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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung, die Positionen festlegt, an denen Gegenstände zu stapeln sind.
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2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
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Bei Gegenstandbeförderungsprozessen gibt es einen Prozess zum Ausrichten und Anordnen einer Mehrzahl von Gegenständen in einem vorab definierten Lagerbereich. Beispielsweise gibt es einen Prozess zum Stapeln von Gegenständen, die einer nach dem anderen von einem Förderer befördert werden, auf einer Palette. Ein solches System zum Stapeln von Gegenständen, die von einem Förderer befördert werden, auf einer Palette ist als Palettiersystem bekannt.
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Die nicht-geprüfte
japanische Patentveröffentlichung Nr. 2013-71785 offenbart eine Stauungsvorrichtung, wobei, wenn eine Mehrzahl von Typen von Kistenkörpern mit unterschiedlichen Abmessungen vorhanden ist, Kombinationen von Kisten auf Basis einer Größe der Kistenkörper berechnet werden. Es wird offenbart, dass die Kistenkörper bei dieser Vorrichtung an vier Ecken eines Kistenlagermittels angeordnet werden und die Kisten danach in einem Bereich, bei dem es sich nicht um die vier Ecken handelt, angeordnet werden.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Wenn kistenförmige Gegenstände auf einer Palette oder dergleichen gestapelt werden, kann es sein, dass eine Mehrzahl von Gegenstandstypen gestapelt wird. In diesem Fall kann ein Anordnungsmuster zur Stauung auf der Palette vorab vor Durchführen eines Stapelvorgangs berechnet werden. Da das Anordnungsmuster vorab ermittelt wird, muss jedoch, wenn die Gegenstände von einem Förderer oder dergleichen befördert werden, eine Beförderungsreihenfolge der Typen der Gegenstände zu einem gewissen Grad ermittelt werden.
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Bei Gegenstandsbeförderungsprozessen hingegen kann es sein, dass eine Reihenfolge der Typen der zu stapelnden Gegenstände nicht ermittelt wird. Beispielsweise kann es sein, dass die Typen der Gegenstände, die vom Förderer befördert werden, unregelmäßig sind. Herkömmlichen Techniken fehlt es an einem Gegenstandpositionsberechnungsverfahren zum geeigneten Stapeln der Mehrzahl von Gegenstandstypen, die unregelmäßig befördert werden. Des Weiteren werden die Gegenstände bei Verfahren gemäß herkömmlichen Techniken vorzugsweise in einer Höhenrichtung eines Bereichs zum Lagern der Gegenstände gestapelt, so dass es sein kann, dass ein Bodenbereich von Kombinationen der Gegenstände gering wird und die Stabilität niedrig ist.
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Eine Stauungsmusterberechnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung berechnet Positionen von Gegenständen, die unregelmäßig befördert werden, wenn die Mehrzahl von Gegenständen von einem Roboter in einem vorab ermittelten Lagerbereich angeordnet wird. Die Mehrzahl von Gegenständen hat eine Kistenform und umfasst Gegenstände mit zueinander unterschiedlichen Abmessungen. Die Stauungsmusterberechnungsvorrichtung umfasst einen Speicherteil, der die Anzahl und Abmessungen in Bezug auf jeden der Typen der Artikel speichert, die im Lagerbereich gestapelt werden. Die Stauungsmusterberechnungsvorrichtung umfasst einen Kombinationsberechnungsteil, der eine Kombination der Gegenstände berechnet, die eine im Lagerbereich gebildete Schicht darstellen, und wählt die Schicht der Gegenstände, die im Lagerbereich gebildet werden kann, auf Basis des Typs des beförderten Gegenstands, einer Höhe der Schicht und einer Fläche der Schicht aus. Die Stauungsmusterberechnungsvorrichtung umfasst einen Positionsermittlungsteil, der eine erste Wahrscheinlichkeit einer Vollendung der Schicht in Bezug auf die Schicht berechnet, die vom Kombinationsberechnungsteil ausgewählt wurde, und der Positionen, in denen der Gegenstand gestapelt ist, auf Basis einer Positionsbeziehung zwischen dem Roboter und dem Lagerbereich und der ersten Wahrscheinlichkeit ermittelt.
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Bei der obigen Erfindung kann der Kombinationsberechnungsteil die Kombination der Gegenstände, die in einem Inneren des Lagerbereichs angeordnet werden kann, eine konstante Höhe aufweist und eine rechteckige planare Form aufweist, als Schicht generieren.
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Bei der obigen Erfindung kann, wenn eine neue Schicht generiert wird, der Kombinationsberechnungsteil die neu zu generierende Schicht auf Basis eines Bereichs, wenn die neue Schicht planar betrachtet wird, und auf Schwerpunktpositionen der Gegenstände, die die neue Schicht bilden, auswählen.
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Bei der obigen Erfindung kann der Kombinationsberechnungsteil die Anzahl der übrigen Gegenstände, die nicht im Lagerbereich angeordnet sind, in Bezug auf jeden Typ erhalten. Der Kombinationsberechnungsteil kann eine zweite Wahrscheinlichkeit auf Basis des Typs des beförderten Gegenstands und der Anzahl der übrigen Gegenstände in Bezug auf jeden Typ berechnen und eine Kombination, bei der die zweite Wahrscheinlichkeit nicht höher als ein vorab definierter Beurteilungswert ist, ausschließen.
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Bei der obigen Erfindung kann der Kombinationsberechnungsteil die Anzahl der übrigen Gegenstände, die nicht im Lagerbereich angeordnet sind, in Bezug auf jeden Typ erhalten. Der Kombinationsberechnungsteil kann eine Steuerung zum Stapeln des beförderten Gegenstands auf der Schicht in der Mitte der Generierung, eine Steuerung zum Bilden einer neuen Schicht auf der Schicht in der Mitte der Generierung oder eine Steuerung zum Anordnen an einer vorübergehenden Ablagestelle auf Basis des Typs des beförderten Gegenstands und der Anzahl der übrigen Gegenstände in Bezug auf jeden Typ auswählen.
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Bei der obigen Erfindung kann, wenn beurteilt wird, dass kein Platz ist, an dem der beförderte Gegenstand platziert wird, der Kombinationsberechnungsteil die Schicht, die als Basis für die Schicht in der Mitte der Generierung dient, teilen, um Teilungsbereiche zu generieren. Der Kombinationsberechnungsteil kann die Kombination der Gegenstände, die die Schicht darstellen, in Bezug auf jeden Teilungsbereich berechnen.
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Bei der obigen Erfindung kann der Positionsermittlungsteil Positionen auswählen, an denen der vorliegende Gegenstand gestapelt wird, so dass eine Höhe der im Lagerbereich gestapelten Gegenstände an einer Position nahe dem Roboter kleiner als an einer vom Roboter entfernt gelegenen Position ist. Der Positionsermittlungsteil kann eine Position, an der die erste Wahrscheinlichkeit unter den ausgewählten Positionen am höchsten ist, als Position auswählen, an der der Gegenstand gestapelt wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein schematisches Schaubild eines Stauungssystems gemäß einer Ausführungsform.
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2 ist ein Blockschaubild des Stauungssystems gemäß der Ausführungsform.
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3 ist ein Blockschaubild eines Kombinationsberechnungsteils gemäß der Ausführungsform.
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4 ist ein erläuterndes Schaubild einer Mehrzahl von Typen von Kisten und eines Lagerbereichs, die bei der Ausführungsform der Veranschaulichung dienen.
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5 ist ein Ablaufplan einer Steuerung der Gesamtheit eines Musterberechnungsteils gemäß der Ausführungsform.
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6 ist ein Ablaufplan einer ersten Steuerung gemäß der Ausführungsform.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, die Kombinationen der Kisten von Mindesteinheiten gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
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8 ist eine perspektivische Ansicht einer Schicht mit einer Höhe von 30 cm, die in einem Schichtgenerierungsteil generiert wird.
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9 ist eine perspektivische Ansicht einer Schicht mit einer Höhe von 55 cm, die im Schichtgenerierungsteil generiert wird.
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10 ist eine perspektivische Ansicht von Kistenkombinationen, die vom Schichtgenerierungsteil ausgeschlossen werden.
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11 ist ein Ablaufplan einer zweiten Steuerung gemäß der Ausführungsform.
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12 ist ein Ablaufplan einer dritten Steuerung gemäß der Ausführungsform.
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13 ist ein Schaubild eines aktuellen Zustands eines Systems zur Veranschaulichung der dritten Steuerung der Ausführungsform.
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14 ist eine perspektivische Ansicht von Anordnungsmustern einer Schicht, wie in der zweiten Steuerung ausgewählt.
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15 ist ein Ablaufplan einer vierten Steuerung gemäß der Ausführungsform.
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16 ist ein Ablaufplan einer fünften Steuerung gemäß der Ausführungsform.
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17 ist ein Ablaufplan eines aktuellen Zustands des Systems zur Veranschaulichung der fünften Steuerung gemäß der Ausführungsform.
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18 ist eine perspektivische Ansicht von Anordnungsmustern von Schichten, wie in der vierten Steuerung ausgewählt.
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19 ist eine perspektivische Ansicht von Kandidaten für Positionen der anzuordnenden Kiste in einem laufenden Vorgang.
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20 ist eine perspektivische Ansicht von Anordnungsmustern, wenn die Kiste an einem ersten Kandidaten angeordnet wird.
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21 ist eine perspektivische Ansicht von Anordnungsmustern, wenn die Kiste an einem zweiten Kandidaten angeordnet wird.
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22 ist ein Ablaufplan einer sechsten Steuerung gemäß der Ausführungsform.
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23 ist ein Schaubild eines aktuellen Zustands des Systems zur Veranschaulichung der sechsten Steuerung gemäß der Ausführungsform.
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24 ist eine perspektivische Ansicht, die Bereiche veranschaulicht, die durch einen Teilungsbereich-Festlegungsteil geteilt werden.
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Ausführliche Beschreibung
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Eine Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 24 beschrieben. Die Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird für ein Stauungssystem zum Stapeln von kistenförmigen Gegenständen auf einer Palette bereitgestellt.
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1 ist ein schematisches Schaubild eines Gegenstandstauungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem rechteckige parallelflache Kisten als kistenförmige Gegenstände gestapelt werden. Das Stauungssystem umfasst eine Hand 4 als Greiforgan, die zu befördernde Kisten 81, 82 hält, und einen Roboter 1, der die Hand 4 an der gewünschten Position und in der gewünschten Haltung anordnet. Das Stauungssystem umfasst eine Steuervorrichtung 2 als Robotersteuervorrichtung, die den Roboter 1 steuert.
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Der Roboter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein mehrgelenkiger Roboter, der einen Arm 11 und eine Mehrzahl von Gelenkteilen 14 umfasst. Der Roboter 1 kann eine Position und eine Haltung eines Handgelenkteils des Arms 11 frei verändern. Der Roboter 1 kann die Kisten 81, 82, die von der Hand 4 gehalten werden, an einer gewünschten Position und in einer gewünschten Haltung anordnen.
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Das Stauungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt einen Vorgang des Stapelns der von einem Förderer 31 beförderten Kisten auf einer Palette 32 durch. Die auf der Palette 32 zu stapelnden Kisten sind danach die Mehrzahl von Typen von Kisten 81, 82 mit unterschiedlichen Abmessungen. Auf einer Oberseite der Palette 32 wird ein Lagerbereich 91, in dem die Kisten gestaut werden, vorab festgelegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Reihenfolge der Typen der vom Förderer 31 beförderten Kisten nicht ermittelt und die Kisten werden in einer unregelmäßigen Reihenfolge befördert.
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Die Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung legt Positionen fest, an denen die Kisten 81, 82 im Innen des Lagerbereichs 91 gestaut werden. Der Roboter 1 ordnet die Kisten an den von der Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung festgelegten Positionen an. Außerdem wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung angeordnet, der einen vorübergehenden Lagerplatz bereitstellt, an dem die Kisten 81, 82 vorübergehend platziert werden.
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2 zeigt ein Blockschaubild des Stauungssystems gemäß der Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst der Roboter 1 eine Armantriebsvorrichtung, die jeden Gelenkteil 14 antreibt. Die Armantriebsvorrichtung umfasst einen Armantriebsmotor 12, der an den Gelenkteilen 14 angeordnet ist. Der Armantriebsmotor 12 wird angetrieben, wodurch der Arm 11 an den Gelenkteilen 14 in einem gewünschten Winkel gebogen werden kann. Die Hand 4 umfasst eine Handantriebsvorrichtung, die einen Klauenteil öffnet und schließt, der die Kiste hält. Die Handantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Handantriebszylinder 13, der die Hand 4 durch pneumatischen Druck antreibt.
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Die Steuervorrichtung 2 umfasst eine arithmetische Verarbeitungsvorrichtung, die eine CPU (zentraler Verarbeitungsteil), einen RAM (Direktzugriffsspeicher) und einen ROM (Nur-Lese-Speicher) umfasst, die über einen Bus miteinander verbunden sind, und dergleichen. Die Steuervorrichtung 2 umfasst einen Betriebssteuerteil 21, der einen Betriebsbefehl des Roboters 1 und der Hand 4 sendet. Ein Betriebsprogramm zum Durchführen einer Steuerung wie nachstehend beschrieben wird in die Steuervorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eingegeben. Der Betriebssteuerteil 21 sendet den Betriebsbefehl zum Antreiben des Roboters 1 und der Hand 4 auf Basis des Betriebsprogramms.
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Der Betriebssteuerteil 21 sendet den Betriebsbefehl zum Antreiben des Armantriebsmotors 12 an einen Armantriebsteil 22. Der Armantriebsteil 22 umfasst einen Stromschaltkreis, der den Armantriebsmotor 12 antreibt. Der Armantriebsteil 22 speist den Armantriebsmotor 12 auf Basis des Betriebsbefehls mit dem Strom. Der Betriebssteuerteil 21 sendet außerdem den Betriebsbefehl zum Antreiben der Handantriebsvorrichtung an einen Handantriebsteil 23. Der Handantriebsteil 23 umfasst einen Stromschaltkreis, der eine Luftpumpe antreibt. Druckluft wird auf Basis des Betriebsbefehls zum Handantriebszylinder 13 gespeist. Ein Druck der zum Handantriebszylinder 13 gespeisten Luft wird angepasst, wodurch der Klauenteil der Hand 4 sich öffnet und schließt. Man bemerke, dass als Greiforgan eine beliebige Vorrichtung verwendet werden kann, die die Kisten halten und freigeben kann.
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Die Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Bilderfassungsvorrichtung, die den Typ der vom Förderer 31 beförderten Kiste erkennt. Die Bilderfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine an der Hand 4 fixierte Kamera 15. Als Kamera 15 kann eine beliebige Kamera verwendet werden, die die Typen der Kisten erkennen kann, wie z. B. eine 3D-Kamera. Außerdem umfasst die Bilderfassungsvorrichtung einen Bildverarbeitungsteil 45, der in der Steuervorrichtung 2 angeordnet ist. Der Bildverarbeitungsteil 45 analysiert ein von der Kamera 15 erfasstes Bild, wobei der Typ der vom Förderer 31 beförderten Kiste beurteilt wird.
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Die Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Steuervorrichtung 2. Die Steuervorrichtung 2 umfasst einen Positionsberechnungsteil 41, der eine Position berechnet, an der die Kiste im Innen des Lagerbereichs 91 angeordnet ist. Eingabedaten 61, die die Typen der beim laufenden Betrieb gestauten Kisten und die Anzahl der Kisten jedes Typs enthalten, werden in den Positionsberechnungsteil 41 eingegeben. Die Eingabedaten 61 enthalten eine Form und Abmessungen jeder Kiste. Ein Speicherteil 44 der Steuervorrichtung 2 speichert die Eingabedaten 61. Der Typ der Kiste, der vom Bildverarbeitungsteil 45 erkannt wird, wird in den Positionsberechnungsteil 41 eingegeben.
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Der Positionsberechnungsteil 41 umfasst einen Kombinationsberechnungsteil 42, der Schichten durch Berechnen von Kombination der Kisten generiert und des Weiteren eine Schicht der Kisten auswählt, die im Lagerbereich gebildet werden kann. Der Positionsberechnungsteil 41 umfasst einen Positionsermittlungsteil 43, der eine erste Wahrscheinlichkeit der Vollendung der Schicht in Bezug auf die vom Kombinationsberechnungsteil 42 ausgewählte Schicht berechnet. Der Positionsermittlungsteil 43 ermittelt eine Position, an der die Kiste angeordnet ist, auf Basis einer Positionsbeziehung zwischen dem Roboter 1 und dem Lagerbereich 91 und der ersten Wahrscheinlichkeit.
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3 ist ein Blockschaubild des Kombinationsberechnungsteils gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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Der Kombinationsberechnungsteil 42 umfasst einen Schichtgenerierungsteil 51, der Kombinationen der Kisten berechnet, die eine im Lagerbereich 91 gebildete Schicht darstellen. Wie nachstehend beschrieben, hat die Schicht gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine konstante Höhe und eine rechteckige planare Form und wird durch Kombinationen der Kisten, die im Lagerbereich 91 gelagert werden können, gebildet.
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Der Kombinationsberechnungsteil 42 umfasst einen Schichtauswahlteil 52, der eine bevorzugte Schicht aus vom Schichtgenerierungsteil 51 generierten Schichten auf Basis einer vorab definierten Bedingung auswählt. Außerdem umfasst der Kombinationsberechnungsteil 42 einen Beförderungsplatzfestlegeteil 53, der einen Platz ermittelt, an den der Roboter 1 die Kiste befördert. Des Weiteren umfasst der Kombinationsberechnungsteil 42 einen Teilungsbereichfestlegeteil 54, der den Lagerbereich teilt, wenn kein Platz vorhanden ist, an dem die Kiste angeordnet ist.
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4 ist ein erläuterndes Schaubild zu den Typen von Kisten und dem Lagerbereich, die bei der vorliegenden Ausführungsform der Veranschaulichung dienen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Kiste 81 als Kiste A, die Kiste 82 als Kiste B und die Kiste 83 als Kiste C im Inneren des Lagerbereichs 91 angeordnet. Der Lagerbereich 91 wird auf Basis einer Bodenfläche und einer Höhe, die das Stapeln der Kisten ermöglichen, z. B. auf der Oberseite der Palette 32 festgelegt. Die Kiste A, die Kiste B und die Kiste C haben eine rechteckige parallelflache Form. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind laterale Breiten und longitudinale Längen der Kiste A, der Kiste B und der Kiste C miteinander identisch. Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Beschreibung unter Bezugnahme auf die Veranschaulichung von drei Typen von Kisten mit voneinander unterschiedlichen Höhen.
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5 ist ein Ablaufplan, der einen Umriss einer Steuerung der Gesamtheit der Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. In Schritt 101 berechnet der Schichtgenerierungsteil 51 des Kombinationsberechnungsteils 42 Kombinationen der Kisten, die eine einzelne Schicht darstellen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird diese Steuerung als erste Steuerung bezeichnet. In Schritt 102 schließt der Schichtauswahlteil 52 des Kombinationsberechnungsteils 42 eine Schicht aus, die die vorab definierte Bedingung nicht erfüllt, wenn eine neue Schicht generiert wird. Beispielsweise wird eine Schicht ausgeschlossen, die nicht im Lagerbereich enthalten ist und aus dem Lagerbereich vorsteht. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Steuerung als zweite Steuerung bezeichnet.
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In Schritt 103 erkennt die Bilderfassungsvorrichtung sodann den Typ der vom Förderer 31 beförderten Kiste. Der Bildverarbeitungsteil 45 der Steuervorrichtung 2 sendet den Typ der Kiste an den Positionsberechnungsteil 41.
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In Schritt 104 berechnet der Schichtauswahlteil 52 sodann eine zweite Wahrscheinlichkeit der Vollendung von in Schritt 102 ausgewählten Schichten. Der Schichtauswahlteil 52 schließt sodann Schichten aus, die die geringe zweite Wahrscheinlichkeit der Vollendung der Schichten aufweisen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird diese Steuerung als dritte Steuerung bezeichnet.
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In Schritt 105 beurteilt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53 des Kombinationsberechnungsteils 42 sodann, ob die vom Förderer 31 beförderte Kiste auf einer Schicht zu platzieren ist, die in der Mitte der Generierung ist, auf einer aktuellen Schicht anzuordnen ist und eine neue Schicht gebildet wird oder auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung zu platzieren ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird diese Steuerung als vierte Steuerung bezeichnet. In Schritt 106 ermittelt der Positionsermittlungsteil 43 sodann eine Position, an der die Kiste angeordnet wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird diese Steuerung als fünfte Steuerung bezeichnet.
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In Schritt 107 sendet der Positionsberechnungsteil 41 sodann den Betriebsbefehl zum Anordnen der Kiste an den ermittelten Positionen an den Betriebssteuerteil 21. Der Betriebssteuerteil 21 steuert sodann den Roboter 1 und die Hand 4, so dass die Kiste in der befohlenen Position befördert wird.
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In Schritt 108 beurteilt der Positionsberechnungsteil 41, ob alle Kisten gestapelt sind. In Schritt 108, wenn die vom Förderer 31 beförderte Kiste vorliegt und wenn die Kiste auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung platziert ist, kehrt die Steuerung zu Schritt 102 zurück und die Steuerung zum Ermitteln von Positionen wird wiederholt. In Schritt 108, wenn alle Kisten im Lagerbereich gestapelt sind, endet die Steuerung.
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Die Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt Schritt 101 zu Beginn durch. Die Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung führt Schritt 102 bis Schritt 108 jedes Mal durch, wenn die beförderte Kiste angeordnet wird. Im Folgenden werden die erste Steuerung bis fünfte Steuerung in den jeweiligen Schritten ausführlich beschrieben.
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6 ist ein Ablaufplan der ersten Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die erste Steuerung wird vom Schichtgenerierungsteil 51 des Kombinationsberechnungsteils 42 durchgeführt. In Schritt 111 liest der Schichtgenerierungsteil 51 die Typen und die Anzahl der Kisten aus dem Speicherteil 44. In Schritt 112 berechnet der Schichtgenerierungsteil 51 Mindesteinheiten von Kistenkombinationen. Hier erfolgt die Beschreibung unter Bezugnahme auf die Veranschaulichung eines Falls, bei dem drei der Kiste A, sechs der Kiste B und drei der Kiste C im Lagerbereich 91 gestaut werden.
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In 7 sind die Mindesteinheiten von Kistenkombinationen veranschaulicht, die in Bezug auf jede Höhe gebildet werden können. Die Mindesteinheit von Kistenkombinationen wird durch Kombinieren zumindest einer Kiste erzeugt. Die Mindesteinheit hat eine Größe, die das Anordnen im Inneren des Lagerbereichs 91 ermöglicht. Außerdem ist die Mindesteinheit eine Kistenkombination, die eine konstante Höhe ermöglicht. Anders ausgedrückt ist die Mindesteinheit eine Kistenkombination, die ermöglicht, dass eine Oberseite eine planare Form aufweist. Des Weiteren ist die Mindesteinheit eine Kistenkombination, die eine Mindestbodenfläche ermöglicht.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform dienen, da die lateralen Breiten und die longitudinalen Längen bei der Mehrzahl von Typen der Kiste A, der Kiste B und der Kiste C identisch sind, Kistenkombinationen, bei denen die Mehrzahl von Kisten in Höhenrichtung gestapelt sind, als Mindesteinheiten. Beispielsweise gibt es ein Stück der Mindesteinheit mit einer Höhe von 15 cm, gibt es zwei der Mindesteinheiten mit einer Höhe von 30 cm und gibt es vier der Mindesteinheiten mit einer Höhe von 90 cm.
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Der Schichtgenerierungsteil 51 kann z. B. alle Kombinationen berechnen und Kombinationen auswählen, die Bedingungen erfüllen, wie oben beschrieben. Man bemerke, dass, wenn die Anzahl der Kisten, die in Höhenrichtung ausgerichtet sind, in Bezug auf jeden Typ identisch ist, die Mindesteinheiten gemäß der vorliegenden Ausführungsform als einzelne Mindesteinheit anzusehen sind. Beispielsweise werden in Bezug auf die Mindesteinheit mit einer Höhe von 55 cm eine Kombination, bei der Kiste C über Kiste B angeordnet ist, und eine Kombination, bei der Kiste B auf Kiste C angeordnet ist, nicht unterschieden, sondern als die einzelne Mindesteinheit angesehen.
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Unter Bezugnahme auf 6 generiert der Schichtgenerierungsteil 51 in Schritt 113 sodann Anordnungsmuster, bei denen die Mindesteinheiten in einer Horizontalrichtung ausgerichtet sind. Der Schichtgenerierungsteil 51 richtet die Mindesteinheiten mit der gleichen Höhe derart aus, so dass ein Anordnen dieser im Inneren des Lagerbereichs 91 möglich ist. Anders ausgedrückt generiert der Schichtgenerierungsteil 51 die Anordnungsmuster derart, dass eine Oberseite eine planare Form aufweist. Außerdem generiert der Schichtgenerierungsteil 51 solche Anordnungsmuster, so dass keine Gesamtanzahl der Kisten in Bezug auf jeden Typ überschritten wird.
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In Schritt 114 wählt der Schichtgenerierungsteil 51 sodann ein Anordnungsmuster aus den in Schritt 113 berechneten Anordnungsmustern aus. In Schritt 115 beurteilt der Schichtgenerierungsteil 51, ob die planare Form des ausgewählten Anordnungsmusters rechteckig ist. Wenn die planare Form des ausgewählten Anordnungsmusters nicht rechteckig ist, geht der Schichtgenerierungsteil 51 zu Schritt 116 über und schließt das ausgewählte Anordnungsmuster aus.
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Wenn die planare Form des ausgewählten Anordnungsmusters in Schritt 115 rechteckig ist, wird die ausgewählte Anordnung in Schritt 117 im st 44 als eine Schicht gespeichert.
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In Schritt 118 beurteilt der Schichtgenerierungsteil 51 sodann, ob alle Anordnungsmuster ausgewählt wurden. In Schritt 118, wenn alle Anordnungsmuster ausgewählt werden, endet die Steuerung. In Schritt 118, wenn zumindest eines der Anordnungsmuster nicht ausgewählt wurde und das Anordnungsmuster übrigbleit, kehrt die Steuerung zu Schritt 114 zurück. Danach wiederholt der Schichtgenerierungsteil 51 die gleiche Steuerung. Somit berechnet der Schichtgenerierungsteil 51 bei der ersten Steuerung die Anordnungsmuster unter Verwendung der Mehrzahl von Mindesteinheiten und generiert Schichten (Referenzschichten), die als Referenz für Kistenanordnungsmuster dienen.
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In 8 und 9 sind Beispiele für die Schichten veranschaulicht, die durch Kombinieren der Mindesteinheiten gebildet werden. In 8 sind die Schichten mit einer Höhe von 30 cm veranschaulicht. In 9 sind die Schichten mit einer Höhe von 55 cm veranschaulicht. Beispielsweise umfassen die Schichten mit einer Höhe von 30 cm in 8 die Schichten mit einer Spalte der Kisten, die Schichten mit zwei Spalten der Kisten und die Schichten mit drei Spalten der Kisten. Die Schichten mit einer Höhe von 55 cm in 9 umfassen auch die Schichten mit einer Spalte der Kisten, die Schichten mit zwei Spalten der Kisten und die Schichten mit drei Spalten der Kisten. Des Weiteren wird eine Mehrzahl von Typen von Schichten wie z. B. den Schichten mit einer Höhe von 15 cm und den Schichten mit einer Höhe von 40 cm, gebildet. Jede Schicht hat eine Größe, die das Anordnen im Inneren des Lagerbereichs 91 ermöglicht. Die Schichten übersteigen eine Gesamtanzahl der gestapelten Kisten in Bezug auf jeden Typ der Kisten nicht. Außerdem ist die planare Form in jeder Schicht rechteckig.
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Man bemerke, dass in Schritt 113, wenn die Schichten durch Kombinieren der Mindesteinheiten berechnet werden, auch die Anordnungsmuster als eine Schicht berechnet werden, die sich in einer Reihenfolge der Typen der Kisten in Höhenrichtung unterscheiden. Beispielsweise bei den Schichten mit einer Spalte der Kisten in 9 werden die Schicht, bei der Kiste C auf Kiste B angeordnet ist, und die Schicht, bei der Kiste B auf Kiste C angeordnet ist, als Schichten berechnet, die sich voneinander unterscheiden. Alle auf diese Weise erzeugten Schichten werden im Speicherteil 44 gespeichert.
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In 10 sind Beispiele für Kistenkombinationen veranschaulicht, die nicht als die Schichten berechnet werden. Der Schichtgenerierungsteil 51 schließt z. B. Kombinationen aus, bei denen eine Höhe nicht konstant ist, wenn die Mindesteinheiten in Horizontalrichtung ausgerichtet sind. Anders ausgedrückt schließt der Schichtgenerierungsteil 51 Kombinationen aus, bei denen eine Oberseite einen Niveauunterschied zeigt. Des Weiteren schließt der Schichtgenerierungsteil 51 Kombinationen aus, bei denen die Mindesteinheiten getrennt angeordnet sind, so dass die planare Form nicht rechteckig ist. Des Weiteren schließt der Schichtgenerierungsteil 51 Kombinationen aus, die nicht im Inneren des Lagerbereichs 91 angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Mindesteinheiten kombiniert, um die Schichten zu generieren, diese Konfiguration ist jedoch nicht einschränkend und die Schichten können durch eine beliebige Steuerung generiert werden.
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11 ist ein Ablaufplan der zweiten Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Bei der zweiten Steuerung führt der Schichtgenerierungsteil 52 eine Steuerung zum Auswählen der Schichten durch, die vom Schichtgenerierungsteil 51 erzeugt wurden. In Schritt 121 beurteilt der Schichtauswahlteil 52, ob ein laufender Betrieb des Stapelns der Kiste ein Fall des Generierens einer neuen Schicht oder ein Fall unmittelbar nach dem Festlegen eines Teilungsbereichs ist, wie nachstehend beschrieben. Beispielsweise entspricht ein Fall des Anordnens der ersten Kiste im Lagerbereich 91 dem Fall des Generierens einer neuen Schicht. Außerdem entsprechen ein Fall des Anordnens der Kiste auf einer Schicht in der Mitte der Generierung und ein Fall des Anordnens der Schicht auf der vollendeten Schicht dem Fall des Generierens einer neuen Schicht. In Schritt 121, wenn der Fall des Erzeugens einer neuen Schicht oder der Fall unmittelbar nach Festlegen des Teilungsbereichs nicht anwendbar ist, endet die Steuerung. In Schritt 121, wenn der Fall des Erzeugens einer neuen Schicht oder der Fall unmittelbar nach Festlegen des Teilungsbereichs vorliegt, geht die Steuerung zu Schritt 122 über.
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In Schritt 122 liest der Schichtgenerierungsteil 52 die von der ersten Steuerung generierten Anordnungsmuster. In Schritt 123 wählt der Schichtauswahlteil 52 das Anordnungsmuster einer Schicht aus.
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In Schritt 124 beurteilt der Schichtgenerierungsteil 52, ob das Anordnungsmuster der ausgewählten Schicht im Inneren des Lagerbereichs 91 angeordnet werden kann. Anders ausgedrückt beurteilt der Schichtgenerierungsteil 52, ob das Anordnungsmuster aus dem Lagerbereich vorsteht. In Schritt 124, wenn die Anordnung nicht im Inneren des Lagerbereichs durchgeführt werden kann, wird die ausgewählte Schicht in Schritt 127 ausgeschlossen. Beispielsweise wenn eine neue Schicht auf der Mehrzahl von vollendeten Schichten erzeugt wird, kann eine neue Schicht eine Oberseite des Lagerbereichs überschreiten. In diesem Fall wird die ausgewählte Schicht ausgeschlossen. In Schritt 124, wenn die ausgewählte Schicht im Inneren des Lagerbereichs angeordnet werden kann, geht die Steuerung zu Schritt 125 über.
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In Schritt 125 beurteilt der Schichtgenerierungsteil 52, ob eine Bodenfläche einer neu zu erzeugenden Schicht (ausgewählte Schicht) größer als ein Bereichsbeurteilungswert ist. Anders ausgedrückt wird beurteilt, ob eine Fläche, wenn die neue zu erzeugende Schicht planar betrachtet wird, größer als der Bereichsbeurteilungswert ist. Der Beurteilungswert kann hier vorab ermittelt werden. Als Beurteilungswert kann z. B. ein Wert festgelegt werden, bei dem eine Bodenfläche des Lagerbereichs 91 mit einem vorab definierten Verhältnis multipliziert wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Beurteilungswert so festgelegt, dass eine Bodenfläche der Schicht nahe der Bodenfläche des Lagerbereichs 91 ist. Als Beurteilungswert kann z. B. ein Wert festgelegt werden, der 80% der Bodenfläche des Lagerbereichs 91 ausmacht. In diesem Fall bleiben in den Beispielen von 8 und 9 die Schichten übrig, bei denen die Kisten in drei Spalten angeordnet sind. Als Beurteilungswert kann alternativ ein Wert festgelegt werden, der 50% der Bodenfläche des Lagerbereichs 91 ausmacht. In diesem Fall bleiben die Schichten, bei denen die Kisten in zwei Spalten ausgerichtet sind, und die Schichten, bei denen die Kisten in drei Spalten ausgerichtet sind, übrig. Wenn die Beurteilung in Schritt 125 verneint wird, wird zu Schritt 127 übergegangen und die ausgewählte Schicht wird ausgeschlossen. Wenn die Beurteilung in Schritt 125 positiv ausfällt, geht die Steuerung zu Schritt 126 über.
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In Schritt 126 beurteilt der Schichtgenerierungsteil 52, ob Schwerpunktpositionen der Kisten, die in der zu erzeugenden Schicht (ausgewählte Schicht) umfasst sind, planar gesehen innerhalb eines Bereichs einer unteren Schicht liegen. Wenn eine neue Schicht erzeugt wird, werden die Kisten, die als Basis dienen, ggf. nicht unterhalb jeder Kiste angeordnet. Außerdem kann ein Teil der neuen Schicht aus der unteren Schicht, die als Basis dient, vorstehen. Schritt 126 wird durchgeführt, um zu ermöglichen, dass die neue Schicht eine stabile Schicht ist. In Schritt 126 geht, wenn eine Schwerpunktposition sogar nur einer Kiste nicht innerhalb des Bereichs der unteren Schicht liegt, die Steuerung zu Schritt 127 über. In Schritt 127 wird die ausgewählte Schicht ausgeschlossen.
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In Schritt 126 geht, wenn Schwerpunktpositionen aller Kisten der neuen Schicht innerhalb des Bereichs der unteren Schicht liegen, die Steuerung zu Schritt 128 über. In Schritt 128 wird die ausgewählte Schicht im Speicherteil 44 als von der zweiten Steuerung ausgewählte Schicht gespeichert. Man bemerke, dass in Schritt 126, wenn die unterste erste Schicht im Lagerbereich generiert wird, Schwerpunktpositionen aller Kisten der neuen Schicht als innerhalb des Bereichs der unteren Schicht seiend ermittelt werden.
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In Schritt 129 wird sodann beurteilt, ob alle von der ersten Steuerung generierten Schichten ausgewählt wurden. Wenn die Beurteilung in Schritt 129 verneint wird, kehrt die Steuerung zu Schicht 123 zurück, wird eine darauffolgende Schicht ausgewählt und wird die gleiche Steuerung durchgeführt. In Schritt 129, wenn alle Schichten ausgewählt werden, endet die Steuerung. Der Speicherteil 44 speichert die Anordnungsmuster der von der zweiten Steuerung ausgewählten Schichten.
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12 ist ein Ablaufplan der dritten Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Bei der dritten Steuerung berechnet der Schichtgenerierungsteil 52 eine Wahrscheinlichkeit der Vollendung jeder Schicht und schließt Schichten mit einer geringen Wahrscheinlichkeit der Vollendung aus.
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In Schritt 131 liest der Schichtgenerierungsteil 52 die Anordnungsmuster der von der zweiten Steuerung ausgewählten Schichten. In Schritt 132 wählt der Schichtauswahlteil 52 eine Schicht aus. In Schritt 133 berechnet der Schichtauswahlteil 52 die zweite Wahrscheinlichkeit der Vollendung der ausgewählten Schicht.
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13 ist ein erläuterndes Schaubild eines aktuellen Zustands eines Systems zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Berechnen der zweiten Wahrscheinlichkeit bei der dritten Steuerung. Bei Beispielen, wie sie in 13 veranschaulicht sind, ist ein Stück der Kiste A im Inneren des Lagerbereichs 91 angeordnet. Danach wird Kiste B vom Förderer 31 befördert. Die übrigen Kisten sind zwei der Kiste A, fünf der Kiste B und drei der Kiste C. Anders ausgedrückt bleiben insgesamt 10 Kisten zurück, ohne vom Förderer 31 befördert zu werden.
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In 14 sind die Anordnungsmuster der von der zweiten Steuerung ausgewählten Schichten veranschaulicht. Bei Beispielen bleiben hier in Schritt 125 der zweiten Steuerung (siehe 11) nur die Schichten mit drei Spalten zurück. Beispielsweise wählt der Schichtgenerierungsteil 52 die Schichten, bei denen Kiste A an einem linken Ende angeordnet ist, aus den Schichten mit einer Höhe von 30 cm aus, wie in FIG.
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8 veranschaulicht. Der Schichtgenerierungsteil 52 wählt ein erstes Anordnungsmuster bis ein viertes Anordnungsmuster aus. Der Schichtgenerierungsteil 52 erhält die Anzahl der übrigen Kisten, die nicht im Lagerbereich 91 angeordnet sind, in Bezug auf jeden Typ. Der Schichtgenerierungsteil 52 berechnet die Wahrscheinlichkeit der Vollendung jeder Schicht (zweite Wahrscheinlichkeit) auf Basis der Typen der im laufenden Betrieb anzuordnenden Kiste und die Anzahl der übrigen Kisten in Bezug auf jeden Typ.
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Die Wahrscheinlichkeit zu diesem Ereignis ist eine Wahrscheinlichkeit, bei der die Kisten, die erforderlich sind, um die Schicht zu vollenden, sukzessive befördert werden, nachdem die im laufenden Betrieb anzuordnende Kiste im Lagerbereich 91 angeordnet wurde. Beispielsweise in einem Fall der ersten Schicht des ersten Anordnungsmusters wird die Kiste B vom Förderer 31 befördert. Demgemäß müssen drei der Kiste B aus den übrigen Kisten sukzessive befördert werden. Die Wahrscheinlichkeit zu diesem Ereignis ist (5C3)/(10C3). Anders ausgedrückt ist die Wahrscheinlichkeit (10 Kombinationen)/(120 Kombinationen) = 8% Auch beim zweiten Anordnungsmuster bis vierten Anordnungsmuster kann die Wahrscheinlichkeit durch einen gleichen Prozess berechnet werden.
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Man bemerke, dass, wenn die Kiste vorübergehend auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung platziert wird, eine Wahrscheinlichkeit der Vollendung der Schicht auf Basis der auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung angeordneten Kiste und der vom Förderer 31 beförderten Kiste berechnet werden kann. Außerdem wird, wenn eine neue Schicht auf einer Schicht in der Mitte der Generierung gebildet wird, davon ausgegangen, dass die Schicht in der Mitte der Generierung vollendet ist. Danach wird, wenn die beförderte Kiste auf der vollendeten Schicht angeordnet ist, eine Wahrscheinlichkeit der Vollendung der neuen Schicht berechnet. In diesem Fall werden, wenn eine Mehrzahl von Kandidaten für die Schicht in der Mitte der Generierung vorliegt, Wahrscheinlichkeiten der Vollendung der neuen Schicht in Bezug auf alle Kandidaten berechnet.
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Unter Bezugnahme auf 12 beurteilt der Schichtgenerierungsteil 52 in Schritt 134 sodann, ob die berechnete Wahrscheinlichkeit größer als ein vorab definierter Beurteilungswert in Bezug auf die ausgewählte Schicht ist. Dieser Beurteilungswert kann vorab von einem Benutzer festgelegt werden. In Schritt 134 geht, wenn die berechnete Wahrscheinlichkeit nicht höher als der vorab definierte Beurteilungswert ist, die Steuerung zu Schritt 135 über. In Schritt 135 wird die ausgewählte Schicht ausgeschlossen. Anders ausgedrückt wird die ausgewählte Schicht aus den Kandidaten ausgeschlossen. Unter Bezugnahme auf 14 wird, z. B. wenn der Beurteilungswert der zweiten Wahrscheinlichkeit auf 5% festgelegt ist, die Schicht des vierten Anordnungsmusters ausgeschlossen.
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Unter Bezugnahme auf 12 geht in Schritt 134, wenn die berechnete Wahrscheinlichkeit höher als der Beurteilungswert ist, die Steuerung zu Schritt 136 über. In Schritt 136 speichert der Speicherteil 44 das Anordnungsmuster der von der dritten Steuerung ausgewählten Schicht.
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In Schritt 137 beurteilt der Schichtgenerierungsteil 52 sodann, ob die Anordnungsmuster aller Schichten ausgewählt wurden. In Schritt 137 kehrt, wenn zumindest eine der Schichten nicht ausgewählt wurde, die Steuerung zu Schritt 132 zurück und die ähnliche Steuerung wird wiederholt. In Schritt 137, wenn alle Schichten ausgewählt werden, endet die Steuerung. Im Speicherteil 44 werden die Anordnungsmuster der von der dritten Steuerung ausgewählten Schichten gespeichert.
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Somit wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht in Bezug auf ein Anordnungsmuster der Schicht berechnet. Danach wird eine Schicht mit der geringsten Wahrscheinlichkeit aus den Kandidaten ausgeschlossen. Somit führt der Schichtgenerierungsteil 52 einen Betrieb des Verkleinerns von Kandidaten einer Schicht durch. Die Steuerung ermöglicht, dass eine Kiste an Positionen angeordnet wird, an denen die Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht hoch ist. Folglich kann eine große Anzahl von Kisten in einem Lagerbereich angeordnet werden und kann vermindert werden, dass nicht alle Kisten im Lagerbereich angeordnet werden kann.
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15 ist ein Ablaufplan der vierten Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Bei der vierten Steuerung ermittelt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53 einen Platz, an den die Kiste befördert wird.
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In Schritt 141 liest der Beförderungsplatzfestlegeteil 53 die von der dritten Steuerung ausgewählten Schichten. In Schritt 142 beurteilt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53 sodann, ob zumindest eine neu anzuordnende Kiste in den Anordnungsmustern der ausgewählten Schichten umfasst ist. Wenn die Mehrzahl von Schichten übrigbleibt, beurteilt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53, ob zumindest eine im laufenden Betrieb anzuordnende Kiste in einer Reihenfolge von jenen mit einer niedrigeren Höhe umfasst ist. In Schritt 142, wenn zumindest eine im laufenden Betrieb anzuordnende Kiste in den Anordnungsmustern der ausgewählten Schichten umfasst ist, geht die Steuerung zu Schritt 143 über.
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In Schritt 143 beurteilt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53, ob eine Schicht in der Mitte der Generierung vorhanden ist. Beispielsweise wenn eine Schicht vollendet ist, gibt es den Fall, dass in der Mitte der Generierung keine Schicht vorhanden ist. Wenn der Teilungsbereich festgelegt wird, gibt es außerdem den Fall, dass in der Mitte der Generierung keine Schicht vorhanden ist. In Schritt 143 geht, wenn eine Schicht in der Mitte der Generierung vorhanden ist, die Steuerung zu Schritt 144 über. In Schritt 144 ermittelt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53 sodann, dass die Kiste in der Schicht in der Mitte der Generierung angeordnet ist. Positionen, an denen die Kiste angeordnet ist, werden bei der darauffolgenden fünften Steuerung ermittelt.
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In Schritt 143 geht, wenn keine Schicht in der Mitte der Generierung vorhanden ist, die Steuerung zu Schritt 145 über. In Schritt 145 ermittelt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53, eine neue Schicht zu generieren. Die Position der Kiste in der neuen Schicht wird bei der darauffolgenden fünften Steuerung ermittelt.
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In Schritt 142, wenn die im laufenden Betrieb anzuordnende Kiste nicht in den Anordnungsmustern der von der dritten Steuerung ausgewählten Schichten umfasst ist, geht die Steuerung zu Schritt 146 über. In Schritt 146 wird beurteilt, ob eine Schicht in der Mitte der Generierung vorhanden ist. In Schritt 146 geht, wenn keine Schicht in der Mitte der Generierung vorhanden ist, die Steuerung zu Schritt 148 über. In Schritt 148 ermittelt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53, die Kisten auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung anzuordnen.
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In Schritt 146 geht, wenn eine Schicht in der Mitte der Generierung vorhanden ist, die Steuerung zu Schritt 147 über. In Schritt 147 wird beurteilt, ob eine neue Schicht auf der Schicht in der Mitte der Generierung zu generieren ist. Bei der vorliegenden Steuerung wird die derzeit zu erzeugende Schicht als vollendet angenommen und wird eine Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer neuen Schicht ermittelt, wenn die im laufenden Betrieb anzuordnende Kiste auf der vollendeten Schicht angeordnet ist. Die zweite Steuerung und die dritte Steuerung werden auf Basis des Typ der vom Förderer beförderten Kiste und der Anzahl der Kisten in Bezug auf jeden Typ, nachdem die derzeit zu erzeugende Schicht vollendet wurde, durchgeführt. Somit wird, wenn die aktuelle Schicht vollendet ist, die zweite Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer neuen Schicht berechnet. Wenn eine Schicht vorliegt, bei der die berechnete Wahrscheinlichkeit höher als ein Beurteilungswert ist, geht die Steuerung zu Schritt 145 über. Anders ausgedrückt ermittelt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53, dass eine neue Schicht auf der Schicht in der Mitte der Generierung zu generieren ist. Wenn keine Schicht vorhanden ist, bei der die berechnete Wahrscheinlichkeit höher als der vorab definierte Beurteilungswert ist, geht die Steuerung zu Schritt 148 über und ermittelt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53, die Kisten auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung anzuordnen. Somit legt der Beförderungsplatzfestlegeteil 53 einen Platz fest, an dem die beförderte Kiste anzuordnen ist.
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16 ist ein Ablaufplan der fünften Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Durch die Steuerung bis zur vierten Steuerung werden die vorzugsweise zu bildenden Schichten ausgewählt. Alternativ wird die Anordnung der Kiste auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung ermittelt. Bei der fünften Steuerung ermittelt der Positionsermittlungsteil 43 Positionen, an denen die Kisten schließlich angeordnet wird, auf Basis der vom Schichtauswahlteil 52 ausgewählten Schichten.
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In Schritt 151 beurteilt der Positionsermittlungsteil 43, ob bei der vierten Steuerung das Anordnen der beförderten Kiste auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung ermittelt wurde. Wenn das Anordnen der beförderten Kiste auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung ermittelt wurde, endet die Steuerung. Bei der vierten Steuerung geht, wenn die Anordnung auf der Schicht in der Mitte der Generierung ermittelt wird oder wenn das Erzeugen einer neuen Schicht ermittelt wird, die Steuerung zu Schritt 152 über.
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In Schritt 152 liest der Positionsermittlungsteil 43 die Positionsmuster der Schichten, die von der dritten Steuerung generiert wurden. In Schritt 153 spezifiziert der Positionsermittlungsteil 43 Positionen, an denen die Kiste angeordnet wird, in Bezug auf jede Schicht. Anders ausgedrückt werden Kandidaten für Positionen, an denen die Kiste im laufenden Betrieb angeordnet wird, berechnet.
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17 zeigt ein erläuterndes Schaubild eines aktuellen Zustands des Systems zur Veranschaulichung der fünften Steuerung. In diesem Zustand ist ein Stück der Kiste B im Lagerbereich 91 angeordnet. Die Kiste B wird vom Förderer 31 befördert. Die übrigen Kisten sind danach drei der Kiste A, vier der Kiste B und drei der Kiste C. Anders ausgedrückt bleiben 10 Kisten zurück, ohne vom Förderer befördert zu werden.
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18 ist eine perspektivische Ansicht der Anordnungsmuster der Schichten, die vom Schichtauswahlteil ausgewählt wurden. Bei dem Beispiel werden das erste Anordnungsmuster bis vierte Anordnungsmuster ausgewählt. 19 zeigt ein erläuterndes Schaubild zu Kandidaten für Positionen, an denen die vom Förderer beförderte Kiste angeordnet werden kann. Bei dem Beispiel werden Positionen des ersten Kandidaten bis fünften Kandidaten spezifiziert. Der Positionsermittlungsteil 43 berechnet die Kandidaten für Positionen der Kiste in Bezug auf das erste Anordnungsmuster bis vierte Anordnungsmuster. Jeder Kandidat entspricht einer Position der Kiste B im ersten Anordnungsmuster bis vierten Anordnungsmuster.
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Unter Bezugnahme auf 16 schließt der Positionsermittlungsteil 43 in Schritt 154 Positionen aus, an denen die Kiste nicht angeordnet werden kann. Unter Bezugnahme auf 19 kann die Kiste B beim vierten Kandidaten und fünften Kandidaten nicht angeordnet werden, da keine Kiste vorhanden ist, die als Basis dient. Der Positionsermittlungsteil 43 schließt den vierten Kandidaten und den fünften Kandidaten aus und lässt den ersten Kandidaten bis dritten Kandidaten übrig. Somit schließt der Positionsermittlungsteil 43 Positionen, an denen eine Kiste nicht angeordnet werden kann, auf Basis eines Zustands der im Inneren des Lagerbereichs gestapelten Kisten aus.
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In Schritt 155 ermittelt der Positionsermittlungsteil 43 sodann den Kandidaten für eine Position, an der die Kiste angeordnet wird. In Schritt 156 beurteilt der Positionsermittlungsteil 43, ob, wenn die Kiste an der ausgewählten Position angeordnet ist, eine Höhe der gestapelten Kisten umso kleiner wird, desto stärker man sich dem Roboter 1 nähert.
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Wie in 17 veranschaulicht, ist der Roboter 1 auf einer rechten Seite des Lagerbereichs 91 angeordnet. Beim ersten Kandidaten und zweiten Kandidaten, wie in 19 veranschaulicht, wird eine Höhe der Kisten umso kleiner, desto stärker man sich dem Roboter nähert. Andererseits sind die Kisten B beim dritten Kandidaten an Endabschnitten auf beiden Seiten in einer Breitenrichtung des Lagerbereichs 91 angeordnet. Ein ausgenommener Teil ist in der Mitte der Breitenrichtung gebildet. Folglich gibt es einen Teil, bei dem eine Höhe der Kisten größer wird, je stärker man sich dem Roboter 1 nähert. Beispielsweise wenn zwei Kisten ausgewählt werden, die einander in Breitenrichtung benachbart sind, beurteilt der Positionsermittlungsteil 43 ob ein Teil vorhanden ist, an dem eine Höhe der Kiste nahe dem Roboter größer als eine Höhe der Kiste vom Roboter 1 entfernt gelegen ist. Der Positionsermittlungsteil 43 beurteilt, ob es beim dritten Kandidaten einen Teil gibt, bei dem eine Höhe der Kiste umso größer wird, desto stärker man sich dem Roboter 1 nähert.
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In Schritt 156 geht, wenn es einen Teil gibt, bei dem eine Höhe der Kiste umso größer wird, desto stärker man sich dem Roboter 1 nähert, die Steuerung zu Schritt 158 über. In Schritt 158 schließt der Speicherteil 44 den ausgewählten Kandidaten für die Position der Kiste aus und speichert die ausgeschlossene Schicht sodann vorübergehend. Beispielsweise wenn der dritte Kandidat in 19 ausgewählt wird, wird der dritte Kandidat ausgeschlossen und vorübergehend im Speicherteil 44 gespeichert.
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Wenn die Kisten in einem Bereich nahe dem Roboter 1 hoch sind, ist, wenn der Roboter angetrieben wird, ein Betrieb zum Vermeiden eines hohen Teils erforderlich. Anders ausgedrückt muss der Roboter die Kiste in einer tiefen Position jenseits des hohen Teils anordnen. Folglich wird eine Steuerung des Roboter kompliziert und erfordert eine lange Zeit. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Steuerung zum vorzugsweisen Anordnen der Kiste an einem entfernteren Teil anstatt an einem Teil nahe dem Roboter 1 durchgeführt. Durch Durchführen dieser Steuerung kann eine Betriebszeit des Roboters 1 verkürzt werden und kann eine Position der Kiste ausgewählt werden, die die Steuerung des Roboters erleichtert.
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Unter Bezugnahme auf den ausgewählten Positionskandidaten geht, wenn die Beurteilung in Schritt 156 positiv ausfällt, die Steuerung zu Schritt 157 über. In Schritt 157 berechnet der Positionsermittlungsteil 43 die erste Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht auf Basis der Position, in der die Kiste anordnet wird, und der Anzahl von übrigen Kisten in Bezug auf jeden Typ.
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20 ist ein schematisches Schaubild, das eine Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht veranschaulicht, wenn die Kiste am ersten Kandidaten angeordnet wird. Eine Schicht, die generiert wird, wenn die Kiste am ersten Kandidaten angeordnet wird, entspricht einem ersten Anordnungsmuster und einem zweiten Anordnungsmuster aus den Anordnungsmustern, wie in 18 veranschaulicht.
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Bei der Berechnung der ersten Wahrscheinlichkeit wird, ähnlich der Berechnung der zweiten Wahrscheinlichkeit, wie oben beschrieben, eine Wahrscheinlichkeit, bei der die Kisten, die erforderlich sind, um eine Schicht zu vollenden, sukzessive befördert werden, in Bezug auf jedes Anordnungsmuster berechnet. Beispielsweise berechnet der Positionsberechnungsteil 43 beim ersten Anordnungsmuster eine Wahrscheinlichkeit, wobei zwei der Kiste A aus zehn der übrigen Kisten sukzessive befördert werden. Die Wahrscheinlichkeit kann mit (3C2)/(10C2) berechnet werden und beläuft sich auf 6,6%. Beim zweiten Anordnungsmuster beträgt die Wahrscheinlichkeit 15%. Folglich beträgt, wenn die Kiste B an einer Position des ersten Kandidaten angeordnet wird, die erste Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht 6,6% + 15% = 21,6%.
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21 ist ein schematisches Schaubild, das eine Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht veranschaulicht, wenn die Kiste am zweiten Kandidaten angeordnet wird. Eine Schicht, die an einer Position der Kiste des zweiten Kandidaten generiert werden kann, entspricht einem vierten Anordnungsmuster und dem zweiten Anordnungsmuster aus den Anordnungsmustern, wie in 18 veranschaulicht. Danach beträgt eine Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht des vierten Anordnungsmusters 40% Eine Wahrscheinlichkeit der Vollendung des zweiten Anordnungsmusters beläuft sich auf 15% Folglich beträgt, wenn die Kiste B an der Position des zweiten Kandidaten angeordnet wird, die erste Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht 40% + 15% = 55%. Somit kann der Positionsermittlungsteil 43 die zweite Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht auf Basis von Typen und der Anzahl der übrigen Kisten berechnen, wenn die im laufenden Betrieb anzuordnende Kiste an einer vorab definierten Position angeordnet wird.
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Unter Bezugnahme auf 16 beurteilt der Positionsermittlungsteil 43 in Schritt 159 sodann, ob alle Positionskandidaten, an denen die Kiste angeordnet wird, ausgewählt sind. Wenn ein Kistenpositionskandidat zurückbleibt, kehrt die Steuerung zu Schritt 155 zurück und ein Positionskandidat, an dem die Kiste angeordnet wird, wird ausgewählt. Danach wird die gleiche Steuerung durchgeführt. In Schritt 159, wenn alle Positionskandidaten ausgewählt wurden, geht die Steuerung zu Schritt 160 über.
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In Schritt 160 beurteilt der Positionsermittlungsteil 43 sodann, ob ein Kistenpositionskandidat übrigbleibt. In Schritt 160, wenn ein Kistenpositionskandidat übrigbleibt, geht die Steuerung zu Schritt 161 über. In Schritt 161 wählt der Positionsermittlungsteil 43 eine Position der Kiste aus, an der die erste Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht am höchsten ist. Andererseits liegt in Schritt 160 der Fall vor, dass kein Positionskandidat der Kiste übrigbleibt. Beispielsweise bei der Ermittlung bleibt in Schritt 158, wenn alle Positionskandidaten der Kiste ausgeschlossen wurde, kein Positionskandidat der Kiste übrig. In diesem Fall geht die Steuerung zu Schritt 162 über.
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In Schritt 162 wird die erste Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht in Bezug auf jeden Positionskandidaten der Kiste berechnet, der in Schritt 158 vorübergehend gespeichert wurde. Die erste Wahrscheinlichkeit wird mit dem Prozess gleich Schritt 157 berechnet. Danach geht die Steuerung zu Schritt 161 über. In Schritt 161 wählt der Positionsermittlungsteil 43 eine Position der Kiste aus, an der die erste Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht am höchsten ist.
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In Schritt 161 wird die Steuerung zum Auswählen einer Position der Kiste, an der die erste Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht am höchsten ist, durchgeführt, wodurch die Kiste an einer Position angeordnet werden kann, an der die Wahrscheinlichkeit der Vollendung einer Schicht hoch ist. Folglich kann eine große Anzahl von Kisten in einem Lagerbereich angeordnet werden und kann vermindert werden, dass nicht alle Kisten im Lagerbereich angeordnet werden kann. Somit kann der Positionsermittlungsteil 43 eine Position, an der die Kiste angeordnet wird, ermitteln. Danach kann der Roboter 1 die Kiste an die ausgewählte Position befördern.
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Unter Bezugnahme auf 5 kann die erste Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform einmal am Beginn durchgeführt werden. Danach können die zweite Steuerung bis fünfte Steuerung jedes Mal durchgeführt werden, wenn die Kiste zum Förderer befördert wird. Die zweite Steuerung bis fünfte Steuerung werden wiederholt, wodurch Positionen aller Kisten getrennt ermittelt werden können.
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Die Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugt eine Schicht, in der Kisten horizontal angeordnet werden, und berechnet ein Stauungsmuster durch Stapeln der erzeugten Schicht in Höhenrichtung eines Lagerbereichs. Die Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Schicht, die sich in Horizontalrichtung erstreckt, zu Beginn, so dass eine große Anzahl von Kisten in Horizontalrichtung des Lagerbereichs angeordnet werden kann. Demgemäß wird eine Bodenfläche jeder Schicht groß und wird die Stabilität hoch, wenn die Kisten im Lagerbereich angeordnet sind.
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Man bemerke unter Bezugnahme auf 15, dass in Schritt 148 der Fall vorliegt, dass ermittelt wird, dass die beförderte Kiste auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung angeordnet wird. Es gibt jedoch einen Fall, bei dem die Kiste nicht auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung angeordnet werden kann, da eine große Anzahl von Kisten auf dem Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung angeordnet ist. Alternativ gibt es den Fall, dass das Stauungssystem keinen Tisch 33 zur vorübergehenden Platzierung umfasst. In diesem Fall wird eine sechste Steuerung zum Teilen des Lagerbereichs 91 durchgeführt.
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22 zeigt einen Ablaufplan der sechsten Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform führt der Teilungsbereichfestlegeteil 54 des Kombinationsberechnungsteils 42 die sechste Steuerung durch.
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In Schritt 171 berechnet der Teilungsbereichfestlegeteil 54 einen Raum einer Schicht in der Mitte der Generierung. In Schritt 172 berechnet der Teilungsbereichfestlegeteil 54 eine Position, an der die Teilung erfolgt. Danach teilt der Teilungsbereichfestlegeteil 54 in Schritt 173 einen Bereich in der berechneten Position.
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23 ist ein schematisches Schaubild eines aktuellen Zustands zur Veranschaulichung der sechsten Steuerung. Im Lagerbereich 91 sind die Mehrzahl von Kisten B und die Mehrzahl von Kisten A gestapelt. Die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die Veranschaulichung eines Zustands, bei dem die Kiste C hier durch den Förderer 31 befördert wird. Der Teilungsbereichfestlegeteil 54 erkennt, dass eine Schicht im Raum A vollendet ist, der an einer vorab definierten Position in Höhenrichtung geteilt ist. Der Teilungsbereichfestlegeteil 54 erkennt, dass ein Raum B einer Schicht in der Mitte der Generierung liegt. Danach legt der Teilungsbereichfestlegeteil 54 eine Position, an der die Teilung erfolgt, auf Basis des Anordnungsmusters der im Raum B gestapelten Kisten fest.
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24 ist ein schematisches Schaubild des Lagerbereichs zur Veranschaulichung einer Bereichsteilungsposition. Der Teilungsbereichfestlegeteil 54 wählt eine solche Position aus, an der die Schicht in der Mitte der Generierung so gut wie möglich vollendet werden kann. Beispielsweise entspricht ein Teil, an dem eine Höhe einer Oberseite unterschiedlich ist, der Schicht in der Mitte der Generierung. Bei einem Beispiel, wie in 24 veranschaulicht, entsprechen eine Spalte äußerst links und eine Spalte in der Mitte im Raum B der Schicht in der Mitte der Generierung. Der Teilungsbereichfestlegeteil 54 teilt keinen Bereich im Inneren des Schicht in der Mitte der Generierung, sondern teilt den Bereich außerhalb der Schicht in der Mitte der Generierung. Außerdem führt der Teilungsbereichfestlegeteil 54 eine Teilung durch, so dass eine Bodenfläche, die für die Vollendung der Schicht in der Mitte der Generierung erforderlich ist, nachdem eine Teilung um kleinsten wird. Bei einem Beispiel, wie in 24 veranschaulicht, teilt der Teilungsbereichfestlegeteil 54 den Lagerbereich 91, um einen Raum A und einen Raum B zu generieren.
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Man bemerke, dass, wenn keine Schicht in der Mitte der Generierung vorhanden ist, die von der ersten Steuerung berechneten Schichten in einen Bereich, der die vom Förderer beförderte Kiste enthält und des Weiteren eine Schicht mit der kleinsten Bodenfläche generiert, und den anderen Bereich geteilt werden können. Außerdem kann der Teilungsbereichfestlegeteil 54 des Weiteren einen Bereich teil, der zuvor geteilt wurde. Somit kann der Teilungsbereichfestlegeteil 54 Teilungsbereiche durch Teilen des Lagerbereichs festlegen.
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Unter Bezugnahme auf 22 berechnet der Teilungsbereichfestlegeteil 54 in Schritt 174 ein Anordnungsmuster der Kisten, die eine Schicht darstellen, in Bezug auf jeden geteilten Bereich. Anders ausgedrückt ermittelt der Positionsberechnungsteil 41 eine Position der anzuordnenden Kiste durch Wiederholen der zweiten Steuerung bis fünften Steuerung unter Bezugnahme auf jeden Teilungsbereich. Wenn ein Bereich geteilt ist, kann sich eine Endhöhe der Kisten in Bezug auf jeden geteilten Bereich voneinander entscheiden.
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Bei der Mehrzahl von Typen von Gegenständen gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die lateralen Breiten und die longitudinalen Höhen miteinander identisch, diese Konfiguration ist jedoch nicht einschränkend und die vorliegende Erfindung kann auch auf den Fall angewandt werden, dass ein Mehrzahl von Gegenständen mit voneinander unterschiedlichen lateralen Breiten und longitudinalen Längen umfasst ist.
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Bei jeder Steuerung, wie oben beschrieben, kann die Reihenfolge der Schritte verändert werden, solange die Funktionen und Effekte nicht geändert werden.
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Bei der Stauungsmuster-Berechnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung können, wenn eine Mehrzahl von Gegenständen gestaut wird, im Fall einer unregelmäßigen Reihenfolge der Typen der zu stauenden Gegenstände geeignete Positionen berechnet werden, an denen die Gegenstände gestaut werden.
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Des Weiteren können die Ausführungsformen, wie oben beschrieben, entsprechend kombiniert werden. Bei jeder Figur, wie oben beschrieben, sind gleiche oder ähnliche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen ausgewiesen. Man bemerke, dass die Ausführungsformen, wie oben beschrieben, veranschaulichend sind und die Erfindung nicht einschränken. Außerdem beinhalten die Ausführungsformen Modifikationen der in den Ansprüchen angeführten Ausführungsformen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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