品搬送工程においても効率の向上を図ることができる。
【００７７】
なお、上述した本発明及びその実施形態の説明において、水平方向及び水平移動における「水平」とは、完全に水平な場合のみを意味するのではなく、方向の主たる成分が水平方向である場合を含む概念である。
【００７８】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 物品移載装置
３ 格納庫（物品載置部）
４ 物品
５ マスト
６ 昇降台
７ フォーク
７ａ 固定フォーク
７ｂ 中間フォーク（可動フォーク）
７ｃ 物品把持フォーク（可動フォーク）
８ 荷通過センサ
９ フォーク位置検出手段
１０ 制御手段
１１ はみ出しセンサ
２１ 入出庫ステーション（物品載置部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品が載置される物品載置部に沿って水平方向に移動可能に立設されたマストと、該マストに沿って昇降可能に支持された昇降台と、該昇降台に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、前記物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォークと、を有し、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し、前記フォークを伸縮させて前記物品載置部と前記昇降台との間で前記物品を移送する物品移載装置であって、
前記物品の前記物品載置部と前記昇降台との間の通過を検出する荷通過センサと、
前記フォークの移動量を検出可能なフォーク位置検出手段と、
前記フォークの水平移動及び伸縮を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記フォーク位置検出手段により検出された前記フォークの移動量と前記荷通過センサにより検出された前記物品の通過時間とから前記物品の位置ずれを検出し、該位置ずれを修正するように前記フォークを移動させる、
ことを特徴とする物品移載装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記物品載置部における前記位置ずれを検出した際に、前記物品の幅よりも狭くなるように前記フォークを水平移動させ、前記フォークを前記物品に向かって延伸させることにより、前記フォークの先端部を前記物品に押し当てて、前記位置ずれを修正する、ことを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記フォーク位置検出手段により検出された前記フォークの移動量と前記荷通過センサにより検出された前記物品の通過時間とから、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線との位置ずれ量を算出し、前記物品を把持するように前記フォークを水平移動させ、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線とを一致させるように前記位置ずれ量だけ前記フォークを伸縮させることにより、前記位置ずれを修正する、ことを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。
【請求項４】
前記フォークは、前記昇降台に水平移動可能に支持された固定フォークと、該固定フォークに支持されるとともに該固定フォークの移動方向に対して直交する方向にスライド移動可能に構成された可動フォークと、前記固定フォークの先端部に配置され前記物品のはみ出しを検出するはみ出しセンサと、を有し、前記荷通過センサは、前記昇降台と前記はみ出しセンサとの間に位置する前記固定フォークに配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記はみ出しセンサが前記物品のはみ出しを検出した際は、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し直し、前記フォークを伸縮させて前記はみ出しを修正した後、前記位置ずれの検出及び修正を行う、ことを特徴とする請求項４に記載の物品移載装置。
【請求項６】
物品が載置される物品載置部に沿って水平方向に移動可能に立設されたマストと、該マストに沿って昇降可能に支持された昇降台と、該昇降台に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、前記物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォークと、を有し、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し、前記フォークを伸縮させて前記物品載置部と前記昇降台との間で前記物品を移送する物品移載方法であって、
前記物品の前記物品載置部と前記昇降台との間の通過時間と、前記フォークの移動量と、を検出することにより、前記物品の位置ずれを検出し、
前記物品載置部における位置ずれを検出した際に、前記フォークの先端部を前記物品に押し当てて前記位置ずれを修正するようにした、ことを特徴とする物品移載方法。
【請求項７】
前記物品の通過時間と前記フォークの移動量とから、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線との位置ずれ量を算出し、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線とを一致させるように前記物品を移動させて、前記位置ずれを修正する、ことを特徴とする請求項６に記載の物品移載方法。
【請求項１】
物品が載置される物品載置部に沿って水平方向に移動可能に立設されたマストと、該マストに沿って昇降可能に支持された昇降台と、該昇降台に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、前記物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォークと、を有し、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し、前記フォークを伸縮させて前記物品載置部と前記昇降台との間で前記物品を移送する物品移載装置であって、
前記物品の前記物品載置部と前記昇降台との間の通過を検出する荷通過センサと、
前記フォークの移動量を検出可能なフォーク位置検出手段と、
前記フォークの水平移動及び伸縮を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記フォーク位置検出手段により検出された前記フォークの移動量と前記荷通過センサにより検出された前記物品の通過時間とから前記物品の位置ずれを検出し、該位置ずれを修正するように前記フォークを移動させる、
ことを特徴とする物品移載装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記物品載置部における前記位置ずれを検出した際に、前記物品の幅よりも狭くなるように前記フォークを水平移動させ、前記フォークを前記物品に向かって延伸させることにより、前記フォークの先端部を前記物品に押し当てて、前記位置ずれを修正する、ことを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記フォーク位置検出手段により検出された前記フォークの移動量と前記荷通過センサにより検出された前記物品の通過時間とから、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線との位置ずれ量を算出し、前記物品を把持するように前記フォークを水平移動させ、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線とを一致させるように前記位置ずれ量だけ前記フォークを伸縮させることにより、前記位置ずれを修正する、ことを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。
【請求項４】
前記フォークは、前記昇降台に水平移動可能に支持された固定フォークと、該固定フォークに支持されるとともに該固定フォークの移動方向に対して直交する方向にスライド移動可能に構成された可動フォークと、前記固定フォークの先端部に配置され前記物品のはみ出しを検出するはみ出しセンサと、を有し、前記荷通過センサは、前記昇降台と前記はみ出しセンサとの間に位置する前記固定フォークに配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記はみ出しセンサが前記物品のはみ出しを検出した際は、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し直し、前記フォークを伸縮させて前記はみ出しを修正した後、前記位置ずれの検出及び修正を行う、ことを特徴とする請求項４に記載の物品移載装置。
【請求項６】
物品が載置される物品載置部に沿って水平方向に移動可能に立設されたマストと、該マストに沿って昇降可能に支持された昇降台と、該昇降台に設けられ、互いの離間距離を変化させるように水平移動可能、かつ、前記物品載置部に向かって伸縮可能な一対のフォークと、を有し、前記フォークを水平移動させて前記物品を把持し、前記フォークを伸縮させて前記物品載置部と前記昇降台との間で前記物品を移送する物品移載方法であって、
前記物品の前記物品載置部と前記昇降台との間の通過時間と、前記フォークの移動量と、を検出することにより、前記物品の位置ずれを検出し、
前記物品載置部における位置ずれを検出した際に、前記フォークの先端部を前記物品に押し当てて前記位置ずれを修正するようにした、ことを特徴とする物品移載方法。
【請求項７】
前記物品の通過時間と前記フォークの移動量とから、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線との位置ずれ量を算出し、前記昇降台の中心線と前記物品の中心線とを一致させるように前記物品を移動させて、前記位置ずれを修正する、ことを特徴とする請求項６に記載の物品移載方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１２１７２３（Ｐ２０１２−１２１７２３Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７５８６９（Ｐ２０１０−２７５８６９）
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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