(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを転動させて荷役するための荷役装置であって、
ワークを受けるための受台と、
ワークを前記受台の支持位置で下方から支持するための複数の支持ローラを含み、前記複数の支持ローラのうち少なくとも１つの支持ローラを回転させる回転装置と、
ワークを前記支持位置から押し出して転動させるためのプッシャを含み、前記プッシャを動かす押出装置と、
前記支持位置から押し出されるワークのサイズおよび重量を判別するための判別手段と、
前記回転装置および前記押出装置を制御して、ワークを前記プッシャによって前記支持位置から押し出して転動させるとともに、回転モーメントを、回転する前記支持ローラによって、当該ワークに対して当該ワークの転動の回転方向に作用させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
ワークの重量およびサイズと、前記支持ローラの回転速度および前記プッシャの押出力とが関係付けられた教師データを用いた機械学習によって生成された学習済みモデルと、
前記判別手段によって判別されたワークの重量およびサイズを示すデータを前記学習済みモデルに入力し、前記学習済みモデルから取得した出力データに従って、当該ワークに対しての前記回転装置への第一制御値および前記押出装置への第二制御値を決定する決定部と、
当該ワークを前記プッシャおよび前記支持ローラを用いて前記支持位置から押し出す際に、前記第一制御値で前記回転装置を制御するとともに前記第二制御値で前記押出装置を制御する駆動制御部と、を備える、
ことを特徴とする荷役装置。
【請求項２】
前記判別手段は、さらに、ワークの表面の材料を判別するように構成されており、
前記学習済みモデルは、ワークの重量、サイズおよび表面の材料と、前記支持ローラの回転速度および前記プッシャの押出力とが関係付けられた教師データを用いた機械学習によって生成されたものであり、
前記決定部は、前記判別手段によって判別されたワークの重量、サイズおよび表面の材料を示すデータを入力して、前記第一制御値および前記第二制御値を決定する、
請求項１に記載の荷役装置。
【請求項３】
前記判別手段は、
ワークに設けられた当該ワークのサイズを示すマークを検出するためのマークセンサを備える、
請求項１に記載の荷役装置。
【請求項４】
前記判別手段は、
ワークに設けられた当該ワークのサイズおよび表面の材料を示すマークを検出するためのマークセンサを備える、
請求項２に記載の荷役装置。
【請求項５】
前記判別手段は、
ワークに設けられた当該ワークのサイズ、重量および表面の材料を示すマークを検出するためのマークセンサを備える、
請求項２に記載の荷役装置。
【請求項６】
前記マークセンサは、ワークが前記支持位置で支持されているときに当該ワークの前記マークと対向するように設けられている、
請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の荷役装置。
【請求項７】
前記判別手段は、
前記支持位置に支持されたワークの重量を検出するための重量センサを備える、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の荷役装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを転動させて荷役するための荷役装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１−６は、樽やドラム缶などその中心軸線の周りに回転可能なワークを、棚との間で転動を利用して荷役するための荷役装置を開示している。
【０００３】
荷役装置は、ワークを受けるための受台と、ワークを受台の所定の支持位置で支持するための複数の支持ローラと、複数の支持ローラを回転させるためのモータとを備える。ワークは、その中心軸線が実質的に水平となるように、複数の支持ローラによって下方から支持される。作業者が回転用のレバーやボタンを操作すると、荷役装置はモータによって支持ローラを回転させる。これにより、ワークは、支持ローラによって支持位置で支持されながらその中心軸線の周りに回転する。
【０００４】
ワークが、樽やドラム缶など液体を収容する容器であり、その開口を塞ぐ栓を有する場合、ワークの上記の回転によって栓の位置を調整することができる。したがって、作業者は、ワークを搬送するときや、ワークを受台から棚へ転動させて棚に保管するとき、栓を所望の位置に位置決めすることができる（特許文献４参照）。
【０００５】
荷役装置は、ワークを支持位置から押し出して転動させるためのプッシャと、プッシャを動かすためのシリンダとをさらに備える。作業者が押出用のレバーやボタンを操作すると、荷役装置は、プッシャをシリンダによって動かす。これにより、ワークは、プッシャによって押されて、受台から棚へ転動する。こうして、ワークを荷役装置から棚へ荷役することができる。
【０００６】
特許文献１−３の荷役装置は、ワークをプッシャによって押し出す際に、支持ローラを回転させて、回転モーメントをワークに作用させ、それによってワークの押出しを強化している。
【０００７】
さらに、特許文献１，２の荷役装置は、ワークの重量を判別する判別手段を備える。荷役装置は、ワークをプッシャおよび支持ローラを用いて押し出す際に、判別された当該ワークの重量に応じて、プッシャの押出力を大きくし、及び／又は、支持ローラの回転速度を速くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第６６４５７２１号
【特許文献２】特許第６６２４６５９号
【特許文献３】特許第６５８７３０２号
【特許文献４】特開平１１−２５５４９６号公報
【特許文献５】特開平１１−２５５４９５号公報
【特許文献６】実開昭６１−１８３３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ワークを確実に押し出すためには、プッシャの押出力を大きくし、支持ローラの回転速度を速くすればよい。しかしながら、ワークがあまりに勢いよく押し出されて転動するのは、棚や棚にある他のワークを傷つける等、荷役において問題である。
【００１０】
ワークを適切に荷役装置から棚へ荷役できるかどうかは、プッシャの押出力と支持ローラの回転速度との組合せによって決まる。最適な押出力および回転速度は、ワークの重量だけでなくサイズによっても変化する。つまり、同じ重量のワークでも、サイズが異なれば、最適な押出力と回転速度の組合せは異なるし、同じサイズのワークでも、重量が異なれば、最適な押出力と回転速度の組合せは異なる。ワークに合った適切な押出力と回転速度の組合せを、オペレータが荷役の現場で判断することは困難である。
【００１１】
本発明は、適切な押出力と回転速度の組合せでワークを荷役することが可能な構成を有する荷役装置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】
【００１２】
本発明は、ワークを転動させて荷役するための荷役装置であって、
ワークを受けるための受台と、
ワークを前記受台の支持位置で下方から支持するための複数の支持ローラを含み、前記複数の支持ローラのうち少なくとも１つの支持ローラを回転させる回転装置と、
ワークを前記支持位置から押し出して転動させるためのプッシャを含み、前記プッシャを動かす押出装置と、
前記支持位置から押し出されるワークのサイズおよび重量を判別するための判別手段と、
前記回転装置および前記押出装置を制御して、ワークを前記プッシャによって前記支持位置から押し出して転動させるとともに、回転モーメントを、回転する前記支持ローラによって、当該ワークに対して当該ワークの転動の回転方向に作用させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
ワークの重量およびサイズと、前記支持ローラの回転速度および前記プッシャの押出力とが関係付けられた教師データを用いた機械学習によって生成された学習済みモデルと、
前記判別手段によって判別されたワークの重量およびサイズを示すデータを前記学習済みモデルに入力し、前記学習済みモデルから取得した出力データに従って、当該ワークに対しての前記回転装置への第一制御値および前記押出装置への第二制御値を決定する決定部と、
当該ワークを前記プッシャおよび前記支持ローラを用いて前記支持位置から押し出す際に、前記第一制御値で前記回転装置を制御するとともに前記第二制御値で前記押出装置を制御する駆動制御部と、を備える。
【００１３】
前記判別手段は、さらに、ワークの表面の材料を判別するように構成されてよく、
前記学習済みモデルは、ワークの重量、サイズおよび表面の材料と、前記支持ローラの回転速度および前記プッシャの押出力とが関係付けられた教師データを用いた機械学習によって生成されたものでよく、
前記決定部は、前記判別手段によって判別されたワークの重量、サイズおよび表面の材料を示すデータを入力して、前記第一制御値および前記第二制御値を決定してよい。
【００１４】
前記判別手段は、ワークに設けられた当該ワークのサイズを示すマークを検出するためのマークセンサを備えてよい。
【００１５】
前記判別手段は、ワークに設けられた当該ワークのサイズおよび表面の材料を示すマークを検出するためのマークセンサを備えてよい。
【００１６】
前記判別手段は、ワークに設けられた当該ワークのサイズ、重量および表面の材料を示すマークを検出するためのマークセンサを備えてよい。
【００１７】
前記マークセンサは、ワークが前記支持位置で支持されているときに当該ワークの前記マークと対向するように設けられている。
【００１８】
前記判別手段は、前記支持位置に支持されたワークの重量を検出するための重量センサを備えてよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、適切な押出力と回転速度の組合せでワークを荷役することが可能な構成を有する荷役装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る荷役装置を含むフォークリフトを概略的に示す側面図である。
【図２】図１の荷役装置を示す平面図である。
【図３】図２の荷役装置の回転装置を示す概略図である。
【図４】図２の荷役装置の押出装置を示す概略図である。
【図５】操作部材を示す斜視図である。
【図６】ワークを回転させる動作を説明する図である。
【図７】ワークを押し出す動作を説明する図である。
【図８】荷役装置の概略的なブロック図である。
【図９】図９Ａはワークの端面図であり、図９Ｂはワークの側面図である。
【図１０】教師データを例示する図である。
【図１１】ワークの押出方法を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る荷役装置が説明される。実施形態の荷役装置は、ワークを荷役および搬送する荷役車両に設けられている。より具体的には、荷役車両は、フォークリフトであり、荷役装置は、フォークリフトのアタッチメントである。
【００２２】
図１の通り、フォークリフト１は、走行可能な車体１０と、車体１０から前方にのびるストラドルレッグ１１と、ストラドルレッグ１１に沿って進退可能に設けられた昇降装置１２と、昇降装置１２によって昇降可能に支持された荷役装置２とを備える。
【００２３】
フォークリフト１は、車体１０に設けられた操作部１３をさらに備える。作業者は、操作部１３を用いることで、車体１０を走行させ、昇降装置１２および荷役装置２を作動させることができる。
【００２４】
荷役装置２は、棚８との間でワーク９を転動によって荷役するために用いられる。したがって、ワーク９として、例えば円筒形状、円柱形状、樽形状など、中心軸線９ａを有し転動可能なものが用いられる。例えば、ワーク９は、液体を収容する樽であり、中心軸線９ａを有する。ワーク９は、その中心軸線９ａが実質的に水平方向となるように荷役装置２によって支持され、フォークリフト１によって搬送される。
【００２５】
棚８は、ワーク９を保管するための複数の保管空間８０を有する。複数の保管空間８０は、縦横方向に並んで形成されている。
【００２６】
荷役装置２は、ワーク９を受けるための受台２０を備える。受台２０は、昇降装置１２によって昇降される。このために、昇降装置１２は、受台２０を支持するためのリフトブラケット１４と、ストラドルレッグ１１に立設され、リフトブラケット１４を上下方向に案内するためのマスト１５と、リフトブラケット１４および受台２０をマスト１５に沿って昇降させるためのリフトシリンダ１６とを備える。操作部１３は、リフトレバー１７を含む。リフトレバー１７が操作されると、リフトシリンダ１６が伸縮し、それによって受台２０およびリフトブラケット１４が昇降する。
【００２７】
図２は、荷役装置２の平面図である。受台２０の中央に凹状の空間が形成されており、その空間が、ワーク９を支持するための支持位置２１とされている。
【００２８】
荷役装置２は、ワーク９を、その中心軸線９ａが第一水平方向Ｘと実質的に平行になるように支持位置２１で支持し、かつ、中心軸線９ａの周りに回転させるための回転装置３をさらに備える。
【００２９】
回転装置３は、ワーク９を支持位置２１で下方から支持するための複数（実施形態では４つ）の支持ローラ３０，３１と、支持ローラ３０，３１のうち少なくとも１つ（実施形態では全部）を回転させるための回転モータ３２と、を備える。
【００３０】
２つの支持ローラ３０は、互いに第一水平方向Ｘに間隔をあけて配置され、２つの支持ローラ３１は、互いに第一水平方向Ｘに間隔をあけて配置されている。支持ローラ３０と支持ローラ３１とは、互いに第一水平方向Ｘに直角な第二水平方向Ｙに間隔をあけて配置されている。支持ローラ３０，３１は、第一水平方向Ｘにのびる軸線の周りに回転可能にブラケット３３に支持されている。２つのブラケット３３はともに、受台２０に固定されている。回転モータ３２は、受台２０に固定されている。
【００３１】
実施形態では、第一水平方向Ｘはフォークリフト１の前後方向に一致し、第二水平方向Ｙはフォークリフト１の左右方向に一致する。
【００３２】
図３の通り、ワーク９は、その下部が支持ローラ３０と支持ローラ３１との間に入り込むように支持位置２１で支持ローラ３０，３１によって支持される。
【００３３】
図２、図３の通り、伝達シャフト３４が、２つのブラケット３３に回転可能に支持されて第一水平方向Ｘにのびている。スプロケット３５０が、各支持ローラ３０，３１の回転シャフトに装着されている。スプロケット３５１が、各ブラケット３３に対して割り当てられ、伝達シャフト３４に装着されている。また、図３の通り、各ブラケット３３に、２つの回転シャフト３６が、支持ローラ３０，３１よりも下方において回転可能に支持されている。スプロケット３５２が、各回転シャフト３６に装着されている。
【００３４】
図２、図３の通り、スプロケット３５３が、伝達シャフト３４にその一端において装着され、スプロケット３５４が回転モータ３２の出力シャフトに装着されている。
【００３５】
各ブラケット３３では、無端状のチェーン３７０が、スプロケット３５０，３５１，３５２に係合している。無端状のチェーン３７１が、スプロケット３５３，３５４に係合している。
【００３６】
上記構成によれば、回転モータ３２が作動すると、その動力が全ての支持ローラ３０，３１に伝達され、全ての支持ローラ３０，３１が同じ方向に回転する。回転装置３は、支持ローラ３０，３１を回転させることでこれに支持されたワーク９を回転させる。したがって、ワーク９が、実施形態のように液体を収容する樽やドラム缶などの容器であって、その開口を塞ぐための栓９０（図３）をその端面に有するとき、回転装置３によって栓９０の位置を調整することができる。
【００３７】
なお、回転モータ３２は、電動モータでも、油圧モータでもよい。油圧モータの場合、特許文献１−３と同様に、油圧回路が回転装置３に設けられ、容量可変形の油圧ポンプが油圧回路中に設けられる。そして、油圧ポンプが油圧回路を介して作動油を油圧モータに供給することで油圧モータを回転させる。
【００３８】
図２、図４の通り、荷役装置２は、ワーク９を、受台２０から棚８（図１）へ押し出すための押出装置４をさらに備える。
【００３９】
押出装置４は、ワーク９を支持位置２１から押し出して転動させるための２つのプッシャ４０，４１と、各プッシャ４０，４１に対して設けられ、対応するプッシャ４０，４１を動かすための押出シリンダ４２，４３と、を備える。
【００４０】
プッシャ４０は、互いに対向する支持ローラ３０と支持ローラ３１のうち、支持ローラ３０側に位置しており、プッシャ４１は、支持ローラ３１側に位置する。実施形態では、プッシャ４０，４１は、それぞれ、その先端に回転可能に支持されたフリーローラ４００，４１０を有し、互いに第一水平方向Ｘに間隔をあけて配置されたアーム対として構成される。図４の通り、プッシャ４０，４１は、それぞれ、その基端において、揺動シャフト４４，４５によって、第一水平方向Ｘにのびる軸線の周りに揺動可能に受台２０に支持されている。プッシャ４０，４１は、アーム対以外の構成が採用されてもよい。
【００４１】
押出シリンダ４２，４３は、それぞれ、そのシリンダチューブ４２０，４３０の基端において受台２０に取り付けられ、そのピストンロッド４２１，４３１の先端においてブラケット４６，４７を介してプッシャ４０，４１に取り付けられている。
【００４２】
図２の通り、押出装置４は、受台２０の上面に支持ローラ３１側で取り付けられて支持位置２１の隣に位置するレール対４８と、受台２０の上面に支持ローラ３０側で取り付けられて支持位置２１の隣に位置するレール対４９と、をさらに備える。
【００４３】
レール対４８は、互いに第一水平方向Ｘに間隔をあけて配置され、第二水平方向Ｙにのびている。レール対４９も、互いに第一水平方向Ｘに間隔をあけて配置され、第二水平方向Ｙにのびている。
【００４４】
上記構成によれば、押出シリンダ４２，４３が作動して伸縮することで、プッシャ４０，４１は、支持位置２１に対して進入および退避するように揺動シャフト４４，４５を中心に揺動する。プッシャ４０は、ワーク９をレール対４８に向かって押し出してレール対４８上で転動させるために用いられる（図４の２点鎖線のプッシャ４０およびワーク９参照）。プッシャ４１は、ワーク９をレール対４９に向かって押し出してレール対４９上で転動させるために用いられる。
【００４５】
なお、押出シリンダ４２，４３は、電動シリンダでも、油圧シリンダでもよい。油圧シリンダの場合、特許文献１−３と同様に、油圧回路が押出装置４に設けられ、容量可変形の油圧ポンプが油圧回路中に設けられる。そして、油圧ポンプが油圧回路を介して作動油を油圧シリンダに供給および排出することで押出シリンダを伸縮させる。
【００４６】
図１の通り、荷役装置２は、第一入力および第二入力を入力するための操作部材２２を備える。さらに、荷役装置２は、操作部材２２からの第一入力および第二入力を受け、回転装置３および押出装置４を制御するための制御装置６をさらに備える。
【００４７】
操作部材２２は、前述のフォークリフト１の操作部１３に含まれており、作業者によって操作される。図５の通り、実施形態の操作部材２２は、車体１０に配置されたジョイスティック式のレバーである。操作部材２２は、第一入力のために、中立位置から第一操作方向ｃ１，ｃ２に傾倒可能に設けられている。さらに、操作部材２２は、第二入力のために、中立位置から、第一操作方向ｃ１，ｃ２に直角な第二操作方向ｄ１，ｄ２にも傾倒可能に設けられている。不図示の付勢部材が、操作部材２２の下部に設けられており、操作部材２２を中立位置に付勢している。なお、操作部材２２は、レバーに代えて、１つまたは複数のボタンまたはスイッチによって構成されてもよい。
【００４８】
図６の通り、操作部材２２が操作されて第一入力が入力されると、制御装置６は、第一入力を受けて回転モータ３２を作動させて、それによって支持ローラ３０，３１を回転させる。したがって、ワーク９が、支持ローラ３０，３１によって、支持位置２１で支持されながら中心軸線９ａの周りに回転する。それによって、栓９０が所望の位置に調整される。操作部材２２が方向ｃ１に操作されると、支持ローラ３０，３１が回転方向ｅ１に回転し、ワーク９が回転方向ｆ１に回転する。一方、操作部材２２が方向ｃ２に操作されると、支持ローラ３０，３１が回転方向ｅ２に回転し、ワーク９が回転方向ｆ２に回転する。
【００４９】
図７の通り、操作部材２２が方向ｄ１に操作されて第二入力が入力されると、制御装置６は、第二入力を受けて押出シリンダ４２を伸張させて、プッシャ４０を支持位置２１に向けて揺動し、その先端のフリーローラ４００を、ワーク９に当接させてワーク９を支持位置２１から押し出す。これと同時に、制御装置６は、第二入力を受けて回転モータ３２も作動させて、支持ローラ３０，３１を回転方向ｅ１に回転させる。これにより、ワーク９に接触して回転する支持ローラ３１が、回転モーメントＮを、ワーク９に対して当該ワーク９の転動の回転方向ｆ１に作用させる。
【００５０】
そして、ワーク９は、レール対４８上を転動し、それから保管空間８０の底面８１上を転動する。こうして、ワーク９は、荷役装置２から棚８へ押し出される。なお、ワーク９を棚８へ押し出す前に、レール対４８（または４９）の保管空間８０の底面８１に対する高さ調整が、昇降装置１２を用いて予め行われる。
【００５１】
操作部材２２が方向ｄ２に操作されて第二入力が行われた場合、制御装置６は、押出シリンダ４３を作動させ、支持ローラ３０，３１を回転方向ｅ２（図６）に回転させて、同様の方法でワーク９を支持位置２１から押し出す。
【００５２】
上記の構成は、特許文献１−３と同様である。
【００５３】
以下、ワーク９を、プッシャ４０，４１および支持ローラ３０，３１を用いてこのようにして押し出す際に、プッシャ４０，４１の押出力Ｆ（図７）と支持ローラ３０，３１の回転速度ω（図７）の組合せを、当該ワーク９に適したものにするための構成が説明される。
【００５４】
図８は、荷役装置２の概略的なブロック図である。荷役装置２は、判別手段５をさらに備える。判別手段５は、支持位置２１から押し出されるワーク９のサイズ、重量、および、表面の材料を判別するように構成されている。
【００５５】
実施形態の判別手段５は、ワーク９のサイズおよび表面の材料の判別のために、ワーク９に付されたマーク９１（図３等）を検出するためのマークセンサ５０と、支持位置２１に支持されたワーク９の重量を検出するための重量センサ５１と、を備える。
【００５６】
図９Ａの通り、マーク９１は、ワーク９の両端面のうち少なくともどちらか一方の端面に付されている。ワーク９のマーク９１は、当該ワーク９のサイズおよび表面の材料を示す。したがって、ワーク９には、そのサイズと表面の材料の組合せにより、異なる特徴のマーク９１が割り当てられる。実施形態では、マーク９１は、二次元コードであり、例えばＱＲコード（登録商標）である。この場合、マークセンサ５０は、例えば二次元コードを読み取るためのカメラまたはコードリーダである。二次元コードに代えて、バーコードなどの一次元コードが、マーク９１として用いられてもよいし、他の形態のマーク９１が用いられてもよい。
【００５７】
転動可能なワーク９のサイズは、ワークの径Ｄ（図９Ａ）と長さＬ（図９Ｂ）とで規定されてよい。ワーク９が、樽といった略楕円形状の場合、径Ｄは、その中央部の最大径でもよいし、その両端面の最小径でもよい。なお、径Ｄは、図９Ａでは直径であるが、半径であってもよい。
【００５８】
ワーク９の表面の材料は、金属、樹脂（プラスチック）、木材といったように区別されてよい。なお、材料は、例えば金属には「０１」、樹脂には「０２」、木材には「０３」といったように識別子によって識別されてよい。金属は、鉄、胴、ステンレスなど詳細に区別されてよいし、樹脂も、アクリル、ポリエチレンなど詳細に区別されてよいし、木材も、オーク、サワラ、杉など詳細に区別されてよい。
【００５９】
図１の通り、マークセンサ５０は、例えばリフトブラケット１４に取り付けられている。これにより、マークセンサ５０は、ワーク９が支持ローラ３０，３１によって支持位置２１で支持されているときにワーク９の端面と対向するので、端面のマーク９１を検出できる。したがって、ワーク９が棚８から受台２０に転動して支持位置２１で支持されれば、マークセンサ５０がマーク９１を検出できる。マークセンサ５０は、受台２０またはマスト１５等に取り付けられてもよい。
【００６０】
重量センサ５１（図８）は、例えば、支持位置２１に支持されたワーク９の重量を検出するように昇降装置１２または受台２０に設けられたロードセルでよい。この構成によれば、ワーク９が棚８から受台２０に転動して支持位置２１で支持されれば、重量センサ５１がワーク９の重量を判別できる。
【００６１】
制御装置６は、制御部６０と記憶部６１とを備える。制御部６０は、学習モデル生成部６００、決定部６０１、および、駆動制御部６０２を含む。制御部６０は、例えばＣＰＵなどを含み、制御部６０のこれらの機能部は、記憶部６１（記憶装置）に記憶されたプログラムを、ＣＰＵが実行することによって実現される。
【００６２】
学習モデル生成部６００は、押し出されるワーク９のサイズ、重量、および、表面の材料の組合せに適した回転速度ωと押出力Ｆ（または、これらに対応する値）の組合せを推定する学習済みモデルを生成する。
【００６３】
決定部６０１は、学習済みモデルの出力に従って、回転装置３への制御値（第一制御値）および押出装置４への制御値（第二制御値）を決定する。第一制御値は、支持ローラ３０，３１の回転速度ωを制御するための回転装置３の駆動源への指令値である。駆動源は、回転モータ３２が電動モータの場合は当該電動モータであり、回転モータ３２が油圧モータの場合はこれに作動油を供給するための容量可変形の油圧ポンプである。第二制御値は、プッシャ４０，４１の押出力Ｆを制御するための押出装置４の駆動源への指令値である。押出装置４の駆動源は、押出シリンダ４２，４３が電動シリンダの場合は当該電動シリンダであり、押出シリンダ４２，４３が油圧シリンダの場合はこれに作動油を供給するための容量可変形の油圧ポンプである。
【００６４】
駆動制御部６０２は、回転装置３（その駆動源）および押出装置４（その駆動源）を制御することで、支持ローラ３０，３１の回転速度ωおよびプッシャ４０，４１の押出力Ｆを制御する。押出力Ｆの制御は、押出シリンダ４２，４３の伸長速度の制御によって達成される。
【００６５】
記憶部６１は、各種のデータを記憶する。記憶部６１は、教師データ記憶部６１０、および、学習モデル記憶部６１１を含む。記憶部６１は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。
【００６６】
教師データ記憶部６１０は、学習済みモデルの生成のため用いられる教師データを記憶している。学習モデル記憶部６１１は、学習モデル生成部６００によって後述のように生成された学習済みモデルを記憶している。
【００６７】
次に、学習済みモデルの生成が説明される。実施形態では、ニューラルネットワーク（以下、ＮＮとする）の学習済みモデル、より具体的には、ディープラーニング（多層ＮＮ）の学習済みモデルが用いられる。
【００６８】
学習済みモデルの生成のために、教師データとして、ワーク９のサイズ、重量および表面の材料と、当該ワークに対しての支持ローラ３０，３１の回転速度およびプッシャ４０，４１の押出力とが関係付けられたデータが用いられる。
【００６９】
教師データが、図１０に例示されている。この教師データにおいて、ワーク９のサイズ（径Ｄ，長さＬ），重量Ｗ、および、表面の材料Ｍの組合せが入力データであり、この組合せに対応する回転速度ωの回転値Ｒおよび押出力Ｆの押出値Ｐの組合せが正解データである。
【００７０】
各教師データ（１，…，ｎ）において、ワーク９のサイズは、径Ｄ（Ｄ１，…，Ｄｎ）、長さＬ（Ｌ１，…，Ｌｎ）によって表される。表面の材料Ｍ（Ｍ１，…，Ｍｎ）は、上述のように識別子によって識別される。回転速度ωの回転値Ｒ（Ｒ１，…，Ｒｎ）は、回転速度ω[rad/s]の具体的な数値でよいし、または、当該回転速度ωに対応する値でもよい。例えば、回転速度ωに対応する値は、回転装置３への制御値（第一制御値）であって、回転装置３がその制御値で制御されたときに当該回転速度ωを実現できる制御値でよい。押出力Ｆの押出値Ｐ（Ｐ１，…，Ｐｎ）は、押出力Ｆ[N]の具体的な数値でよいし、または、当該押出力Ｆに対応する値でよい。例えば、押出力Ｆに対応する値は、押出装置４への制御値（第二制御値）であって、押出装置４がその制御値で制御されたときに当該押出力Ｆを実現できる制御値でよい。
【００７１】
ワーク９のサイズＤ，Ｌおよび重量Ｗは、ワーク９を押し出すのに最適な回転速度ωと押出力Ｆの組合せと相関がある。また、ワーク９を押し出す際に、ワーク９の表面は、支持ローラ３０，３１とプッシャ４０，４１（そのフリーローラ４００，４１０）と摩擦を持って接触するので、ワーク９の表面の材料Ｍは、ワーク９を押し出すのに最適な回転速度ωと押出力Ｆの組合せと相関がある。
【００７２】
正解データとしてのワーク９に対する回転値Ｒと押出値Ｐの組合せは、当該ワーク９の適切な押出しを実現することができたものとされる。教師データ（１，…，ｎ）における回転値Ｒと押出値Ｐの組合せは、実験やシミュレーションなどによって予め求められている。
【００７３】
このような複数の教師データは、教師データ記憶部６１０に記憶されている。
【００７４】
学習モデル生成部６００は、教師データ記憶部６１０に記憶された複数の教師データを用いて機械学習を行って学習済みモデルを生成する。この学習済みモデルは、ワーク９のサイズＤ，Ｌと、重量Ｗと、表面の材料Ｍの組合せを示すデータを入力とし、当該ワーク９の押出しに適すると推定される回転値Ｒと押出値Ｐの組合せを示すデータを出力とするモデルとなる。したがって、学習済みモデルは、サイズＤ，Ｌと、重量Ｗと、表面の材料Ｍの未知の組合せのワーク９を押し出す際に、そのワーク９に合った回転速度ωと押出力Ｆの組合せを推定する。
【００７５】
こうして生成された学習済みモデルは、学習モデル記憶部６１１に記憶されている。
【００７６】
以下、図１１を参照して、荷役装置２が学習済みモデルを用いてワークを押し出す方法が説明される。
【００７７】
判別手段５が、押し出されるワーク９のサイズＤ，Ｌ、重量Ｗ、および、表面の材料Ｍを判別する（Ｓ１）。実施形態では、ワーク９が棚８から受台２０に転動されて、支持位置２１に支持されると、マークセンサ５０がワーク９に付されたマーク９１を検出し、マーク９１に含まれるワークのサイズＤ，Ｌ、および、表面の材料Ｍを示すデータを決定部６０１へ送る。これと並行して、重量センサ５１は、ワーク９の重量を検出し、これを示すデータを決定部６０１に送る。
【００７８】
次いで、決定部６０１は、判別手段５によって判別されたワーク９のサイズＤ，Ｌ、重量Ｗ、および、表面の材料Ｍを示すデータを、学習済みモデルに入力する（Ｓ２）。
【００７９】
次いで、決定部６０１は、学習済みモデルの出力データに従って、回転装置３への第一制御値と押出装置４への第二制御値とを決定する（Ｓ３）。まず、決定部６０１は、学習済みモデルから、その出力データを、すなわち学習済みモデルによって推定された回転値Ｒおよび押出値Ｐを示すデータを取得する。決定部６０１は、回転値Ｒおよび押出値Ｐが、それぞれ第一および第二制御値である場合、それらをそのまま制御値として決定する。回転値Ｒおよび押出値Ｐが、それぞれ回転速度ωおよび押出力Ｆの具体的な数値などである場合、その数値から、その数値に対応する第一制御値および第二制御値をそれぞれ演算し、決定する。
【００８０】
次いで、駆動制御部６０２は、ワーク９を支持ローラ３０，３１およびプッシャ４０，４１を用いて押し出す際に、決定部６０１によって決定された第一制御値で回転装置３を制御するとともに決定部６０１によって決定された第二制御値で押出装置４を制御する（Ｓ４）。すなわち、操作部材２２がユーザーによって操作されて第二入力が駆動制御部６０２に入力されると、駆動制御部６０２は、第二入力を受けて、決定された第一制御値で回転装置３の駆動源を駆動して支持ローラ３０，３１を回転させるとともに、決定された第二制御値で押出装置４の駆動源を駆動してプッシャ４０，４１を動かして、支持ローラ３０，３１およびプッシャ４０，４１を用いてワーク９を支持位置２１から押し出す。
【００８１】
すなわち、ワーク９は、そのサイズＤ，Ｌと、重量Ｗと，表面の材料Ｍの組合せに適した回転速度ωと押出力Ｆの組合せで、支持位置２１から押し出される。
【００８２】
以上のようにして、ワークのサイズＤ，Ｌと、重量Ｗと，表面の材料Ｍが未知の組合せであっても、そのワーク９に適した回転速度ωと押出力Ｆの組合せで押出しを実現できる。さらに、これが、学習済みモデルによって自動的に達成されるので、オペレータは、熟練度、カンによらずにワーク９の適切な荷役を実現できる。
【００８３】
以下、変形例が説明される。判別手段５は、上記実施形態に限られず、様々な構成が採用されてよい。例えば、ワーク９に付されたマーク９１は、そのワーク９のサイズＤ，Ｌおよび表面の材料Ｍに加えて、重量Ｗを示すものであってよい。この場合、判別手段５は、マークセンサ５０だけで構成され、重量センサ５１は省略される。
【００８４】
判別手段５が、支持位置２１で支持されたワーク９を撮像する少なくとも１つのカメラを備え、カメラによってワーク９を撮像し、撮像データを用いてワーク９のサイズＤ，Ｌを判別してもよいし、及び／又は、撮像データを画像処理してワーク９の表面の材料Ｍを判別してもよい。この場合、マーク９１が省略され得る。
【００８５】
重量センサ５１は、例えば、特許文献１，２のように、押出シリンダ４２，４３が油圧シリンダである場合、油圧シリンダ内の圧力を検出するために、押出装置４の油圧回路に設けられた圧力センサであってもよい。プッシャ４０，４１をワーク９に押し当てると、油圧シリンダに圧力がかかり、油圧シリンダ内の圧力は上昇する。この上昇した圧力は、当該ワーク９の重量に比例するので、圧力センサの検出結果はワークの重量を示すデータとなる。
【００８６】
また、重量センサ５１は、昇降装置１２のリフトシリンダ１６内の圧力を検出するために、昇降装置１２の油圧回路に設けられた圧力センサでもよい。ワーク９が受台２０に受けられているとき、リフトシリンダ１６は、リフトブラケット１４に支持されている受台２０などの部分（以下、単にアタッチメント部分とする）およびワーク９を支持しており、これらの総重量に比例する圧力がリフトシリンダ１６にかかる。したがって、圧力センサの検出結果を用いればアタッチメント部分およびワーク９の総重量を演算することができる。アタッチメント部分の重量は既知であるから、総重量からアタッチメント部分の重量を風袋引きすることで、受台２０に受けられているワーク９の重量だけを演算することができる。このようにして、圧力センサを用いてワーク９の重量が判別されてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１  フォークリフト
１２  昇降装置
２  荷役装置
２０  受台
２１  支持位置
２２  操作部材
３  回転装置
３０，３１  支持ローラ
３２  回転モータ
４  押出装置
４０，４１  プッシャ
４２，４３  押出シリンダ
５  判別手段
５０  マークセンサ
５１  重量センサ
６  制御装置
６０  制御部
６０１  決定部
６０２  駆動制御部
８  棚
９  ワーク
９ａ  中心軸線
９０  栓
９１  マーク
Ｄ  径
Ｌ  長さ
Ｍ  表面の材料
Ｐ  回転値
Ｒ  押出値
Ｘ  第一水平方向
Ｙ  第二水平方向
ω  支持ローラの回転速度
Ｆ  プッシャの押出速度
Ｎ  回転モーメント
ｃ１，ｃ２  第一操作方向
ｄ１，ｄ２  第二操作方向
ｅ１，ｅ２  支持ローラの回転方向
ｆ１，ｆ２  ワークの回転方向
【要約】
【課題】ワークを適切に荷役することが可能な構成を有する荷役装置を提供する。
【解決手段】荷役装置２は、ワークのサイズおよび重量を判別するための判別手段５を備える。制御装置６は、教師データを用いた機械学習によって生成された学習済みモデルを備える。教師データは、ワークのサイズ、重量および表面の材料と、支持ローラの回転速度およびプッシャの押出力とが関係付けられたデータである。制御装置６は、判別手段５によって判別されたワークのサイズおよび重量を示すデータを学習済みモデルに入力し、その出力結果に従って、回転装置３への第一制御値と押出装置４への第二制御値を決定する。制御装置６は、当該ワークをプッシャおよび支持ローラを用いて支持位置２１から押し出す際に、第一制御値で回転装置３を制御するとともに第二制御値で押出装置４を制御する。
【選択図】図８【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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