(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤから移送された物品を上面に載置しうる、略水平方向に延伸する、中央部の固定フォークと両側の可動フォークとからなるフォーク群と、
前記フォーク群を保持するロボットハンドと、
前記フォーク群と前記ロボットハンドとの間に設けられ連続的に前記両側の可動フォーク間の間隔を調整できるフォーク間隔調整部と、
前記コンベヤから略水平状態のまま前記物品を前記フォーク群の上面に押し出す第１のプッシャと、
前記ロボットハンドを３次元の移動回転可能に保持するマニピュレータと、
前記第１のプッシャ及び前記マニピュレータを制御する制御部と
を有する物品移載装置。
【請求項２】
前記フォーク群の各フォークの延伸方向の断面形状が、先端部を除き上面及び下面が略平行であ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】
前記フォーク群の各フォークの延伸方向の断面形状が、先端部が薄く、後端部が厚い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】
前記フォーク群のうち、少なくとも可動フォークの上面に溝部を有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５】
前記ロボットハンドから前記コンベヤ方向に略水平方向に延伸できる第２のプッシャと、
前記第２のプッシャの先端部に設けられた吸着パッドと
を有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６】
前記物品が前記第１のプッシャによって前記フォーク群に押し出される前に、前記吸着パッドの先端と前記フォーク群の先端との距離が、前記物品の奥行寸法と略等しい位置にまで前記吸着パッドが進められることを特徴とする請求項５に記載の物品移載装置。
【請求項７】
更に、
前記フォーク群の上に載置された物品を保管する仮置棚と
を有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８】
更に、
前記仮置棚に上方に立ち上がる仕切板と、
前記仕切板の間に形成されるフォーク挿入溝と、
前記仕切板の上端部で形成される物品載置面と
を有することを特徴とする請求項７に記載の物品移載装置。
【請求項９】
更に、前記フォーク群に載置された物品を受け取り、その向き（姿勢）を変更する物品姿勢変更部と
を有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１０】
物品ずれ防止機構と
を有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１１】
前記物品ずれ防止機構は、前記フォーク群を、加速度によって物品がずれることを防止する方向に傾斜させるように制御することを特徴とする請求項１０に記載の物品移載装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の物品移載装置と
前記物品移載装置からの物品の移載を受けるかご車と
を有する物品移載システム。
【請求項１３】
請求項７もしくは８に記載の物品移載装置と
前記物品移載装置からの物品の移載を受けるかご車と
を有する物品移載システムであって、
前記仮置棚から前記かご車への前記物品の積み付けは積載ロジックによって行われることを特徴とする物品移載システム。
【請求項１４】
請求項５もしくは６に記載の物品移載装置と
前記物品移載装置からの物品の移載を受けるかご車と
を有する物品移載システムであって、
前記フォーク群の上に載置した物品を前記かご車を含む被移載部の床面または前記かご車を含む被移載部に既に搭載された物品の直近の上方に移送し、前記吸着パッドによって保持しながら前記フォーク群を後退させることによって、前記物品を前記かご車を含む被移載部内に移載することを特徴とする物品移載システム。
【請求項１５】
前記かご車の開放面に設けた荷崩れ防止部と
をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の物品移載システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商品などの物品（段ボール、ケースなどに収容されているものも含む）をコンベヤなどから仮置棚など、及びコンベヤ・仮置棚などから台車などに移載する装置に関し、特に、物品をフォーク上に載置して移載する物品移載装置、及びそのような移載装置を含む物品移載システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
かねてより、物流施設においては、出荷指示に対して出荷すべき物品をコンベヤで搬送し、それを順序立てて台車などの搬送手段に積み込むことが行われてきている。
【０００３】
そのために、コンベヤ上の物品を保持して、仮置棚あるいは台車などに移載する作業が必須となっており、それに用いられる装置が考案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、寸法が異なる多くの種類の物品に適切に対応し、移載対象の物品である対象物品の上面を吸着して対象物品を吊り下げて移載先に移動させる物品移載装置の技術思想が開示されている。
【０００５】
このような移載方法は広く利用されており、特に、特許文献１の方法によれば、少なくとも１つの吸着パッドを有する吸着ブロックを複数備えると共に、水平方向に沿って吸着ブロックの少なくとも１つが移動可能に構成された吸着ユニットと、対象物品の少なくとも上面の大きさに応じて吸着ブロックを移動させる制御装置とを備えることにより、適切な対象部品の移載が可能になるとされる。
【０００６】
しかしながら、吸着パッドによる方式であると、さまざまな工夫を施したとしても、物品の形状、重量、表面状態などによって、移載が困難となる場合もあり、確実な移載ができる方法が望まれていた。
【０００７】
そこで、吸着によらない方法として、略水平に延伸する複数のフォーク（上面に物品を載置できる棒状の部材）の上に載置する方法が考案された。フォークの上に物品を載置して移送することにより、先に述べた、物品の形状、重量、表面状態などによる移載の不具合の解消が期待できる。
【０００８】
但し、その場合においても、物品の寸法に応じて確実に物品を載置できるフォークの構造、ローラーコンベヤなどのコンベヤからフォークへの物品の移載手段、フォークから仮置棚などへの移載方法など、検討すべき問題点が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−１６９６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はこうした従来技術上の問題点を解決することを企図したものであり、サイズや重量が異なる物品をコンベヤ・仮置棚などから仮置棚・かご車（台車）などに、効率よく、確実に、かつ安全に移載することができる物品移載装置を提供することを課題とする。
【００１１】
また、そのような物品移載装置を用いて、コンベヤから仮置棚に一旦仮置きし、その後、積み付けロジックに従って、仮置棚からかご車に隙間なく積みつけられる物品移載システムを提供することも課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る物品移載装置は、
コンベヤから移送された物品を上面に載置しうる、略水平方向に延伸する、中央部の固定フォークと両側の可動フォークとからなるフォーク群と、
前記フォーク群を保持するロボットハンドと、
前記フォーク群と前記ロボットハンドとの間に設けられるフォーク間隔調整部と、
前記コンベアから略水平状態のまま前記物品を前記フォーク群の方向に押し出す第１のプッシャと、
前記ロボットハンドに、３次元の移動を可能とするマニピュレータと、
前記第１のプッシャ及び前記マニピュレータを制御する制御部と
を有することを特徴とする。
【００１３】
このようにすると、物品を載置するフォーク群のうち、中央部の固定フォークが、物品の略中央部の底面をしっかり保持することができる。
【００１４】
すなわち、物品がダンボール詰めの場合など、両端のみの保持であると、物品の中央の底部が内容物の重量により下がってしまい、最悪の場合は、底部が破損して内容物が落下するなどの恐れがある場合があるが、中央部にフォークを設けることによってそれらを防止することができ、安定した移載作業が可能となる。中央部の固定フォークは、いわば物品底部破損防止機構と言ってもよい。
【００１５】
さらに両端のフォークは、物品の両端の位置にせず、やや内側の位置、すなわち固定フォークと合わせて物品の底面に掛かる力が分散される位置にすることで、物品の底部の変形や破損を防止している。
【００１６】
また、物品の寸法に応じて、両側の、少なくとも２本の可動フォークの相互の間隔を調整可能としたから、コンベヤからプッシャによって押し出された物品は、押し出される物品の直下に略面一に予め位置していて、大きな物品の場合は間隔を広げた可動フォークの上に、また、小さな物品の場合は間隔を狭められた可動フォークの上に載置されることにより、物品の確実な移載が可能となる。
【００１７】
更に、このような構造であると、フォーク群をコンベヤ側に差し込む必要がなく、第１のプッシャによって押し出すだけであるので、コンベヤ側も単純な構造のままで追加の機構を必要とせず、経済的にシステムを構成することができる。
【００１８】
なお、それらの制御は、物品を搬送してくるコンベヤへの搭載時の情報や、物品のフォーク群への移載の直前に、物品のサイズ、位置、向き、重量などを検知する検知手段からの情報に基づき、制御部によって、予め定めたプログラムを用いて、実行される。
【００１９】
また、フォーク群を構成するフォークの本数は３本が好適であるが、取り扱う物品などの条件によっては、それよりも多くてもよく、中央部の固定フォークが、中央部近傍の２本以上のフォークであってもよい。
【００２０】
ここで、中央部の固定フォークは、フォーク間隔調整部による間隔調整を行わず、固定位置であることが好適であるが、状況によっては少々の間隔調整に応じることもあり得る。
【００２１】
また、本発明の第２の態様に係る物品移載装置は、第１の態様の物品移載装置において、
前記フォーク群の各フォークの延伸方向の断面形状が、先端部を除き略平行であることを特徴とする。
【００２２】
このようにすると、後述するかご車などへの物品の移載の際に、物品の傾きを少なくすることができ、効率的な積み付けが可能となる。
【００２３】
あるいは、本発明の第３の態様に係る物品移載装置は、第１の態様の物品移載装置において、前記フォーク群の各フォークの延伸方向の断面形状が、先端部が薄く、後端部が厚いことを特徴とする。
【００２４】
このようにすると、物品の重量が重い場合に、フォークの重量の増加を抑えてフォークの強度を確保することができる。
【００２５】
なお、上方から見たフォークの平面形状は、略細長の長方形が好適であるが、先端が尖った細長の三角形であってもよい。対象とする物品の形状によっては移載動作が良好に行える、あるいはフォークの材料費が低廉になるなどの効果がある場合もあり得る。  
【００２６】
また、本発明の第４の態様に係る物品移載装置は、第１の態様の物品移載装置において、
前記フォーク群のうち、少なくとも可動フォークの上面に溝部を有することを特徴とする。
【００２７】
この溝部は、フォーク群の上に物品を移載する、あるいは積み下ろす際に、摩擦抵抗を減ずることに有効であり、更に、後述する第２のプッシャの下部に設けたローラのガイド用に用いることができる。
【００２８】
また、本発明の第５の態様に係る物品移載装置は、第１の態様の物品移載装置において、
前記フォーク群の先端側に、前記物品の端部を揃えることを特徴とする。
【００２９】
このような動作についても先の態様と同様に、制御部がその制御を行う。このようにすると、その後の移載あるいは積み下ろし動作などにおいて、先端が揃えられている方が、動作時間の短縮などの効果が得られる。但し、システム設計の事情によっては、前記フォーク群の後端側の予め定めた位置に物品の端部を揃えるようにした方が効率がよくなる場合もあり得る。
【００３０】
また、本発明の第６の態様に係る物品移載装置は、第１の態様の物品移載装置において、
前記ロボットアームから前記コンベヤ方向に略水平方向に延伸できる第２のプッシャと、
前記第２のプッシャの先端部に設けられた吸着パッドと
を有することを特徴とする。
【００３１】
ここで、第２のプッシャ及び吸着パッドは、先に述べたように、可動フォークの上部の溝部によってガイドされ、可動フォーク上を前後に移動するようになっており、更に、可動フォークのフォーク間隔調整に伴って、可動フォークと一体となって幅方向に移動するようになっていることが好適である。
【００３２】
なお、第１のプッシャによって物品がフォークの上に移載される際に、第２のプッシャが、第１のプッシャと連動して物品を両側から把持するようにし、更に、第２のプッシャに設けられた吸着パッドが物品を吸着して保持状態を支援することができるため、より確実で、安定した姿勢での移載が可能となる。
【００３３】
また、制御部が予め物品の寸法を把握している場合には、吸着パッドを含む第２のプッシャを、物品がコンベヤから移載される際に、物品の移載時の後端がフォークの先端の位置に一致するような位置に待機させておいてもよい。このようにすれば、第２のプッシャの動作が簡略化できる。
【００３４】
ここで、吸着パッドは、空気排気による略真空状態を生成し、それによって強い吸着力を有するようにすることが好適であり、そのようにすることで、物品の移載時に、物品を固定することで、落下や位置ずれを防止し、物品の移載位置の精度を高めることが可能となる。
【００３５】
なお、このような動作についても先の態様と同様に、制御部がその制御を行う。
【００３６】
また、本発明の第７の態様に係る物品移載装置は、第１の態様の物品移載装置において、
更に、前記フォーク群の上に載置された物品を保管する仮置棚と
を有することを特徴とする。
【００３７】
ここで、仮置棚は、次工程（トラック積み込みなど）に物品を搬送するかご車（台車）などに積み込むために、物品を一時保管するためのものである。
【００３８】
このようにすると、仮置棚に保管した物品を、後述の積載ロジックを用いて無駄な空間を少なくして、かつ、後処理に便利なように順序立てて（順立）、搬送用のかご車（台車）に積み込むことができ、全体としての処理効率を高めることができる。
【００３９】
すなわち、積載ロジックで、カゴ車へ効率の良い積み付け方を計算した結果、積み付ける順番が決まるので、一旦積み付ける物品を仮置棚に一時保管し、計算した結果で取り出し、積み付けることで、効率よく積み付けが可能になる。
【００４０】
なお、上流に設けられた順立制御が行えるケース自動倉庫など、例えばマルチシャトル（登録商標）システムを併用することで、仮置棚をなくすことも可能である。
【００４１】
すなわち、仮置棚は一時保管用としたが、それに限定せず、そのものを搬送用の台車として用いるようにしてもよい。
【００４２】
なお、先に述べた仮置棚の下に背の低い台車式のロボットを潜り込ませてこの仮置棚を棚ごと担いで所望する場所に移動可能としてもよい。こうすれば、ロボットや仮置棚などシステムの配置を自在にすることができ、狭い場所でも有効に設置が可能である。また、仮置棚から次のカゴ車に移載する場合に積み付けの順位をロボットハンドの移動距離及び時間を浪費することなく最小の範囲で移動可能となり、よりスループットの改善に有効である。
【００４３】
また、本発明の第８の態様に係る物品移載装置は、第７の態様の物品移載装置において、
更に、前記仮置棚に上方に立ち上がる仕切板と、
前記仕切板の間に形成されるフォーク挿入溝と、
前記仕切板の上端部で形成される物品載置面と
を有することを特徴とする。
【００４４】
このようにすると、物品を仮置棚の物品載置面に移載する際に、物品をフォーク群に載置した状態で、物品の底面が物品載置面よりも上になるようにして仮置棚に進入させることができ、その後、フォーク群を僅かに下方に移動することで、物品の仮置棚への移載が完了し、その後、物品が載置されていない状態のフォーク群を抜去すればよく、確実で、かつ、物品を損傷することがない優しい移載が実現できる。
【００４５】
なお、フォーク挿入溝は、くし歯状の溝であって、仮置棚に複数の段があればそのうちの必要な段に設ければよく、また、フォーク群の間隔に合わせて適宜設ければよく、その断面形状（深さ、幅など）も、取り扱う物品なども考慮の上、適宜定めればよい。
【００４６】
また、本発明の第９の態様に係る物品移載装置は、第１の態様の物品移載装置において、
更に、前記フォーク群に載置された物品を受け取り、その向き（姿勢）を変更する物品姿勢変更部と
を有することを特徴とする。
【００４７】
ここで、物品姿勢変更部は、後述の積載ロジックなどによる積み付けの計算結果が、元の方向のまま積むよりも向きを変えて積み付けた方が効率がよくなる場合は、向きを変えることを１つの目的とする。
【００４８】
なお、物品姿勢変更部は、物品を保管する仮置棚とかご車との間に設けられ、仮置棚からかご車に移載する際に、仮置棚からフォーク群に移載された物品を載置し、姿勢（向き）を変更した後、再度、物品姿勢変更部からフォーク群に載置して、かご車へと移送するように構成することが好適であるが、これに限定せず、物品が搬送されてきたコンベヤと仮置棚との間に設けるなどしてもよい。
【００４９】
また、物品姿勢変更部は、物品を上面に載置し、モータなどの駆動機構により略水平方向に回転し、物品の向き(姿勢)を変更するようにした回転台（ターンテーブル）が好適であるが、このような機構に限定せず、物品を載置または把持して姿勢（向き）を変更できるものであれば、例えばロボットハンドなど、どのようなものであってもよい。
【００５０】
なお、回転台の場合、物品を載置する上面は、回転台から屹立する複数の格子状小柱の先端部をもって構成されることが好適である。これは、ターンテーブルへの、またはターンテーブルからの物品の移載の際のフォーク群の差し込み位置を確保するためである。
【００５１】
このようにすると、物品をかご車（台車）に移載する際に、1つの目的である効率のよい積み付けが可能になる、あるいは、物品をかご車に搭載した際に、その他の目的である物品に貼付あるいは記入された情報を、同一側に揃えることも可能となり、後処理の際に極めて有効である。
【００５２】
なお、これらの制御も、コンベヤ搭載時の情報や、検知された情報に基づき、先に述べた制御部によって実行される。
【００５３】
また、本発明の第１０の態様に係る物品移載装置は、第１の態様の物品移載装置において、
物品ずれ防止機構と
を有することを特徴とする。
【００５４】
物品ずれ防止機構は、例えば、フォーク群に載置された物品を移送する際に、マニピュレータによってフォーク群の上で物品の載置される平面を傾斜させるようなプログラムである。
【００５５】
具体的には、本発明の第１１の態様として、フォーク群の上で物品の載置される平面を物品載置面とすると、物品載置面が回転運動あるいは直線運動する際に、加速度（慣性力）によって載置された物品がずれることを防止する方向に傾斜させたり、遠心力によるずれや落下を防止するために物品載置面をフォーク群の先端側が高くフォーク群の根元側が低くなるように傾斜させたりする。
【００５６】
あるいは、物品ずれ防止機構は、例えば、フォーク群の移動時に、その加加速度（躍度）を略一定にするようなプログラムであり、このようにすると、移送中の物品の姿勢が安定する。
【００５７】
あるいは、これまでに述べた物品載置面の傾斜と定加加速度とを、適宜、組合せて用いてもよい。
【００５８】
このようにすると、コンベヤから仮置棚、あるいは仮置棚からかご車などの移載の際に、より高速でしかもより安定して物品を移送することができるため、作業の効率化が実現できる。
【００５９】
また、本発明の第１２の態様に係る物品移載システムは、
第１の態様の物品移載装置と、
前記物品移載装置からの物品の移載を受けるかご車と
を有することを特徴とする。
【００６０】
このようにすると、第１の態様の物品移載装置の利点を享受した上で、かご車への移載を効率的に行わせることができる。
【００６１】
本発明の第１３の態様に係る物品移載システムは、第１２の態様の物品移載システムにおいて、前記仮置棚から前記かご車に前記物品を効率よく搭載する積載ロジックを有することを特徴とする。
【００６２】
ここで積載ロジックとは、例えば、本出願と同一の出願人による国際公開公報  ＷＯ２０１７／０６１６３２号に記載されたような物品個別識別情報と「空きスペースマップ」とを利用するロジックの応用が好適であるが、このロジックに限定されず、公知の効率よく物品を積みつける方法であればよい。
【００６３】
更には、これまでに収集された物品の寸法、重量などのデータに基づき、ＡＩ（人工知能）技術を活用して最適な積載ロジックを求めてもよく、引き続きデータ収集を行うことによって、その制度の向上も期待できる。
【００６４】
なお、ＡＩに用いる技術としては、ベイズ統計学ではナイブベイズ法、ベイズ推定法、ベイジアンネットワーク法、カルマンフィルター法、階層ベイズ法などがあり、機械学習としては、テキストマイニング法、アソシエーション分析法、協調フィルタリング法、評価関数法、Ｋ平均法、サポートベクターマシン法、決定木法、異常検知法などを用いて学習させるものであり、深層学習（ディープラーニング）としては、文字認識、画像認識などを用いて学習させるものとする。
【００６５】
このようにすると、ロボットハンドに結合された間隔調整可能な可動フォークと、保管段と、必要に応じて物品姿勢変更部とを有する物品移載装置と、積載ロジックとにより、極めて効率的なかご車への積み付けが行われる。
【００６６】
本発明の第１４の態様に係る物品移載システムは、第１２の態様の物品移載システムにおいて、前記フォーク群の上に載置した物品を前記かご車を含む被移載部の床面または前記かご車を含む被移載部に既に搭載された物品の直近の上方に移送し、前記吸着パッドによって保持しながら前記フォーク群を後退させることによって、前記物品を前記かご車を含む被移載部内に移載することを特徴とする。
【００６７】
このようにすると、吸着パッドによって所定の移載位置まで物品を吸着して保持した状態でフォーク群を後退させるから、物品が略垂直の状態でかご車内に移載されることになるため、かご車壁面との隙間、あるいは物品同士の隙間を少なくすることができ、積み付けの効率が向上する。
【００６８】
また、移載時には吸着を解除して緩やかに物品の落下を行わせることができるので、物品に与える衝撃が少なく、安全な移載が可能となる。
【００６９】
なお、吸着パッドについて、垂直方向に移動可能な機構とすることもでき、そのようにすれば移載完了時まで吸着保持を続けられるので、更に安全な移載が可能となる。
【００７０】
また、移載時には、吸着パッドによって物品を保持したまま、フォーク群を後退させるから、相対的に吸着パッドは前進することになり、このようにすると、移載時の物品の前後左右の位置精度の向上が可能となる。
【００７１】
すなわち、吸着を行わない単なるパッドであると、特に高速で移載動作を行う際には、物品の位置が斜めになったり、あるいは所定の位置より奥まで押し出しすぎたりという不具合が発生する恐れがある。
【００７２】
そこで、本発明のように、移載完了の直前まで吸着動作を行っていることで、高速の移載動作でも、精度よく移載作業を行うことができ、安全正確に処理速度の向上が図れる。
【００７３】
なお、上記態様の中で、かご車を含む被移載部としたのは、かご車に限らず、それ以外の移載を受ける機器、例えば仮置棚、コンベヤ、コンテナなどの場合にも同様の技術思想が応用可能であることを示したものである。
【００７４】
本発明の第１５の態様に係る物品移載システムは、第１２の態様の物品移載システムにおいて、前記かご車の開放面に設けた荷崩れ防止部と
を有することを特徴とする。
【００７５】
ここで、荷崩れ防止部とは、かご車の壁部のうち、開放されている壁部（通常は物品の移載を行うために開放されている面）について、既に積み込みがなされた部分を遮蔽するスライド可能な扉が好適であるが、それに限定されず、既に積み込まれた物品の荷崩れを防止あるいは押し戻しできる手段であればどのようなものであってもよい。
【００７６】
このようにすると、物品の荷崩れによる物品の落下、破損、散乱などのトラブルを未然に防止することができ、安定したシステムの稼働に資する。
【００７７】
なお、荷崩れ防止の制御に関しても、ＡＩ（人工知能）技術を活用して荷崩れの発生を事前に予測して、適切な制御を最適な積載ロジックを求めてもよく、引き続きデータ収集を行うことによって、その制度の向上も期待できる。
【００７８】
ここで、ＡＩに用いる技術としては、ベイズ統計学ではナイブベイズ法、ベイズ推定法、ベイジアンネットワーク法、カルマンフィルター法、階層ベイズ法などがあり、機械学習としては、テキストマイニング法、アソシエーション分析法、協調フィルタリング法、評価関数法、Ｋ平均法、サポートベクターマシン法、決定木法、異常検知法などを用いて学習させるものであり、深層学習（ディープラーニング）としては、文字認識、画像認識などを用いて学習させるものとする。
【発明の効果】
【００７９】
本発明によれば、相互の間隔を調整可能な、物品を載置し移送する略水平方向に延伸する複数のフォークを用いることにより、サイズや重量が異なる物品をコンベヤ・仮置棚などから仮置棚・かご車（台車）などに、効率よく、確実に、かつ安全に移載することができる物品移載装置を提供することができた。
【００８０】
更に、コンベヤから仮置棚に一旦仮置きし、その後、積み付けロジックにしたがって保管棚からかご車に、効率よく積みつけられる物品移載システムをも提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態の物品移載装置及び物品移載システムの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の物品移載装置の一部を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の物品移載装置の一部を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の物品移載装置の仮置棚の正面図である。
【図５】本発明の一実施形態の物品移載装置の物品姿勢変更部の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態の物品移載システムのかご車の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態の物品移載システムの荷崩れ防止扉の斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態の物品移載装置の動作の説明図である。
【図９】本発明の一実施形態の物品移載装置の動作の説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態の物品移載装置のロボットハンドの動作の説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態の物品移載システムの積載ロジックの説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態の物品移載システムの移載方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００８２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。
【００８３】
図１は本発明の一実施形態の物品移載装置及び物品移載システムの斜視図であり、本発明の範囲外のローラコンベヤ９０によって搬送されてくる物品Ｇ（特に段ボールなどに梱包された物品が主であるがそれに限定されない。）を、マニュピレータ１０のアームの先端のロボットハンド１１に取り付けられた３本のフォークからなるフォーク群２０に移載し、それを仮置棚６０に仮置きする物品移載装置１を示しており、更に、この物品移載装置１と、仮置棚６０からの物品Ｇを積載するかご車１１０とを含む物品移載システムも示している。
【００８４】
ここで、物品Ｇは、ローラコンベヤ９０の上を、図中の矢印の方から搬送されてくる。その物品は、自動倉庫から自動的に供給されるもの、あるいは、人手やロボットなどにより、ローラコンベヤ９０に載置されて供給されるものなどが含まれる。
【００８５】
ローラコンベヤ９０の搬送途中には、ローラコンベヤ９０の下方に物品Ｇの重量を測定する重量計９１が設けられている。これは、ローラコンベヤ９０の一部分を独立させ、そのコンベヤの下方にロードセルを設けて重量を測定するなど、公知の技術を用いればよい。
【００８６】
また、同様に、ローラコンベヤ９０での搬送中に、物品Ｇの寸法を測定する才数計９２が設けられている。これは、上方からレーザー光を照射して物品の縦・横・高さの寸法を測定するものが好適であるが、それに限定せず公知の技術を用いればよい。
【００８７】
更に、ローラコンベヤ９０の進行方向には、ローラが斜めに取り付けられているスキュードローラコンベヤ９３が設けられており、物品Ｇを搬送方向のどちらかに幅寄せすることができる。本実施例では、ローラコンベヤ９０の進行方向に対して、後述する第１のプッシャ３０側に寄せるようになっている。
【００８８】
なお、幅寄せは、全体システムの構成によっては、ローラコンベヤ９０の進行方向に対して、後述する第１のプッシャ３０側と反対の方向でもよく、幅寄せ機構もスキュードローラコンベヤ９３に限定せず、バネ性のあるレバーによって行う方法などであってもよい。
【００８９】
ローラコンベヤ９０の終端部分には、ステーションコンベヤ９４が設けられており、この部分において、物品Ｇが移載のために適切な位置に停止される。なお、ステーションコンベヤ９４は、物品の移載が容易なように、コンベヤ進行方向の両側のガイド壁は設けていない。
【００９０】
ステーションコンベヤ９４の進行方向に対して一方の側に第１のプッシャ３０が設けられる。
【００９１】
また、他方の側には、第１のプッシャ３０によって押し出された物品Ｇを受け取るようにマニピュレータ１０によって配置されることができる３本のフォークからなるフォーク群２０を位置させることができるようになっている。なお、フォーク群２０はステーションコンベヤ９４内に延伸させる必要はなく、ステーションコンベヤ９４の外側直近に位置させればよい。  
【００９２】
第１のプッシャ３０は、待機時にはステーションコンベヤ９４外に位置しており、ステーションコンベヤ９４の進行方向に平行に延伸する押し板３１と、押し板３１をステーションコンベヤ９４を横断して直進させることができる、エアシリンダなどからなる押圧部３２とを有している。なお、押圧部３２はエアシリンダに限定せず、直進運動が可能なものであれば電動シリンダなど公知の技術を用いればよい。
【００９３】
また、ロボットハンド１１には、第１のプッシャ３０と対向する位置に、第２のプッシャ５０が設けられている。第２のプッシャ５０については後に詳述する。
【００９４】
図２は本発明の一実施形態の物品移載装置のフォーク群２０及び第２のプッシャ５０を示す斜視図である。この部分は、ロボットハンド１１の前面に設けられており、略同一水平面上を略同一方向（図中Ｙ方向）に延伸する固定フォーク２１、可動フォーク２２（両側はほぼ同一構造であるので、以下、同一符号で説明する）と、可動フォーク２２の上面に設けられた溝部２３と、第２のプッシャ５０とを有している。
【００９５】
更に、第２のプッシャ５０を保持するリニアガイド５１の可動部と、リニアガイド５１の可動部に固定されＹ方向に延伸するラック５１１と、ラック５１１と噛み合うピニオン５１２と、２個のピニオン５１２を図中Ｘ方向にスライド可能に保持する水平軸５１３と、水平軸５１３を両端でロボットハンド１１本体に支持するピロー５１４とを有している。
【００９６】
更にまた、リニアガイド５１の固定部を支持する支持台５１５と、支持台５１５に固定されＸ方向に延伸する２本のラック５１６と、両方のラック５１６と噛み合うピニオン５１７と、ピニオン５１７を回転可能に保持する垂直軸５１８とを有している。
【００９７】
ここで、第２のプッシャ５０には、そのＹ方向先端部に、上下２個の吸着パッド５１Ｕ、５１Ｄとその間にプッシャヘッド５２が設けられており、吸着パッド５１Ｕ、５１Ｄは先端部がゴム製のカップ状になっており、物品に押し当てられることによって気密が維持され、かつ、図示しない配管が接続され、空気の吸引吐出が可能なようになっている。
【００９８】
更に、第２のプッシャ５０には、そのＸ方向側面下部に車輪５３が設けられている。図３は本発明の一実施形態の物品移載装置の車輪５３と可動フォーク２２とを示すフォーク延伸方向（Ｙ方向）に垂直な断面図であり、車輪５３は、その両側を可動フォーク２２の上面に設けられたＸ方向の２本の溝部２３にはまるようにガイドされて、Ｘ方向に回転移動可能なようになっており、これにより、第２のプッシャ５０は、可動フォーク２２の上をＹ方向に前進後退が可能となっている。なお、溝部２３は２本としたが、１本の溝で車輪５３も両側に分離していなくてもよい。
【００９９】
なお、可動フォーク２２の材質は、上部溝を有する上部２２１を鉄材で、それ以外の本体部分２２２をアルミ材で形成することが、機能的に及びコスト的に好適であるが、それに限定するものではない。
【０１００】
固定フォーク２１はロボットハンド１１の本体に固定されており、その位置は変わらない。一方、２本の可動フォーク２２は、図示しない駆動源によりピニオン５１７を回転させることによってラック５１６をＸ方向に平行移動させることで、その間隔を狭めたり、拡げたりすることができる。この部分を総称してフォーク間隔調整部２５と呼ぶ。
【０１０１】
更に、第２のプッシャ５０も、可動フォーク２２と一体となって、同様の平行移動が可能となる。
【０１０２】
これらの平行移動のため、ラック５１１が水平軸５１３をスライドしながら移動できるよう、水平軸５１３はボールスプライン構造となっている。
【０１０３】
なお、これらのＸ方向、Ｙ方向の直線移動機構は、これまでの説明に限定されず、周知の直線移動機構を用いることができる。
【０１０４】
また、フォーク群２０の鉛直断面の形状は、先端のみがやや尖っているが、それ以外は上面と下面が略平行、すなわち等間隔であり、このことが、後述するかご車１１０などへの移載の際には好ましい。
【０１０５】
なお、このフォーク群２０の鉛直断面形状は、重量物を扱うシステムの場合には、上下面は平行ではなく、保持される根元の側が太く、先端に行くほど細くなるくさび型である方が強度的に好ましい場合もある。
【０１０６】
フォーク群２０の長さは、後述する仮置棚、かご車などの奥行に対して十分奥まで物品を移載できる寸法であることが望ましい。
【０１０７】
フォーク群２０及び第２のプッシャ５０を保持しているロボットハンド１１は、マニピュレータ１０のアーム部に取り付けられ、多関節のマニピュレータ１０によって３次元で６軸に移動回転自在に保持される。
【０１０８】
制御部８０は、マニピュレータ１０及びマニピュレータ１０に連結されているフォーク群２０、第２のプッシャ５０などの動作を制御する。更に、マニピュレータ１１とは連結されない第１のプッシャ３０の動作についても制御する。
【０１０９】
更に、制御部８０は、搬送されてくる物品の重量を測定する重量計、物品の寸法を測定する才数計などからの情報を取り込むこともでき、また、物品が自動倉庫から物品が供給される場合にはそれらの情報も、ＷＭＳ（倉庫管理システム）などの物流全体の管理要素からの情報も取り込むことができる。
【０１１０】
制御部８０は、ＣＰＵ、記憶部、入出力部、表示部などのハードウエア構成からなる、パソコン、サーバなどが好適であるが、これらの構成要素を他の制御装置と共用したり、あるいは、クラウドコンピューティングのように遠隔に分散して配置してもよい。
【０１１１】
図４は本発明の一実施形態の物品移載装置の仮置棚６０の正面図である。仮置棚６０はステーションコンベヤ９４からフォーク群２０に移載された物品を一時的に保持し、その後の工程（例えば、かご車１１０への移載など）に供するためのものである。この図に示す仮置棚６０は６段で、各段が中央部の仕切によって左右に２分割されている。但し、これらの数には限定されず、適宜、使用目的によって増減してもよい。
【０１１２】
仮置棚６０の枠体６１は、Ｌ字状の山形鋼を組み合わせて形成したものであり、各段の鋼板よりなる棚板６２が敷設されている。なお、このような構造に限定されるものではなく、物品を保持できるようになっていればどのような材質、形状であってもよい。
【０１１３】
その各段の棚板６２の上には、仮置棚６０の奥行方向に延伸する、高さを有する仕切板６３が多数設けられており、隣接する仕切板６３の間隔は、フォーク群２０の進入が可能なような間隔に設定されている。この間隔部分をフォーク挿入溝部６４と呼ぶ。
【０１１４】
また、フォーク挿入溝部６４相互の間隔も、フォーク群２０の相互の取りうる間隔に対応して定められている。
【０１１５】
なお、仕切板６３の上端部を連ねて仮想的に構成される平面は、物品Ｇが載置される面となるので、物品載置面６５と呼ぶこととする。
【０１１６】
仮置棚６０の各段の最奥部には、物品Ｇを載置する際に、奥に落下するのを防止するために、フォーク群２０の高さよりやや高い落下防止板６６を設ける。
【０１１７】
本実施形態においては、仮置棚６０の各段には、左側１１本、右側１１本のフォーク挿入溝６４が設けられており、それらのフォーク挿入溝６４を用いて、左側に最大２個、右側に最大２個の物品Ｇが載置できるようになっている。
【０１１８】
なお、フォーク挿入溝の数は、上記に限定されず、それより多くても少なくてもよく、仮置棚の寸法や運用方法によって定めればよい。同様に、仮置棚を左右に分割して各々2個ずつの物品を載置できるとしたが、仮置棚の分割や、各分割部に載置しうる物品の数にも限定はない。
【０１１９】
図５は本発明の一実施形態の物品移載装置の物品姿勢変更部７０の斜視図である。物品姿勢変更部７０は、仮置棚６０から次工程（かご車１１０など）に移送する際に、仮置棚６０からフォーク群２０に移載された物品を載置し、姿勢（向き）を変更した後、再度、物品姿勢変更部７０からフォーク群２０に載置して、かご車１１０へと移送するように構成することが好適であるが、これに限定せず、物品が搬送されてきたステーションコンベヤ９４と、仮置棚６０との間に設けるなどしてもよい。
【０１２０】
物品姿勢変更部７０は、平板状の略水平に置かれる固定台７１と、固定台７１の上方で、図示しない保持機構によって固定台７１に水平方法（Ｂ方向）に回転自在に取り付けられる回転台（ターンテーブル）７２と、回転台７２の下部に取り付けられ回転を円滑に行わせるためのキャスター７３と、回転台７２の下方に設けられ回転台７２を回転するための図示しないモータとを有する。
【０１２１】
回転台７２には、その周辺の４隅から屹立する４本の支柱７４と、その中央部付近から屹立する縦４本、横４本、計１６本の格子状小柱７５とを有する。
【０１２２】
支柱７４と格子状小柱７５の高さは等しく、フォーク群２０の高さよりも大であるように構成される。それらの上端部を連ねて仮想的に構成される平面は、物品が載置される面となるので、物品載置面７６と呼ぶこととする。
【０１２３】
なお、格子状小柱７５は、それらが整列する側（角度９０度ごと）から、３本のフォーク群２０を挿入できるように間隙を設けたものであり、格子状小柱７５の数についてはこれに限定されるものではなく、フォーク群２０を挿入できるように構成されればよい。
【０１２４】
この物品姿勢変更部７０は、次工程のかご車１１０に積載する際に、隙間を少なくして積載できるように、物品の姿勢を水平で９０度回転させることができればよい。但し、物品の表面に貼付されたラベルなどを見やすい位置になるようにするなどの目的がある場合は、９０度に限定せず、その倍数である１８０度、２７０度などの角度に回転してもよい。
【０１２５】
また、回転台７２の駆動機構はモータに限定されず、エアシリンダなどによって回転を可能とする機構であってもよい。
【０１２６】
なお、物品姿勢変更部７０については、回転機構を有さずに、フォーク群２０を正面からだけでなく、側面から挿入できるように、マニピュレータ１０を作動させてもよい。このようにすれば、回転機構なしでも９０度の方向変換が可能となる。
【０１２７】
更には、仮置棚６０に、側面からフォーク群２０を挿入できるように構成すれば、独立の回転台７２による機構を用いずに、物品姿勢変更部７０が実現できる。
【０１２８】
また、回転台７２を用いない回転機構であってもよい。例えば、別に設けたロボットハンドにより、仮置棚７０に載置された状態、あるいは、フォーク群２０に載置された状態の物品の方向を変換できるようにしてもよい。
【０１２９】
更に、物品の姿勢としては、水平方向だけでなく、垂直方向の姿勢の変更であってもよい。これも別に設けたロボットハンドによって、仮置棚７０の上の、あるいはフォーク群２０の上の物品の垂直方向の向きを変更してもよい。このようにすれば、極端に横長の物品を縦長状態として、かご車１１０に効率よく積載することも可能となる。
【０１３０】
図６は本発明の一実施形態の物品移載システム１００に用いられるかご車１１０の斜視図である。かご車１１０は、かご台車、ロールボックスパレット、カーゴテナーなどとも呼ばれる運搬用の台車であり、底面１１１と、底面１１１の周囲を３方向に立ち上がる３面の格子状の枠部（パネル）１１２と、底面の下側に設けられるキャスター（車輪）１１３などとを有しており、１面のみが物品の積み込み、積み下ろしのために開放されている。
【０１３１】
本発明の物品搭載システム１００においては、仮置棚６０からの物品を積み込むためのかご車１１０の所定の位置があり、その位置は、床面に設けられた一対のレール１２０によって規定されている。
【０１３２】
レール１２０は、それぞれ、キャスター１１３の位置を規制する凹状の溝を有して長手方向に延伸しており、その一端は凹状溝が拡がって、キャスター１１３を誘導しやすくなっている。
【０１３３】
また、レール１２０の他の端部には、停止位置を規制するストッパ（図示せず）が設けられ、更に、ストッパ近傍には、かご車１１０の転倒を防止するロック機構(図示せず)が設けられている。これらの機構は、周知のものを用いればよい。
【０１３４】
ここで、かご車１１０への物品の移載の途中で、移載中または移載中の物品が荷崩れする恐れがないとは言えない。そのような事態に対応する方策があればより好ましい。
【０１３５】
図７は、本発明の一実施形態の物品移載システムに用いられるかご車の荷崩れ防止扉の斜視図である。図に示すように、かご車１１０の前面（開放面）の一部分、例えば、下方約２分の１の高さ部分に、図示しない駆動機構のよってスライド式に両開きできる荷崩れ防止扉１１４を設ける。なお、必要に応じて、荷崩れ防止扉１１４に図示しないセンサーを設けて、荷崩れの発生を係員に知らせるようにしてもよい。
【０１３６】
なお、荷崩れ防止扉１１４は、1段のみでなく、積載する高さに応じて２段、３段と荷崩れ防止扉を閉じるようにしてもよい。更に精緻な制御が可能となる。
【０１３７】
また、荷崩れ防止の機能を実現できるものであれば、扉でなく、バー状のものや、シャッター状のものを上昇させるなどの手段でもよく、これらを総称して荷崩れ防止部とする。
【０１３８】
次に、これまでに説明した本発明の一実施形態の物品移載装置及び物品移載システムの作用について説明する。
【０１３９】
図８及び図９は本発明の一実施形態の物品移載装置の動作の説明図であり、図８は大きめの物品Ｇ、図９は小さめの物品ｇの移載について説明する。配送などの目的で処理される物品が、ローラコンベヤ９０の上を運搬されてくる。これらの物品は、自動倉庫、仕分装置、投入装置などから供給される。
【０１４０】
物品の形状、寸法、重量などの情報が、供給時点で把握できており、物品の移送に伴って伝達される場合を除き、それらの情報が、ローラコンベヤ９０の周辺に設けられた、重量計９１、才数計９２などによって測定される。これらより、制御部８０は、移載されるべき物品についてのこれらの情報を記憶しておくことができる。
【０１４１】
その後、物品Ｇ（ｇ）は、進行方向に対して傾きを有するスキューコンベヤ９３の部分を通過し、これによって、物品Ｇ（ｇ）が第１のプッシャ３０の側へと整位される。
【０１４２】
その後、ステーションコンベヤ９４に移送された物品Ｇ（ｇ）は、図に示すように、物品の寸法によらずに定位置（物品の進行方向先端がステーションコンベヤ９４の終端近傍に来た位置）まで搬送され、停止する。
【０１４３】
一方、ステーションコンベヤ９４の進行方向に対して第１のプッシャ３０と対向する側には、フォーク群２０（固定フォーク２１、２本の可動フォーク２２）の先端がステーションコンベヤ９４の側部に近接するように、かつ、固定フォーク２１の位置が物品Ｇ（ｇ）中央になるように制御部８０によって位置決めされる。
【０１４４】
なお、上記の物品Ｇ（ｇ）の停止位置は、物品の搬送方向寸法などの情報から第１のプッシャ３０と物品とが均等に割り付けられる位置にステーションコンベヤ９４を停止するように、制御部８０が制御してもよい。第１のプッシャ３０の動作が安定する場合もあり得る。なお、この停止位置は、状況によってはこれらの例によらず、前後させる方がより効果がある場合もあり得る。
【０１４５】
なお、フォーク群２０は、ステーションコンベヤ９４の領域に乗り入れる必要はないため、その機構及び制御は、簡略にすることができる。
【０１４６】
ここで、２本の可動フォーク２２の間隔については、移載すべき物品Ｇ（ｇ）の幅寸法に応じて適切となるように、制御部８０によってフォーク間隔調整部２５を作動させて、移載される物品の幅方向（ステーションコンベヤの進行方向長さ）よりやや小さめで、両側の可動フォーク２２が物品の幅より外に出ないように設定される。更に、固定フォーク２１が、破損の可能性がある物品の底部中央部をしっかり保持する。このようにすることで、物品を安全に保持することが可能となる。
【０１４７】
なお、可動フォーク２２の間隔は、物品の状況によっては、それよりも大、あるいは小の間隔が適切な場合もあり得る。
【０１４８】
次に、フォーク群２０の側の第２のプッシャ５０に設けられた吸着パッド５１が、制御部８０によって、フォーク群２０の先端から物品Ｇ（ｇ）の略奥行寸法（図８ではＤ、図９ではｄ）を減じた位置まで進められる。これは移載後に物品がフォーク群２０の先端基準で揃えられるために有効であり、これにより、以降の工程が効率的に進められる。
【０１４９】
次に、ステーションコンベヤ９４の進行方向に関して、フォーク群２０と反対側に設けられた第１のプッシャ３０が、ステーションコンベヤ９４の上の物品Ｇ（ｇ）をフォーク群２０の側へ押し出す。
【０１５０】
物品の押し出し進行方向先端側が吸着パッド５１に到達すると、制御部８０によって、第１のプッシャ３０の押圧が解除され、かつ、第１のプッシャ３０が当初位置に戻される。また、吸着パッド５１は、内部の空気が排気され、真空状態となり、フォーク群２０の上の物品の保持を支援する。
【０１５１】
これで物品Ｇ（ｇ）がフォーク群２０の上に移載されたことになり、また、ステーションコンベヤ９４は次の物品を受け入れることが可能となる。
【０１５２】
なお、次工程の状況によってはこれとは異なる基準で物品を揃えることも有効な場合もあり得る。また、吸着パッド５１は、可動フォーク２２の上で待機するようにしたが、それとは違って、更に前方に進出して、第１のプッシャ３０との間に物品を挟み込むようにして、物品をフォーク群２０へと移載するようにしてもよい。これによれば、より確実な移載が実現できる可能性もあり得る。
【０１５３】
フォーク群２０は、物品を載置した状態で、マニピュレータ１０の動作により、ロボットハンド１１の先端で略水平状態に維持されたまま、仮置棚６０の方向へ移動され、フォーク群２０の延伸方向が仮置棚６０の前面と垂直となる状態で停止する。
【０１５４】
図１０は本発明の一実施形態の物品移載装置のロボットハンドの動作の説明図である。この図は動作を模式的に表したものであって、（ａ）は物品を載置したフォーク群２０が水平状態で、Ａ方向に回転あるいは直線運動をしている状態を示し、（ｂ）は、回転の初めの部分（Ｓ部分）ではフォーク群２０の進行方向後端部が水平より高くなっており、回転の中間部分（Ｍ部分）では水平状態に戻り、回転の終わりの部分（Ｅ部分）ではフォーク群２０の進行方向先端部が水平より高くなっているようにしたものである。（ｃ）は、回転の全域にわたりフォーク群２０の回転外周側が高くなっているようにしたものである。
【０１５５】
図中（ａ）に示す水平状態を保ったままでは、ロボットハンド１１に回転軸を有しなくてもよいことから、機構及び制御が簡便になる利点があるが、高速で物品を移送しようとすると、物品の位置ずれや、最悪の場合、落下などの恐れもある。
【０１５６】
ここで、図中（ｂ）のように、加速時及び減速時に加速度（慣性力）を生じる側を高くして、その影響を抑えるようにすれば、急加速、急減速を可能とした高速の物品移送が実現できる。
【０１５７】
また、同様に、図中（ｃ）のようにすると、円運動の遠心力による外周方向への物品の移動が抑えられ、安定した高速移送が可能となる。
【０１５８】
具体的には、図中（ｂ）及び（ｃ）の傾斜を単独で、あるいは組み合わせて適用することでより効果的に移送を行うことができる。
【０１５９】
フォーク群２０に載置されて仮置棚６０の近傍に到着した物品は仮置棚６０に移載される。ここでは、フォーク群２０の位置は、仮置棚６０の予め定められた物品を載置すべき段及び間口の、フォーク挿入溝部６４にフォーク群２０が挿入できる位置が制御される。
【０１６０】
フォーク群２０の高さは、物品の底面がフォーク挿入溝部６４を構成する仕切板６３の上面で構成される物品載置面６５よりごく僅かに高い位置となるように制御される。
【０１６１】
なお、物品を載置すべき段及び間口は、この工程及び次工程、更に前後に移送されてくる物品などを勘案して空きスペースの中から選択される。
【０１６２】
次に、フォーク群２０がフォーク挿入溝部６４に挿入され、物品のフォーク群２０の後端部側が、仮置棚６０の前面と略同一位置あるいはそれより内側まで到達すると、一旦フォーク群２０を垂直下方に移動させ、物品を仕切板６３で保持させるようにしてから、フォーク２０群を抜去する。
【０１６３】
物品は、フォーク群２０の下方移動時には、物品載置面６５とのごく僅かな空隙をフォーク群２０とともに下方に移動して、物品載置面６５に載置されるが、衝撃はなく、安全に仮置棚６０への移載が完了する。
【０１６４】
なお、次工程を考慮すると、物品が仮置棚６０の前面側に揃えられていることが好ましいが、奥行の短いものを同一間口の奥と手前に載置するなど、前面側に揃えない載置位置であってもよい場合もあり得る。
【０１６５】
次に、一群の、同一かご車１１０に移載されるべき物品が仮置棚６０に載置され終わると、引き続き、仮置棚６０からかご車１１０への移載を行う。なお、この移送の際にも、先に示したロボットハンド１１によるフォーク群２０の傾きの制御を適用してもよい。
【０１６６】
ここでは、制御部８０が、内蔵する、あるいは外部にある積載ロジックのプログラムを利用して、物品の積み付け順を決定し、それに従って、移載動作を行わせる。
【０１６７】
図１１は本発明の一実施形態の物品移載システムの積載ロジックの説明図であり、（ａ）がかご車１１０の積載面側から見た立面図、（ｂ）がかご車１１０の上方から見た平面図である。ここで、物品Ａから物品Ｆが、積載ロジックに従って、隙間を小さくするように積載される。
【０１６８】
図１２は本発明の一実施形態の物品移載システムの移載方法の説明図であり、かご車１１０を側面から見た断面図である。ここでは、物品Ｇを載置したフォーク群２０を所定の場所（前後・左右・手前側奥側など）に近づける。図においては、最初に移載される物品であり、かご車１１０の底面１１１に移載されるが、既に物品が置かれており、その上あるいはその手前に載置する場合にも同様な制御が可能である。
【０１６９】
まず、移載すべき物品Ｇを、吸着パッド５１に吸着された状態のまま、かご車１１０の奥行方向に関しては奥の枠部１１２（あるいは既にある物品の側面）との隙間を極小とする位置、高さ方向では底面１１１（あるいは既にある物品の上面）とフォーク群２０の下面の間隙が極小となる位置に移送する。（図中（１））
【０１７０】
その後、フォーク群２０のみを抜去する。（図中（２））吸着パッド５１は物品Ｇを保持したまま、前方に物品を押し出すか、あるいは、その場所にとどまる。
【０１７１】
フォーク群２０の抜去が完了したら、吸着パッド５１の真空状態を解除する。すると、物品の保持状態が解除され、物品の自重により、下方に移動し、かご車１１０の底面１１１（あるいは既にある物品の上面）に移載される。
【０１７２】
ここで、フォーク群２０の高さ方向は、上下面が平行であるため、先端部が細く後端部が太い場合に比べて、物品底面とかご車１１０の底面１１１（あるいは既にある物品の上面）との間隔を小さくすることができるため、物品の下方への移動の衝撃も小さく、物品を安全に移載することができる。
【０１７３】
なお、更に衝撃を少なくするために、吸着パッド５１の下方への移動を可能とする構成としてもよい。そのようにすると、物品を吸着したまま、下方への移動が完了するため、衝撃をより少なくすることができる。
【０１７４】
そして、順次、平面方向から垂直方向へと、なるべく隙間を少なく、物品が積載される。
【０１７５】
次に、物品の姿勢変更動作について説明する。かご車１１０での積載効率を上げるため、あるいは、物品に付与されたラベルや識別符号を正面に向けるためなどの目的で、姿勢の変更を必要とすると制御部８０によって判断された物品は、図５に示す物品姿勢変更部７０に移送され、図中のＡ方向からフォーク群２０が格子状小柱７５の隙間へ挿入され、その後、フォーク群２０が抜去されることで、仮置棚７０と同様に、物品載置面７６に載置される。
【０１７６】
引き続き、制御部８０によって、必要な回転角度（例えば右に９０度）が指示されて、回転台７２が所定角度回転して停止する。
【０１７７】
次に、フォーク群２０が同じくＡ方向から格子状小柱７５の隙間に挿入され、かご車１１０へと移送される。
【０１７８】
なお、回転角度は９０度に限定せず、例えば、裏側にある物品の表示ラベルを表側に向ける場合などのように、１８０度、２７０度（マイナス９０度）など、任意の角度で設定してもよい。
【０１７９】
ここで、かご車１１０は、移載を受ける位置に設けられたレール１２０にキャスター１１３をガイドされるように人手あるいは自動運転にて運搬されてきており、移載位置では、人手あるいは自動でのロック機構を働かせて位置を固定することが好ましい。
【０１８０】
物品のかご車１１０への移載が完了したら、ロックを解除して、レール１２０上を逆方向に移動させ、その後、人手によりあるいは自動で、所望の次工程へと運搬すればよい。
【０１８１】
なお、かご車１１０における積載中の荷崩れ防止の動作につき説明する。図７に示すように、かご車１１０の前面（開放面）の一部分、例えば、下方約２分の１の高さ部分に設けた荷崩れ防止扉１１４を、その部分より上まで物品が積載されたら、図示しない駆動機構によってスライド式に荷崩れ防止扉１１４を閉じる。これにより、その下方部の物品の積載状態が崩れたとしても物品の落下、散乱、損傷などが防止できる。なお、必要に応じて、荷崩れ防止扉１１４に設けた物品検知センサーによって、荷崩れの発生を速やかに係員に知らせるようにしてもよい。
【０１８２】
なお、これまでの説明で、移載を受けるものを、かご車１１０として説明したが、底面と底面から２方向のみに立ち上がる枠部を有する、いわゆるカートラックあるいは６輪台車と呼ばれるような台車、あるいは、枠を持たない底板と押し手のみの台車であってもよい。その場合でも、本発明の物品移載システム１００により、使用目的に応じた効果が期待できる。
【０１８３】
また、本発明では、フォーク群２０によってステーションコンベヤ９４から仮置棚６０へと移載するようにしたが、仮置棚６０に代えて、仮置き用のコンベヤを用いることも可能である。その際は、仮置コンベヤからの再移載の際に、コンベヤを正転または逆転させることで、かご車への積載順を実現することもできる。
【０１８４】
また、本発明の一実施形態の物品移載装置では、第２のプッシャ５０は、可動フォーク２２と一体（同一位置）で、可動フォーク２２の上の溝部２３を第２のプッシャ５０の車輪５３が走行して前進後退を行えるようになっているが、これに限定されず。第２のプッシャ５０が可動フォーク２２と別体で異なる位置、例えば、フォークの間隔よりも広い間隔、または狭い間隔で設けるようにしてもよい。対象とする物品の状況によっては、より効率的な場合もあり得る。
【０１８５】
また、本発明の一実施形態の物品移載装置では、固定フォーク２１はロボットハンド１１に固定されているとしたが、ロボットハンド１１に対して、相対的に移動可能としてもよい。その場合、可動フォーク２２もそれに応じて移動するようにしてもよい。このようにすると、仮置棚６０やかご車１１０の設置場所によっては好都合な場合もあり得る。
【０１８６】
また、本発明の一実施形態の物品移載装置では、マニピュレータ１０を１台として説明したが、マニピュレータ１０を２台設けてステーションコンベヤ９０から仮置棚６０への移送と、仮置棚６０からかご車１１０への移送とを分担してもよい。例えば仮置棚６０の前面と背面に配置することで、効率が飛躍的に向上することもあり得る。
【０１８７】
また、これまでの全般の説明で、コンベヤをローラコンベヤを例に説明したが、ローラコンベヤ以外のベルトコンベヤやその他のコンベヤを適宜使用してもよい。
【０１８８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。これらはすべて、本技術思想の一部である。
【産業上の利用可能性】
【０１８９】
このように、本発明の物品移載装置及び物品移載システムにおいては、人手を介さずに、コンベヤからかご車への効率的な積み付けが実現できるから、産業上の高い利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１９０】
１        物品移載装置
１０      マニピュレータ
１１      ロボットハンド
２０      フォーク群
２１      固定フォーク
２２      可動フォーク
２３      溝部
２５      フォーク間隔調整部
３０      第１のプッシャ
５０      第２のプッシャ
５１      吸着パッド
５３      車輪
６０      仮置棚
７０      物品姿勢変更部
８０      制御部
９０      ローラーコンベヤ
９４      ステーションコンベヤ
１００    物品移載システム
１１０    かご車
Ｇ、ｇ    物品
【要約】      （修正有）【課題】サイズや重量が異なる物品をコンベヤ・仮置棚などから仮置棚・かご車（台車）などに、効率よく、確実に、かつ安全に移載することができる物品移載装置、物品移載システムを提供する。【解決手段】コンベヤ９０から移送された物品を上面に載置しうる、略水平方向に延伸する、中央部の固定フォークと両側の可動フォークとからなるフォーク群２０と、前記フォーク群を保持するロボットハンドと１１、前記フォーク群と前記ロボットハンドとの間に設けられるフォーク間隔調整部と、前記コンベアから略水平状態のまま前記物品を前記フォーク群の方向に押し出す第１のプッシャ３０と、前記ロボットハンドに、３次元の移動を可能とするマニピュレータ１０と、前記第１のプッシャ及び前記マニピュレータを制御する制御部８０とを有することを特徴とする物品移載装置１であり、更にその装置とかご車とからなることを特徴とする物品移載システム１００である。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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