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公開番号2025113612
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024007858
出願日2024-01-23
発明の名称搬送装置及び制御装置
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人ブライタス
主分類G05D 1/43 20240101AFI20250728BHJP(制御;調整)
要約【課題】進入対象のパレットを特定して自動進入することが可能な搬送装置を提供する。
【解決手段】パレットを搬送する搬送装置であって、パレット内部空間に進入し、パレットを積載して搬送する台車部と、搬送装置を制御する制御部と、を備える。台車部は、レーザー光を走査して、走査空間内にある物体の3次元情報の点群である第1の点群データと物体の2次元情報の点群である第2の点群データとを取得する測定部を有する。制御部は、第1の点群データからパレットを検出し、第2の点群データに基づきパレットの位置とパレットに対する台車部の位置及び向きを算出する演算処理部と、演算処理部による演算処理結果に基づいて、台車部を進入対象のパレットと正対させてパレット内部空間に進入させる運転制御部と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
搬送物が載置される載置部と前記載置部を支持する一対の柱部とを有するパレットを搬送する搬送装置であって、
前記載置部と前記一対の柱部とにより囲まれたパレット内部空間に進入し、前記パレットを積載して搬送する台車部と、
前記搬送装置を制御する制御部と、
を備え、
前記台車部は、レーザー光を走査して、走査空間内にある物体の３次元情報の点群である第１の点群データと物体の２次元情報の点群である第２の点群データとを取得する測定部を有し、
前記制御部は、
前記第１の点群データから載置部及び一対の柱部を検出することにより前記パレットを検出し、前記第２の点群データに基づき前記パレットの位置と前記パレットに対する前記台車部の位置及び向きを算出する、演算処理部と、
前記演算処理部による演算処理結果に基づいて、前記台車部を進入対象のパレットと正対させて前記パレット内部空間に進入させる運転制御部と、
を有する、搬送装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記演算処理部は、
前記パレットを平面視した状態に対応する前記第２の点群データを、予め設定された大きさの走査枠で走査して、前記走査枠内の点数が閾値以上の点群エリアを抽出し、
抽出した前記点群エリアをクラスタリングし、同一のクラスに属する点群エリアに含まれる候補点群から、前記パレットの奥行方向に並ぶ柱部の位置を示す柱部ラインを求め、
前記運転制御部は、前記演算処理部が求めた前記一対の柱部に対応する柱部ラインと、前記台車部の位置及び向きとに基づいて、前記台車部を前記パレット内部空間に進入させる、請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記演算処理部は、
クラスタリングにより抽出した各前記点群エリアそれぞれにおいて、離隔する２点を通る直線の傾きの絶対値が所定の閾値より大きいとき、当該２点を前記点群エリアの点群から除外し、
前記２点が除外された同一のクラスに属する点群エリアに含まれる点から、前記柱部ラインを求める、請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記運転制御部は、
前記演算処理部が前記第１の点群データから１つのパレットを検出したとき、当該パレットを前記搬送装置の進入対象のパレットとし、
前記演算処理部が前記第１の点群データから複数のパレットを検出したとき、前記台車部の中心が一対の柱部間にあるパレットを、前記搬送装置の進入対象のパレットとする、請求項１に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記運転制御部は、前記演算処理部が前記第１の点群データから複数のパレットを検出したときに、前記台車部の中心が一対の柱部間にない場合、
検出されたパレットそれぞれについて、一対の柱部の中間位置を算出し、
前記台車部と前記中間位置との距離が最小のパレットを、前記搬送装置の進入対象のパレットとする、請求項４に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記台車部は、当該台車部の移動量を測定する慣性計測部を有し、
前記運転制御部は、前記台車部が前記パレット内部空間に進入後、前記慣性計測部により測定される前記台車部の移動量または当該搬送装置の速度信号に基づいて、前記台車部を停止位置で停止させる、請求項１に記載の搬送装置。
【請求項７】
パレットを搬送する搬送装置を制御する制御装置であって、
前記搬送装置は、
パレットの載置部と一対の柱部とにより囲まれたパレット内部空間に進入し、前記パレットを積載して搬送する台車部と、
前記台車部に設けられ、レーザー光を走査して、走査空間内にある物体の３次元情報の点群である第１の点群データと物体の２次元情報の点群である第２の点群データとを取得する測定部と、
を備えており、
前記制御装置は、
前記測定部が取得した第１の点群データから載置部及び一対の柱部を検出することにより前記パレットを検出し、前記測定部が取得した前記第２の点群データから前記パレットに対する前記台車部の位置及び向きを算出する、演算処理部と、
前記演算処理部による演算処理結果に基づいて、前記台車部を進入対象のパレットと正対させて前記パレット内部空間に進入させる運転制御部と、
を備える、制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パレットを搬送する搬送装置及び制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、搬送物を搬送する車両の自動運転化が進められている。製鉄所においても、スラブ等の鉄鋼製品や仕掛品等を搬送する搬送装置の自動運転化が進められている。
【０００３】
例えば、スラブを搬送する搬送装置として、スラブキャリアがある。スラブキャリアは、スラブが載置される架台であるパレットの下部に進入し、パレットを上昇させて、パレットごとスラブを搬送する。スラブキャリアのパレットへの進入時、スラブキャリアの両端とパレットとの間隔は１５ｃｍ程度しかなく、極めて繊細な操縦が必要である。このため、操縦者は、パレットの目印を見ながら感性と経験に頼り、スラブキャリアの旋回操作及び斜行操作を行って、パレットに接触しないようにスラブキャリアの位置及び傾きを操舵している。このようなスラブキャリアのパレットへの進入操作を自動化できれば、搬送作業を省力化することができる。
【０００４】
例えば特許文献１には、パレットを積載し搬送する無人搬送車であって、周囲の物体との距離及び方向を測定する進入センサと、周囲の物体との距離及び方向を測定する側方センサと、進入センサまたは側方センサで測定された測定データからパレットの脚を検出する脚検出手段と、その脚検出手段で検出されたパレットの脚に基づいて無人搬送車の操舵角を算出する操舵角算出手段とを備える無人搬送車が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－０２８４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パレットはスラブとともにスラブキャリアによって搬送される架台であるため、製鉄所におけるパレットの位置は不定であり、単独で置かれているパレットもあれば、複数のパレットが並列して置かれていることもある。しかしながら、上記特許文献１に記載の無人搬送車は、進入対象として決定されている１つのパレットに対しては自動進入することができるが、複数のパレットが置かれている状況では進入対象のパレットを判別することができない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、進入対象のパレットを特定して自動進入することが可能な、搬送装置及び制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、搬送物が載置される載置部と載置部を支持する一対の柱部とを有するパレットを搬送する搬送装置であって、載置部と一対の柱部とにより囲まれたパレット内部空間に進入し、パレットを積載して搬送する台車部と、搬送装置を制御する制御部と、を備え、台車部は、レーザー光を走査して、走査空間内にある物体の３次元情報の点群である第１の点群データと物体の２次元情報の点群である第２の点群データとを取得する測定部を有し、制御部は、第１の点群データから載置部及び一対の柱部を検出することによりパレットを検出し、第２の点群データに基づきパレットの位置とパレットに対する台車部の位置及び向きを算出する、演算処理部と、演算処理部による演算処理結果に基づいて、台車部を進入対象のパレットと正対させてパレット内部空間に進入させる運転制御部と、を有する、搬送装置が提供される。
【０００９】
演算処理部は、パレットを平面視した状態に対応する第２の点群データを、予め設定された大きさの走査枠で走査して、走査枠内の点数が閾値以上の点群エリアを抽出し、抽出した点群エリアをクラスタリングし、同一のクラスに属する領域に含まれる候補点群から、パレットの奥行方向に並ぶ柱部の位置を示す柱部ラインを求めてもよい。そして、運転制御部は、演算処理部が求めた一対の柱部に対応する柱部ラインと、台車部の位置及び向きとに基づいて、台車部をパレット内部空間に進入させてもよい。
【００１０】
演算処理部は、クラスタリングにより抽出した各点群エリアそれぞれにおいて、離隔する２点を通る直線の傾きの絶対値が所定の閾値より大きいとき、当該２点を点群エリアの点群から除外し、２点が除外された同一のクラスに属する点群エリアに含まれる点から、柱部ラインを求めてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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