JP2019094210A - 物品の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空港において搭乗手続きカウンターで預けた手荷物がターミナルビルのバックヤードでコンテナに積み込まれて航空機の貨物室まで搬送される。従来バックヤードのメイクコンベアからコンテナへの積み込み作業では、手荷物の大きさごとに纏めて積み込み作業が行われているが、係る積み込み作業は作業者の人手によっていたためこの点を改善して搬送効率を高める必要があった。【解決手段】上流側の搬送経路２であるメイクコンベアと、下流側の搬送経路３であるコンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…との間に、上流側の搬送経路２と同期して移動しつつ移載装置１０により手荷物５を大きさごとに纏めて下流側の搬送経路３へ移載する。これにより移載作業が無人化されて搬送効率が高められる。【選択図】図１

Description

この発明は、例えば空港ターミナルビルにおいて、航空機の搭乗者の手荷物等の物品を航空機の貨物室まで運搬するコンテナまで搬送するための搬送装置に関する。

空港ターミナルビルの搭乗手続きカウンターで搭乗者から預けられた手荷物は、コンベアを経てバックヤードに設置したループ形のコンベア（メイクコンベア）まで搬送される。バックヤードのメイクコンベア（上流側の搬送経路）に搬送された手荷物は、コンテナ（下流側の搬送経路）に積み込まれる。コンテナに積み込まれた手荷物は航空機の貨物室まで搬送された後、貨物室内に積み込まれる。コンベアでバックヤードのメイクコンベア上に搬送された手荷物は作業者の手作業によりコンテナに積み込まれていた。従来、手荷物は、バックヤードのメイクコンベアまではコンベアにより搬送され、コンテナに積み込まれた後は、専用の牽引車に牽引されて航空機の貨物室まで搬送されている。

特開２０１２−２０８０４号公報 特開２００３−１０４５６２号公報

しかしながら、搭乗手続きカウンターから航空機の貨物室に至る手荷物の搬送経路において、バックヤードのメイクコンベアから搬送経路下流側のコンテナへの積み込みについては、積み込む手荷物の大きさごとに分配しつつ、依然として作業者の手作業により行われており、この手作業を自動化することが望まれていた。

本発明は、従来作業者の手作業により行っていた、バックヤードのメイクコンベアからコンテナへの積み込み作業（移載作業）を移載装置により自動で行えるようにして、搬送経路の無人化を図ることを目的とする。

上記の課題は下記の各発明により解決される。第１の発明は、例えば空港の搭乗手続きカウンターから航空機の貨物室内へ手荷物等の物品を搬送する搬送経路のうち、特にメイクコンベアからコンテナへ手荷物等を搬送する装置である。第１の発明に係る搬送装置は、上流側の搬送経路と下流側の搬送経路と、上流側の搬送経路と下流側の搬送経路との間に、上流側の搬送経路から下流側の搬送経路へ物品を移載させる移載装置とを備えている。例えば、空港の搭乗手続きカウンターからバックヤードのメイクコンベアに至る搬送経路が上流側の搬送経路に相当する。また、コンテナから航空機の貨物室に至る経路が下流側の搬送経路に相当する。メイクコンベアからコンテナ内へ物品の積み込みが搬送装置によりなされる。

第１の発明では、上流側の搬送経路に、搬送される物品の搬送状態に関する視覚情報を得る搬送状態認識手段を備えている。第１の発明では、搬送状態認識手段により得られた視覚情報に基づいて上流側の搬送経路の搬送速度に同期して移載装置を移動させつつ、前記物品を保持して前記上流側の搬送経路から移載させる構成となっている。

第１の発明によれば、上流側の搬送経路から下流側の搬送経路への物品の移載作業が、移載装置によりなされて当該搬送装置の無人化が図られる。例えば、空港ターミナルビルのバックヤードにおいて、従来作業者の人手に頼っていた搬送作業をなくしてメイクコンベア上の手荷物のコンテナへの積み込み作業を機械化（無人化）することができる。

第２の発明は、第１の発明において、移載装置は、物品を保持する物品保持部と、物品保持部を上下方向のＺ軸に沿って移動させる昇降機構と、物品保持部を搬送方向に沿ったＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動機構と、物品保持部をＸ軸方向に直交するＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動機構を備えている。第２の発明では、物品保持部が、Ｘ軸方向移動機構により上流側の搬送経路の搬送速度に同期して移動しつつ、昇降機構とＹ軸方向移動機構を作動させて物品の上方に同期して移動させる構成となっている。

第２の発明によれば、物品保持部が搬送経路を移動する物品に対してＸ−Ｙ軸方向に同期して移動することにより当該物品保持部による物品の保持をより迅速かつ確実に行うことができる。

第３の発明は、第２の発明において、物品保持部は、物品の上面を吸着する吸着部を備えた構成となっている。第３の発明では、吸着部を上面に吸着させて昇降機構により上動して物品を上流側の搬送経路から上方へ持ち上げる構成となっている。

第３の発明によれば、吸着部により吸着して持ち上げる構成であることから物品を傷付けることなく迅速に持ち上げて下流側の搬送経路に移載することができる。

第４の発明は、第３の発明において、物品保持部は、物品を下方から受けて落下を防止する落下防止部を備えた搬送装置である。

第４の発明によれば、吸着部の吸着が不完全であった場合に物品の落下を防止することができる。

第５の発明は、第２〜第４の何れ一つの発明において、移載装置は、物品保持部のＺ軸回りの位置を変更させるθ軸旋回機構を備えた搬送装置である。

第５の発明によれば、θ軸旋回機構により物品保持部のＺ軸回りの位置（物品に対する物品保持部の向き）を変更して当該物品保持部により物品をより確実に保持できるようになる。

第６の発明は、第２〜第５の何れか一つの発明において、昇降機構にパンタグラフ式の伸縮アームを用いて物品保持部を上下に移動させる構成とした搬送装置である。

第６の発明によれば、昇降機構の上下方向のコンパクト化を図ることができる。パンタグラフ式の伸縮アームとしては、内外２本のアームを相互に回転可能に結合したＸ字形の伸縮アームを用いることができる。係るパンタグラフ形式の伸縮アームによれば、上下に延びるスライドレールを有する上下スライド機構に比して上下方向のコンパクト化を図ることができる。

第７の発明は、第２〜第６の何れか一つの発明において、物品保持部は、Ｚ軸方向から見て吸着部の周囲に位置し、かつ吸着部に対してＺ軸方向に相対的に変位可能な検知バーを備えた構成となっている。第７の発明では、検知バーが吸着部に対して相対的に上方へ変位したときに、当該物品保持部の下降動作を停止させる構成となっている。

第７の発明によれば、吸着部に吸着される搬送対象の物品よりも背が高い（大型）他の物品が当該搬送対象の物品に隣接して存在する場合に、当該物品保持部の下降動作により検知バーが当該他の物品に当接して上方へ変位した時点で当該物品保持部の下降動作が停止される。これにより、物品保持部を昇降機構により下降させても吸着部が搬送対象の物品の上面に押圧されない不具合を未然に検出して回避することができ、ひいては吸着保持に邪魔にならない他の物品が存在しない場合に、物品保持部を下降させて搬送対象の物品を確実に吸着保持することができる。

第８の発明は、第１の発明において、物品保持部と下流側の搬送経路との間に、物品を異なるサイズごとに分配して搬送するサイズ別コンベアを備えた搬送装置である。

第８の搬送装置によれば、物品がサイズ（大きさ）ごとに分配して搬送されることから、下流側の搬送経路にサイズごとに纏めて搬送する場合に、当該サイズ別コンベアを物品サイズに関するバッファエリアとして機能させることができる。サイズ別コンベアにより大きさごとに纏めて搬送することにより、同等サイズの物品の搬送を待つ時間的無駄を排除することができる。

第９の発明は、第８の発明において、物品のサイズは搬送状態認識手段により得られた視覚情報に基づいて移載装置が移動して分配され、該分配された物品のサイズが分配状態認識手段により確認される構成とした搬送装置である。

第９の発明によれば、サイズ別コンベアに分配された物品の分配状態が分配状態認識手段により確認され、これにより当該サイズ別コンベアのバッファエリアとしての機能を高めることができる。

第１０の発明は、第９の発明において、サイズ別コンベアの搬送方向下流側に物品の搬送を規制する搬送ストッパを備えた搬送装置である。

第１０の発明によれば、サイズ別コンベアのうち、さらに下流側へ搬送する物品のコンベアについてストッパを開放し、他のコンベアについてはストッパを閉じておくことにより、必要なコンベアのみ開放して当該サイズ別コンベアのバッファエリアとしての機能を高めることができる。

第１１の発明は、第８〜第１０の何れか一つの発明において、サイズ別コンベアの下流側に待機コンベアと多関節の積み込みロボットを備え、待機コンベアは各サイズ別コンベアの下流側に移動可能かつ予め設定された待機位置に待機可能で、待機位置において物品を積み込みロボットに移載する構成とした搬送装置である。

第１１の発明によれば、サイズごとに分配された物品が積み込みロボットによりサイズごとに纏めて下流側の搬送経路に移載される。これにより、例えば空港バックヤードのメイクコンベア上の手荷物が大きさごとに纏めて積み込みロボットによりコンテナに移載されて当該搬送経路（移載作業）の無人化が図られる。また、各サイズ別コンベアに分配された手荷物を待機コンベアを経て積み込みロボットに受け渡す構成することにより、サイズ別コンベアでは手荷物を低速搬送してその傷つきを防止しつつアキュムレイト機能を持たせる一方、待機コンベアでは高速搬送させて積み込みロボットへの搬送時間の短縮化を図ることができるようになる。

第１２の発明は、第１１の発明において、積み込みロボットのアーム先端に物品を下流側の搬送経路に送り出すためのコンベアを備え、この送り出し用のコンベアを物品の下面側に進入させて該物品を持ち上げて下流側の搬送経路に移載する構成とした搬送装置である。

第１２の発明によれば、送り出し用のコンベアを停止させて物品をコンテナ内に移載し、その後コンベアを作動させて物品をコンテナ内に送り出すことができる。積み込みロボットのアーム先端に設けた送り出し用のコンベアにより、物品を迅速かつ確実にコンテナ内に移載することができる。

第１３の発明は、第１２の発明において、送り出し用のコンベアは、送り出し方向の左右両側に張り出して物品を下方から受ける補助受け板を収納可能に備えた搬送装置である。

第１３の発明によれば、移載する物品が送り出し用のコンベアよりも左右にはみ出すほど大型である場合に、補助受け板を左右に張り出しておくことにより、当該物品の傾きを規制してより安定した姿勢で移載することができる。移載する物品が送り出し用のコンベアからはみ出ない程度の大きさである場合には、左右の補助受け板を格納しておくことにより、当該補助受け板がコンテナ進入時に邪魔になることがなく、これにより積み込みロボットによる物品のコンテナ内への積み込み作業を迅速かつ確実に行うことができる。

第１４の発明は、第１２又は第１３の発明において、送り出し用のコンベアは、搭載した物品を上面側から押さえ付ける押圧部を上下に変位可能に備えた搬送装置である。

第１４の発明によれば、送り出し用のコンベア上の物品の位置ずれを防止して積み込みロボットによりコンテナ内への当該物品の積み込みを迅速かつ確実に行うことができる。

第１５の発明は、第１４の発明において、押圧部に物品の上面を吸着する吸着パットを設けた搬送装置である。

第１５の発明によれば、送り出し用のコンベア上の物品が吸着パットに吸着された状態で当該コンベアと押圧部との間に挟み込まれて移載されることから、より確実に物品の落下及び位置ずれを防止しつつ積み込みロボットによるコンテナ内への物品の積み込み作業を迅速かつ確実に行うことができる。

本実施形態に係る搬送装置の全体の概略平面図である。 本実施形態に係る搬送装置を、図１中矢印(II)方向から見た全体側面図である。 メイクコンベア上の手荷物を上方から見た図である。本図は、搬送姿勢の一例を示している。 移載装置の平面図である。 移載装置を図４中矢印(V)方向であって搬送方向前側から見た前面図である。 物品保持部を図５中矢印(VI)方向から見た側面図である。 落下防止部を図５中矢印(VII)方向から見た平面図である。 物品保持部の図５中(VIII)-(VIII)線断面矢視図である。 物品保持部の側面図であって、他物品検知バーの側面図である。 物品保持部の動作状態を示す側面図である。本図は、吸着部で小型の手荷物を吸着した状態を示している。 物品保持部の動作状態を示す側面図である。本図は、吸着部で大型の手荷物を吸着した状態を示している。 物品保持部の動作状態を示す側面図である。本図は、吸着部の下方に吸着対象の手荷物を位置させた状態を示している。 物品保持部の動作状態を示す側面図である。本図は、吸着部の下方に吸着対象以外の大型の手荷物を位置させた状態を示している。 積み込みロボットの保持ハンドの側面図である。 積み込みロボットの保持ハンドの平面図である。 手荷物を保持ハンドに移載する状態を示す平面図である。 積み込みロボットの保持ハンドにより手荷物をコンテナ内へ進入させた状態を示す平面図である。

次に、本発明の実施形態を図１〜図１７に基づいて説明する。本実施形態では、空港において搭乗者の手荷物を搭乗手続きカウンターから航空機の貨物室に搬送する搬送経路に用いられる搬送装置１を例示する。図１及び図２に示すように本実施形態の搬送装置１は、メイクコンベアと称される上流側の搬送経路２と複数台のコンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…から航空機４の貨物室４ａに至る下流側の搬送経路３を備えている。上流側の搬送経路２と下流側の搬送経路３との間には、搬送対象の物品としての手荷物５を上流側の搬送経路２から下流側の搬送経路３に移載するための移載装置１０が配置されている。移載装置１０と下流側の搬送経路３との間には、手荷物５を主としてその大きさにより分配して搬送するサイズ別コンベア３０が配置されている。サイズ別コンベア３０の手荷物５は、積み込みロボット４０により下流側の搬送経路３であってコンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…に積み込まれる。

図１に示すように上流側の搬送経路２を構成するメイクコンベア上には、多数の手荷物５が搬送される。上流側の搬送経路２へは、図では示されていない搭乗手続きカウンターから搭乗者の手荷物５が順次搬入される。上流側の搬送経路２は長円形のループ形状を有しており、その搬送方向は図１中白抜き矢印で示すように反時計回り方向とされている。このため、上流側の搬送経路２の図１において右側では手荷物５が図示上側へ搬送される（搬送方向前側）。以下の説明では、手荷物５の搬送方向をＸ軸方向と言い、搬送方向に直交するベルト幅方向をＹ軸方向と言う。また、上流側の搬送経路２上の各手荷物５の搬送姿勢は様々で、例えば図３に示すように手荷物５の長手方向５Ｌを搬送方向に対して傾けた姿勢で搬送される。本実施形態では、搬送対象物の物品としてキャスタ付きのスーツケース（旅行鞄）を例示する。

図１において、上流側の搬送経路２の上方に、搬送状態認識手段７と移載装置１０が配置されている。搬送状態認識手段７と移載装置１０は、上流側の搬送経路２のループ形の右上方に配置されている。搬送状態認識手段７には、２Ｄカメラや３Ｄカメラが用いられている。搬送状態認識手段７は、移載装置１０よりも搬送方向上流側に配置されている。搬送状態認識手段７と移載装置１０は、上流側の搬送経路２と下流側の搬送経路３のほぼ双方に跨って設置された搬送フレーム６に支持されている。

搬送状態認識手段７により、上流側の搬送経路２上を搬送される手荷物５の位置、サイズ（幅、長さ、高さ（厚さ））及び搬送方向に対する姿勢（傾き）等に関する情報が得られる。搬送状態認識手段７により得られた手荷物５に関する情報は、移載装置１０側に提供される。これにより、移載装置１０は、上流側の搬送経路２に同期して作動する。

搬送フレーム６には、Ｘ軸方向に沿って平行移動する一対のＸ軸フレーム６ａが設けられている。一対のＸ軸フレーム６ａ間は、Ｙ軸方向のＹ軸フレーム６ｂで相互に平行に結合されている。Ｘ軸フレーム６ａ間において移載装置１０が平行移動可能に支持されている。移載装置１０は、Ｙ軸フレーム６ｂに沿ってＹ軸方向（左右方向）に変位可能に支持されている。このため、移載装置１０は、上流側の搬送経路２の上方において、手荷物５が搬送されるＸ軸方向と、搬送方向に対して左右方向に相当するＹ軸方向の双方に変位可能に支持されている。図では詳細は示されていないが、電動モータ及びベルト伝達機構を介して回転するねじ軸機構により移載装置１０がＸ−Ｙ軸方向に変位する。

移載装置１０は、Ｘ−Ｙ軸方向に変位可能であるとともに、Ｘ−Ｙ軸方向に直交するＺ軸線回りに旋回可能なθ軸旋回機構を備えている。Ｘ−Ｙ軸方向の移動及びθ軸旋回機構の動作は、搬送状態認識手段７により得られる手荷物５の位置及び姿勢等の情報に基づいてなされる。図４及び図５に移載装置１０の詳細が示されている。移載装置１０をＹ軸方向に変位可能に支持するＹ軸フレーム６ｂに沿って左右に延びる補助レール１４を備えている。補助レール１４の両側部には、Ｘ軸方向に延びる補助フレーム２１が設けられている。補助フレーム２１のＸ軸方向の両側部には、落下防止部２０が設けられている。移載装置１０は、合計４か所の落下防止部２０を備えている。Ｙ軸方向一対の補助フレーム２１は相互に接近、離間する方向に同じ速度で同じ距離だけ移動可能に設けられている。

４箇所の落下防止部２０は、移載する手荷物５を下方から受けてその落下を物理的に回避する落下防止機構を備えている。図７に示すように各落下防止部２０は、圧縮エアにより作動する駆動シリンダ２２の伸縮動作により上下に一定の角度範囲で回動可能に支持された落下防止アーム２３を備えている。落下防止アーム２３の先端には落下防止爪２４が上下に回動可能に支持されている。落下防止アーム２３と落下防止爪２４との間は、ベルト伝達機構２５により連携されている。ベルト伝達機構２５において、落下防止アーム２３側の駆動側プーリ２５ａの径は、落下防止爪２４側の従動側プーリ２５ｂの径の２倍に設定されている。このため、落下防止爪２４は、落下防止アーム２３の２倍の速度で上下に回動する。２倍に増速された落下防止爪２４は、図５において二点鎖線で示すように、落下防止アーム２３が下方へ回動するときに、同じく下方へ回動して手荷物５の下面側へ進入される。逆に、落下防止アーム２３が上方へ回動するときに同じく上方へ回動する。４箇所の落下防止アーム２３と落下防止爪２４は、下方へ回動して手荷物５の落下を物理的に回避する使用位置に取り出され、上方へ回動して格納される。

移載装置１０の下部には、手荷物５（物品）の上面を吸着保持する吸着部１１と、吸着部１１を上下に昇降させる昇降機構１２を有する物品保持部が設けられている。昇降機構１２の詳細が図６に示されている。昇降機構１２はＹ方向（左右方向）に一対の昇降アーム１２ａを備えている。左右の昇降アーム１２ａは、それぞれ直線形のアームを相互に回転可能にＸ字形に結合したパンタグラフ構造を有している。左右の昇降アーム１２ａは、駆動源としての電動モータ１３ａとねじ軸１３ｂを主体とする一組のねじ軸駆動機構１３を駆動源として上下に伸縮する。電動パンタグラフ式の昇降機構１２により上下方向にコンパクト化が図られている。昇降機構１２により吸着部１１が上下（Ｚ軸方向）に一定の範囲で平行に昇降動可能に支持されている。本実施形態は、吸着部１１として大型の真空吸着パットが用いられている。吸着パットを用いた物品の吸着装置については従来公知のものを用いており、その詳細については説明を省略する。

上記したように移載装置１０をＹ軸方向に変位可能に支持するＹ軸フレーム６ｂにＺ軸回りに旋回可能に補助レール１４を備え、この補助レール１４に対して吸着部１１がＺ軸方向に昇降可能に支持されている。このため、補助レール１４と上流側の搬送経路２との高さは一定に保たれている。補助レール１４に落下防止部２０が設けられている。このため、４箇所の落下防止部２０は、いずれも上流側の搬送経路２の上面であって搬送対象の手荷物５の下面に対して一定の高さ位置に保たれている。一方、吸着部１１は、補助レール１４に対して昇降機構１２を介してＺ軸方向に変位可能に支持されて、移載対象の手荷物５の上面のばらつきに対応している。

例えば、図１０には、上流側の搬送経路２上を搬送される比較的小型の手荷物５を移載する場合が示されている。また、図１１には、上流側の搬送経路２上を搬送される比較的大型の手荷物５を移載する場合が示されている。搬送状態認識手段７により上流側の搬送経路２上に一つの手荷物５が認識されると、その情報が移載装置１０が提供され、これにより移載装置１０は上流側の搬送経路２上の手荷物５に同期してＸ軸方向に移動する。移載装置１０は手荷物５に同期してＸ軸方向に移動しつつ、手荷物５の吸着保持（ピッキング）がなされる。図１０に示す比較的小型の手荷物５であっても、図１１に示す比較的大型の手荷物５であっても、その下面（搬送経路２の搬送面）に対して補助レール１４は一定の高さＨに配置されている。このため、補助レール１４に支持された落下防止爪２４は手荷物５の大きさに関係なく、常時その下面側に進入される。

これに対して、手荷物５の大きさによりその上面の高さ位置はばらつく。この場合、昇降機構１２の駆動モータ１３ａの動作を制御して吸着部１１の高さ位置（昇降距離）を適切に制御することにより、手荷物５の上面高さのばらつきに対応することができる。これにより、吸着部１１の異常により移載対象物としての手荷物５の吸着保持が十分でない場合、若しくは吸着されない場合にも、落下防止部２０により手荷物５の落下をその大きさに関わらず常時物理的に回避することができる。

吸着部１１の周囲には、他物品検知バー２６が配置されている。図８及び図９に示すように他物品検知バー２６は吸着部１１の周囲に沿って矩形に枠組みされている。他物品検知バー２６は、吸着部１１に対してリーフスプリング２８を介して上下に変位可能に支持されている。吸着部１１はリーフスプリング２８の付勢力により手荷物５の上面に押圧される。吸着部１１と他物品検知バー２６との間の四隅には、それぞれ他物品検知バー２６の上方への変位を検知するセンサ２７が配置されている。４箇所の何れかのセンサ２７がオンされると、他物品検知バー２６が吸着部１１に対して相対的に上方へ変位し、これにより当該他物品検知バー２６が移載対象の手荷物５以外の物品に干渉したと判断されて当該移載装置１０の作動が緊急停止される。

図１２に示すように移載対象の手荷物５の上方に吸着部１１が位置する場合には、他物品検知バー２６が隣接する物品に干渉しないため、吸着部１１に対して相対的に変位せず、従ってセンサ２７がオンすることなく、吸着部１１による手荷物５の吸着保持がなされる。これに対して、図１３に示すように移載装置１０が移載対象物である手荷物５から隣接する他物品側に距離ｄだけ位置ズレしている場合には、他物品検知バー２６が他物品に干渉して吸着部１１に対して相対的に上方へ変位し、これによりセンサ２７がオンして当該吸着部１１の下降動作が緊急停止される。

移載装置１０に吸着保持（ピッキング）された手荷物５は、一旦サイズ別コンベア３０に搬送される。サイズ別コンベア３０には、４つの分配コンベア３１〜３４が並列配置されている。各分配コンベア３１〜３４には、移載装置１０により移載される手荷物５の主として大きさ（例えば、Ｓサイズ、Ｍ１サイズ、Ｍ２サイズ、Ｌサイズ）により４種類に分配して搬送される。各分配コンベア３１〜３４は、手荷物５をアキュムレイト（滞留）するため低速運転されてその傷つきが防止されるようになっている。各分配コンベア３１〜３４の搬送方向先端側の端部には、手荷物５の移動を規制する可動式のストッパ３５が設けられている。

下流側の搬送経路３としてのコンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…に効率よく積み込むために最適なサイズの手荷物５が優先して搬送される。搬送されるサイズの分配コンベア３１〜３４の下流側に１台の待機コンベア３６が配置されている。待機コンベア３６は少なくとも大型の手荷物５を一つ搬送可能な搭載面積を有するベルトコンベアで、図１中白抜き矢印で示すようにＸ軸方向に沿って各分配コンベア３１〜３４の下流側に迅速に平行移動可能に設けられている。各分配コンベア３１（又は３２，３３，３４）の下流側に待機コンベア３６が配置された後、ストッパ３５が開放されて、搬送対象サイズの手荷物５が分配コンベア３１（又は３２，３３，３４）側から待機コンベア３６側に搬送される。待機コンベア３６上に手荷物５が搬入されると、待機コンベア３６は、積み込みロボット４０への送り出し位置（待機位置）として予め設定された位置に移動する。待機位置に移動した待機コンベア３６は、搬送動作が停止されて、所定の待機位置で待機される。

図２に示すように待機コンベア３６の上方には、上流側の搬送経路２の搬送状態認識手段７とは別に、待機状態認識手段８が配置されている。待機状態認識手段８としても、２Ｄカメラや３Ｄカメラが用いられている。待機状態認識手段８により、待機中の手荷物５に関する大きさや待機姿勢等に関する主として視覚情報が再度得られる。

上記したように各分配コンベア３１〜３４は手荷物５のアキュムレイト機能のため低速運転されている。これに対して待機コンベア３６は、分配コンベア３１〜３４から受け取った手荷物５を高速で積み込みロボット４０側に送り出すために高速運転される。待機位置で待機される待機コンベア３６上に搬送された手荷物５は、待機コンベア３６の高速運転により積み込みロボット４０のロボットハンド４１に受け渡される。このように搬送速度について低速運転される分配コンベア３１〜３４とは別に、高速運転される待機コンベア３６を設けた構成とすることにより、積み込みロボット４０側への送り出しに最適な待機位置に待機する待機コンベア３６から積み込みロボット４０側へ高速で手荷物５を送り出すことができ、これにより搬送時間の短縮化及び搬送手順の簡素化を図ることが可能となる。

受け渡された手荷物５は、積み込みロボット４０の動作によって、コンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…内に積み込まれる。積み込みロボット４０には多関節のロボットアームが用いられている。ロボットアームの先端には、手荷物５をクランプするためのロボットハンド４１が設けられている。ロボットハンド４１の詳細が図１４及び図１５に示されている。ロボットハンド４１は、送り出しコンベア４２と押圧部４３を備えている。送り出しコンベア４２は手荷物５を搭載し、コンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…内に送り出し可能な比較的短距離の搬送距離を有するコンベアが用いられている。

送り出しコンベア４２は、送り出し方向に移動する幅狭のベルトコンベア４２ａを備えている。ベルトコンベア４２ａの移動動作により手荷物５が図１５において左方（コンテナ積み込み方向）に移載される。送り出しコンベア４２の左右両側部には、側方へ張り出す可動式の補助受け板４２ｂが設けられている。左右の補助受け板４２ｂは相互に接近する方向に回動させて張り出さない位置に収納することができる。図１５中二点鎖線で示すように左右に補助受け板４２ｂを張り出した状態とすることにより、送り出しコンベア４２から左右にはみ出す大きさの手荷物５をより安定した状態で搭載することができる。

押圧部４３は送り出しコンベア４２の上方に張り出す状態に設けられている。図１４中二点鎖線で示すように押圧部４３は上下に変位可能に設けられている。押圧部４３には、移載装置１０の吸着部１１と同じく真空吸着パットが用いられている。送り出しコンベア４２上に搭載した手荷物５の上面に押圧部４３を押圧させ、さらに真空吸着させることにより手荷物５の位置ずれが確実に防止されるようになっている。

図１６に示すように待機コンベア３６に待機する手荷物５の待機姿勢（長手方向５Ｌ）が図示するように搬送方向に対して傾いている場合には、ロボットハンド４１の送り出しコンベア４２の送り出し方向が手荷物５の長手方向５Ｌに位置合わせされる。送り出しコンベア４２の向きを手荷物５に位置合わせした状態で、待機コンベア３６の搬送動作により手荷物５が送り出しコンベア４２上に移載される。送り出しコンベア４２上に手荷物５が移載されると、押圧部４３が下動して手荷物５の上面に押圧され、かつ吸着される。手荷物５が送り出しコンベア４２と押圧部４３との間に挟み込まれ、かつ押圧部４３で吸着保持されることにより、積み込みロボット４０の大きな加減速を伴う動作によっても手荷物５がロボットハンド４１から落下等することなく確実にクランプされた状態に維持される。

図１７に示すようにロボットハンド４１にクランプされた手荷物５は、そのまま積み込みロボット４０の動作によって、コンテナ３ａ（３ｂ，３ｃ…）内に進入される。コンテナ３ａ（３ｂ，３ｃ…）内の所定位置に手荷物５を進入させた状態で、送り出しコンベア４２を搬送動作させつつ、ロボットハンド４１の後退動作させることにより当該手荷物５がコンテナ３ａ（３ｂ，３ｃ…）内の所定位置に積み込まれる。

積み込みロボット４０は、ＸＹテーブル４５上に設置されている。積み込みロボット４０の動作範囲にＸＹテーブル４５の動作範囲を加えることにより、ロボットハンド４１の移動範囲が拡大されている。以上の積み込み動作が分配コンベア３１〜３４ごとに繰り返されて大小全ての手荷物５がコンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…内に積み込まれる。この間にも、移載装置１０により上流側の搬送経路２から手荷物５がサイズ別コンベア３０へ分配搬送される。各コンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…へ大きさごとに仕分けして手荷物５の積み込みが完了すると、これらが牽引車により航空機４の貨物室４ａまで搬送される。

以上のように構成した搬送装置１によれば、上流側の搬送経路２に搬送される手荷物５の搬送状態に関する視覚情報が搬送状態認識手段７により得られる。搬送状態認識手段７により得られた視覚情報に基づいて上流側の搬送経路２の搬送速度に同期して移載装置１０が移動しつつ手荷物５のクランプが行われる。このように搬送装置１によれば、上流側の搬送経路２から下流側の搬送経路３への物品（手荷物５）の搬送が移載装置１０によりなされて当該移載装置１０の無人化が図られる。このため、空港のバックヤードにおいて、従来作業者の人手に頼っていた搬送作業をなくしてメイクコンベア（上流側の搬送経路２）上の手荷物５のコンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…への積み込み作業を機械化（無人化）することができる。

また、移載装置１０の物品保持部は、物品としての手荷物５の上面を真空吸着する吸着部１１を備え、吸着部１１を上面に吸着させて昇降機構１２により上動して手荷物５を上流側の搬送経路２から上方へ持ち上げる構成であることから当該手荷物５を傷付けることなく迅速に持ち上げて下流側の搬送経路３に移載することができる。

さらに、例示した移載装置１０の物品保持部には、落下防止部２０が設けられている。この落下防止部２０によれば、手荷物５が落下防止爪２４により下方から受けられることから、吸着部１１の真空吸着が不完全であった場合等であっても手荷物５の落下を確実に防止することができる。

移載装置１０は、吸着部１１のＺ軸回りの位置を変更させるθ軸旋回機構を備えて手荷物５に対する向きを変更可能となっている。これにより吸着部１１のＺ軸回りの位置（物品に対する物品保持部の向き）を変更して当該吸着部１１により手荷物５をより確実に吸着保持できるようになる。

昇降機構１２は、パンタグラフ式の伸縮アーム１２ａを用いて吸着部１１を上下に移動させる構成を備えている。このため、Ｚ軸方向の昇降手段として上下に延びるスライドレールを有する上下スライド機構を用いた構成に比して、当該昇降機構１２ひいては移載装置１０の上下方向のコンパクト化を図ることができる。

移載装置１０は、Ｚ軸方向から見て吸着部１１の周囲に位置し、かつ吸着部１１に対してＺ軸方向に相対的に変位可能な他物品検知バー２６を備えている。他物品検知バー２６は、搬送対象である手荷物５に隣接して（搬送動作の邪魔になる部位に）、より高い他の物品が存在することを検知する検知バーとして機能する。他物品検知バー２６が吸着部１１に対して相対的に上方へ変位したときに、手荷物５に対する吸着部１１のＸ−Ｙ方向の位置が不適切であると判断して移載装置１０の下降動作が停止される。係る他物品検知バー２６の位置ずれ検知機能によれば、吸着部１１に吸着される搬送対象の物品（手荷物５）よりも背が高い大型の他の物品（手荷物５）が当該搬送対象の物品に隣接して存在する場合に、当該吸着部１１の下降動作により他物品検知バー２６が隣接する大型の手荷物５に当接して上方へ変位した時点で当該吸着部１１の下降動作が停止される。これにより、吸着部１１が搬送対象の物品の上面に押圧されない不具合を未然に検出して回避することができ、ひいては吸着保持に邪魔にならない他の物品が存在しない場合に、吸着部１１を下降させて搬送対象の物品である手荷物５を確実に吸着保持することができる。

また、例示した搬送装置１によれば、第１の発明において、移載装置１０と下流側の搬送経路３との間に、手荷物５を異なるサイズごとに分配して搬送するサイズ別コンベア３０を備えている。このサイズ別コンベア３０によれば、手荷物５がサイズ（大きさ）ごとに分配されて搬送されることから、下流側の搬送経路３にサイズごとに纏めて搬送する場合に、当該サイズ別コンベア３０を手荷物５のサイズに関するバッファエリアとして機能させることができる。サイズ別コンベア３０により大きさごとに纏めて搬送することにより、同等サイズの物品の搬送を待つ時間的無駄を排除して搬送効率を高めることができる。

積み込みロボット４０のロボットハンド４１に設けた送り出し用のコンベア４２には、送り出し方向の左右両側に張り出して手荷物５を下方から受ける補助受け板４２ｂを備えている。この補助受け板４２ｂによれば、移載する手荷物５が送り出し用のコンベア４２よりも左右にはみ出すほど大型である場合にも、補助受け板４２ｂを左右に張り出しておくことにより、当該手荷物５の傾きを規制してより安定した姿勢で移載することができる。移載する手荷物５がコンベア４２からはみ出ない程度の大きさである場合には、補助受け板４２ｂを格納しておくことによりコンテナ進入時に邪魔になることがなく、これにより積み込みロボット４０による手荷物５のコンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…内への積み込み作業を迅速かつ確実に行うことができる。

ロボットハンド４１には、送り出し用コンベア４２に搭載した手荷物５を上面側から押さえ付ける押圧部４３を上下に変位可能に設けられている。この押圧部４３には手荷物５の上面を真空吸着する機能を備えている。このことから、手荷物５は、上面が押圧部４３に真空吸着された状態で当該押圧部４３と送り出し用コンベア４２との間に挟み込まれた状態で積み込みロボット４０によりコンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…内に積み込まれる。これにより、ロボットハンド４１から手荷物５の落下を防止しつつ、積み込みロボット４０を高速移動させて迅速かつ確実な積み込みを行うことができる。

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、搬送対象の物品として航空機搭乗者のキャスタ付きのスーツケース（手荷物５）を例示したが、段ボール箱、プラスチックケース等の箱形の物品、さらには箱形を有しない野菜や食料品等を搬送対象とすることもできる。従って、空港ターミナルビルにおいて搭乗客の手荷物５を航空機４の貨物室４ａに積み込むまでの搬送経路を例示したが、宅配荷物の集荷場等における搬送経路について例示した搬送装置を適用することができる。

移載装置１０の物品保持部として、物品（手荷物５）を真空吸着する吸着部１１（吸着パット）を用いる構成を例示したが、係る吸着保持手段に代えて機械的な挟み込みや引き掛けにより物品をクランプする構成の物品保持部を用いる構成としてもよい。

移載装置１０に移載した手荷物５を大きさごとに分配して搬送するサイズ別コンベア３０をバッファエリアとして用いることにより、手荷物を大きさごとに纏めてコンテナ３ａ，３ｂ，３ｃ…に効率よく積み込めるようにした構成を例示したが、物品の大きさが均一である場合には、係るサイズ別コンベア３０を省略することができる。

１…搬送装置
２…上流側の搬送経路（メイクコンベア）
３…下流側の搬送経路
３ａ，３ｂ，３ｃ…コンテナ
４…航空機、４ａ…貨物室
５…手荷物（物品）
６…搬送フレーム
７…搬送状態認識手段（３Ｄカメラ）
８…待機状態認識手段（３Ｄカメラ）
１０…移載装置
１１…吸着部
１２…昇降機構、１２ａ…昇降アーム
１３…ねじ軸駆動機構、１３ａ…駆動モータ、１３ｂ…ねじ軸
１４…補助レール
２０…落下防止部
２１…補助フレーム
２２…駆動シリンダ
２３…落下防止アーム
２４…落下防止爪
２５…ベルト伝達機構、２５ａ…駆動側プーリ、２５ｂ…従動側プーリ
２６…他物品検知バー
２７…センサ
２８…リーフスプリング
３０…サイズ別コンベア
３１〜３４…分配コンベア
３５…ストッパ
３６…待機コンベア
４０…積み込みロボット
４１…ロボットハンド
４２…送り出しコンベア
４２ａ…ベルトコンベア、４２ｂ…補助受け板
４３…押圧部

Claims (15)

1. 物品を搬送する装置であって、上流側の搬送経路と下流側の搬送経路と、前記上流側の搬送経路と前記下流側の搬送経路との間に、前記上流側の搬送経路から前記下流側の搬送経路へ前記物品を移載させる移載装置とを備えており、
   前記上流側の搬送経路に、搬送される物品の搬送状態に関する視覚情報を得る搬送状態認識手段を備え、該搬送状態認識手段により得られた視覚情報に基づいて前記上流側の搬送経路の搬送速度に同期して前記移載装置を移動させつつ、前記物品を保持して前記上流側の搬送経路から移載させる構成とした搬送装置。
2. 請求項１記載の搬送装置であって、前記移載装置は、前記物品を保持する物品保持部と、該物品保持部を上下方向のＺ軸に沿って移動させる昇降機構と、前記物品保持部を搬送方向に沿ったＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動機構と、前記物品保持部を前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動機構を備え、前記Ｘ軸方向移動機構により前記上流側の搬送経路の搬送速度に同期して移動しつつ、前記昇降機構と前記Ｙ軸方向移動機構を作動させて前記物品保持部を前記物品の上方に同期して移動させる構成とした搬送装置。
3. 請求項２に記載した搬送装置であって、前記物品保持部は、前記物品の上面を吸着する吸着部を備え、該吸着部を上面に吸着させて前記昇降機構により上動して前記物品を前記上流側の搬送経路から上方へ持ち上げる構成とした搬送装置。
4. 請求項３に記載した搬送装置であって、前記物品保持部は、前記物品を下方から受けて落下を防止する落下防止部を備えた搬送装置。
5. 請求項２〜４の何れか１項に記載した搬送装置であって、前記移載装置は、前記物品保持部の前記Ｚ軸回りの位置を変更させるθ軸旋回機構を備えた搬送装置。
6. 請求項２〜５の何れか１項に記載した搬送装置であって、前記昇降機構にパンタグラフ式の伸縮アームを用いて前記物品保持部を上下に移動させる構成とした搬送装置。
7. 請求項２〜６の何れか１項に記載した搬送装置であって、前記物品保持部は、前記Ｚ軸方向から見て前記吸着部の周囲に位置し、かつ該吸着部に対して前記Ｚ軸方向に相対的に変位可能な検知バーを備え、該検知バーが前記吸着部に対して相対的に上方へ変位したときに、当該物品保持部の下降動作を停止させる構成とした搬送装置。
8. 請求項１記載の搬送装置であって、前記物品保持部と前記下流側の搬送経路との間に、前記物品を異なるサイズごとに分配して搬送するサイズ別コンベアを備えた搬送装置。
9. 請求項８記載の搬送装置であって、前記物品のサイズは前記搬送状態認識手段により得られた視覚情報に基づいて前記移載装置が移動して分配され、該分配された物品のサイズが分配状態認識手段により確認される構成とした搬送装置。
10. 請求項９記載の搬送装置であって、前記サイズ別コンベアの搬送方向下流側に物品の搬送を規制する搬送ストッパを備えた搬送装置。
11. 請求項８〜１０の何れか１項に記載した搬送装置であって、前記サイズ別コンベアの下流側に待機コンベアと多関節の積み込みロボットを備え、前記待機コンベアは各サイズ別コンベアの下流側に移動可能かつ予め設定された待機位置に待機可能で、該待機位置において前記物品を前記積み込みロボットに移載する構成とした搬送装置。
12. 請求項１１に記載した搬送装置であって、前記積み込みロボットのアーム先端に前記物品を下流側の搬送経路に送り出すためのコンベアを備え、該送り出し用のコンベアを前記物品の下面側に進入させて該物品を持ち上げて前記下流側の搬送経路に移載する構成とした搬送装置。
13. 請求項１２に記載した搬送装置であって、前記送り出し用のコンベアは、送り出し方向の左右両側に張り出して物品を下方から受ける補助受け板を収納可能に備えた搬送装置。
14. 請求項１２又は１３に記載した搬送装置であって、前記送り出し用のコンベアは、搭載した物品を上面側から押さえ付ける押圧部を上下に変位可能に備えた搬送装置。
15. 請求項１４に記載した搬送装置であって、前記押圧部に前記物品の上面を吸着する吸着パットを設けた搬送装置。
    

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