JP2000085973A - 柱状連続荷積装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロボットの無駄な動きをできるだけ少なくし
て積み付け能力を最大限に発揮することのできる柱状連
続荷積装置を提供すること。 【解決手段】 ロボット１０は、該ロボットと積付コン
ベヤ２２との間にある荷物３１を掴んで、積付コンベヤ
に搭載されているパレット２１上であってその進行方向
に関して先端側を第１列目としてこの第１列目に柱状に
積み付けを行う。制御装置は、第１列目の柱状の積み付
けを行っている間は積付コンベヤを停止状態におき、第
１列目の柱状の積み付けが終了すると積付コンベヤを駆
動してロボットが次の荷物を取りに行っている間に一列
分だけパレットを進行方向に移動させる。続いて、ロボ
ットはパレット上に第２列目の柱状の積み付けを行い、
以下同様にしてパレット上に複数列の積み付けを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パレット上にロボ
ットにより荷物を複数列かつ上方向に柱状に積み付ける
柱状連続荷積装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の荷積装置はパレタイジング装置
と呼ばれ、様々なタイプのものが提供されているが、旋
回式のロボットを備えているのが普通である。図９を参
照してその一例を説明する。

【０００３】図９において、ロボット１００は、アーム
１０１の先端に設けられた一対のレーキ状の爪部による
掴み機構１０２により、フィードコンベヤ２００で搬送
されてくる荷物３００を掴み、荷積コンベヤ２１０上に
あるパレット２２０に置く。積み付けの方法は、静止状
態にあるパレット２２０上に一段目、ここでは６個の荷
物３００を順に置き、次にその上に２段目の６個の荷物
を順に積み上げ、これを所定の段数になるまで繰り返す
という方法である。このような積み付け方法は、平面積
み上げ方法とも呼ばれる。

【０００４】パレット２２０への所定段数の荷物３００
の積み付けが終了すると、ロボット１００は待機状態に
おかれ、積み付けが終了したパレット２２０は払出コン
ベヤ２３０に送られる。その間に、荷積コンベヤ２１０
には次のパレット２２０が送り込まれる。以上の制御
は、制御盤２７０に収容されている制御装置により行わ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これまでの積み付け
は、上述したような平面積み上げ方法が一般的である。
しかし、この方法では、ロボット１００の旋回動作によ
り、荷物３００を１個ずつパレット２２０上の異なった
位置に載せる必要があり、フィードコンベヤ２００と荷
積コンベヤ２１０とはある程度離れた位置にあるので、
１個当たりの積み込みに時間を要する。しかも、積み付
けが終了したパレット２２０を移動させて次のパレット
を荷積コンベヤ２１０上に移動させるまでの間は、ロボ
ット１００は待機状態におかれるので、作業に関与しな
い無駄な時間が費やされることになる。以上の理由で、
これまでのパレタイジング装置ではその積み付け能力に
限界があった。

【０００６】そこで、本発明の課題は、ロボットの無駄
な動きをできるだけ少なくして積み付け能力を最大限に
発揮することのできる柱状連続荷積装置を提供すること
にある。

【０００７】本発明の他の課題は、旋回式のロボットを
使用せずに済む柱状連続荷積装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、パレッ
ト上にロボットにより荷物を複数列かつ上方向に柱状に
積み付ける荷積装置において、前記パレットを搭載して
前記ロボットから離れる方向に搬送するための積付コン
ベヤと、前記ロボット及び前記積付コンベヤを制御する
ための制御装置とを備え、前記ロボットは、該ロボット
の前方に配置されている少なくとも１個の荷物を掴ん
で、前記積付コンベヤに搭載されている前記パレット上
であってその進行方向に関して先端側を第１列目として
この第１列目に柱状に積み付けを行うことができるもの
であり、前記制御装置は、前記第１列目の柱状の積み付
けを行っている間は前記積付コンベヤを停止状態にお
き、前記第１列目の柱状の積み付けが終了すると前記積
付コンベヤを駆動して前記ロボットが次の荷物を取りに
行っている間に一列分だけ前記パレットを前記進行方向
に移動させ、続いて前記ロボットが前記パレット上に第
２列目の柱状の積み付けを行い、以下同様にして前記パ
レット上に複数列の積み付けを行い、荷物の移動を最短
距離にしてロボットの積付能力を最大限に発揮させるよ
うにしたことを特徴とする柱状連続荷積装置が提供され
る。

【０００９】本発明によればまた、前記積付コンベヤに
おける前記パレットの進行方向とは反対側に次のパレッ
トを待機状態におくためのパレット待機コンベヤを備
え、前記制御装置は、前記積付コンベヤ上で前記パレッ
トを一列分移動させる時、前記パレット待機コンベヤを
駆動して前記次のパレットも同方向に一列分移動させる
ことにより前記パレットと前記次のパレットの間隔を一
定に保つようにし、前記パレット上への複数列の積み付
けが終了すると前記ロボットが次の荷物を取りに行って
いる間に前記積付コンベヤを駆動して前記パレットを払
出コンベヤに移動させると共に、前記パレット待機コン
ベヤを駆動して前記次のパレットを前記積付コンベヤ上
に移動させることにより、パレット入れ替え時のロボッ
トの無駄な待機状態を無くし、以後、前記次のパレット
上に複数列の積み付けが行われることを特徴とする柱状
連続荷積装置が提供される。

【００１０】なお、前記積付コンベヤと前記パレット待
機コンベヤとが同じ高さ位置にあり、前記ロボットの前
方に配置されている少なくとも１個の荷物は、前記同じ
高さ位置よりも高い位置で前記積付コンベヤあるいは前
記パレット待機コンベヤと交差するように配置されてい
る荷整列コンベヤに搭載されていることが好ましい。

【００１１】前記ロボットは、一列当たり複数個の荷物
を一括して掴むことができるように複数個の掴み機構を
備えていることが好ましい。

【００１２】更に、前記ロボットは、前記荷物の掴み機
構を前記パレットの進行方向及び上下方向に可動とする
２軸式のアームを備えたもので良い。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１、図２を参照して、本発明の
好ましい実施の形態について説明する。本形態による柱
状連続荷積装置は、ロボット１０と、パレット２１を搬
送するためのパレット搬送コンベヤ系２０と、荷物３１
をロボット１０による掴み位置に搬送するための荷物搬
送コンベヤ系３０とを備えている。

【００１４】ロボット１０は、旋回式タイプではなく、
荷物３１の掴み機構１１を、パレット２１の進行方向及
び上下方向に可動とするアーム１２を備えた、いわゆる
２軸式のタイプで良い。特に、掴み機構１１について
は、本形態では、一列に配列されている複数個（ここで
は、４個）の荷物３１を一括して掴むことができるよう
にされているが、この構造については後述する。

【００１５】パレット搬送コンベヤ系２０は、パレット
２１を搭載してロボット１０から離れる方向に搬送する
ための積付コンベヤ２２と、積付コンベヤ２２における
パレット２１の進行方向とは反対側に配置されて、次の
パレット２１−１を待機状態におくためのパレット待機
コンベヤ２３と、荷物３１の積み付けが終了したパレッ
ト２１を積付コンベヤ２２から受け取って払い出し位置
に送るための払出コンベヤ２４とを直列に配列して成
る。

【００１６】荷物搬送コンベヤ系３０は、複数個（ここ
では、４個）の荷物３１を一列に整列させた状態でロボ
ット１０による掴み位置に置くための荷整列コンベヤ３
２と、次に掴まれるべき４個の荷物３１を待機状態にお
くための定間コンベヤ３３と、荷物３１を連続的に受け
入れるための導入コンベヤ３４とを直列に配列して成
る。特に、本形態では、荷物３１の積み付けに伴う掴み
機構１１の移動量を最小にするという観点から、荷整列
コンベヤ３２をロボット１０と積付コンベヤ２２との間
に配置する。このために、荷整列コンベヤ３２は、積付
コンベヤ２２の高さ位置よりも高い位置で積付コンベヤ
２２あるいはパレット待機コンベヤ２３と交差するよう
に配置されている。なお、定間コンベヤ３３の先端部に
は、次に掴まれるべき４個の荷物３１を係止するための
可動ストッパ３３−１が設けられている。この可動スト
ッパ３３−１は、荷整列コンベヤ３２上の４個の荷物３
１が掴み機構１１で掴まれて上方に移動すると下動し、
次に掴まれるべき４個の荷物３１がすぐに荷整列コンベ
ヤ３２上に移し替えられる。一方、荷整列コンベヤ３２
にも４個の荷物３１のうちの最前部のものを係止するた
めの固定ストッパ３２−１が設けられている。

【００１７】以上の構成要素の動作は、図示しない制御
装置により自動制御される。この自動制御動作を図３を
参照して説明する。図３（ａ）に示すように、ロボット
１０は、荷整列コンベヤ３２上に配列されている４個の
荷物３１を掴んで、積付コンベヤ２２に搭載されている
パレット２１上であってその進行方向に関して先端側を
第１列目としてこの第１列目に段状（ここでは、５段）
に順に積み付けを行うことにより、柱状に積み付けを行
う。制御装置は、第１列目の柱状の積み付けを行ってい
る間は積付コンベヤ２２を停止状態におく。そして、第
１列目の柱状の積み付けが終了すると、積付コンベヤ２
２を駆動して掴み機構１１が次の荷物を取りに行ってい
る間に一列分だけパレット２１を進行方向に移動させ
る。この時、制御装置は、積付コンベヤ２２の駆動に同
期してパレット待機コンベヤ２３を駆動して次のパレッ
ト２１−１も一列分だけ進行方向に移動させる。このこ
とにより、パレット２１と次のパレット２１−１の間隔
は一定に保たれる。ロボット１０は、引き続き前記と同
様にしてパレット２１上に第２列目の柱状の積み付けを
行う（図３（ｂ））。以下同様にして、ロボット１０
は、パレット２１上に複数列（ここでは、３列）の柱状
の積み付けを行う（図３（ｃ））。

【００１８】制御装置は更に、パレット２１上への複数
列の積み付けが終了すると、掴み機構１１が次の荷物を
取りに行っている間に積付コンベヤ２２を駆動してパレ
ット２１を払出コンベヤ２４に移動させると共に、パレ
ット待機コンベヤ２３を駆動して次のパレット２１−１
を積付コンベヤ２２上に移動させる。以後、次のパレッ
ト２１−１上に、図３（ａ）〜図３（ｃ）と同様の手順
で複数列の積み付けが行われる（図３（ｄ））。

【００１９】以上の説明で明らかなように、ロボット１
０は、旋回動作無しでパレットの進行方向及び上下方向
のみの最短距離で荷整列コンベヤ３２から積付コンベヤ
２２への荷物３１の移し替えを行うことができる。しか
も、ロボット１０は、パレットの移し替えの間も待機状
態におかれることがないので、無駄な時間が費やされる
ことがなく、その積み付け能力を最大限に発揮すること
ができる。

【００２０】なお、上記の形態では、荷整列コンベヤ３
２は、ロボット１０と積付コンベヤ２２との間に配置さ
れているが、荷整列コンベヤ３２は、ロボット１０の前
方にあれば良く、例えば図３（ａ）に示されている第一
列目の荷物の最上部よりやや斜め上方の位置に配置され
ていても良い。

【００２１】次に、図４、図５を参照して、掴み機構１
１の一例を説明する。図５は、荷物３１が、ビールケー
スのような略箱状のプラスチックケース４０を含む場合
を示している。プラスチックケース４０は、互いに対向
する２辺の上縁部近傍に開口４１ａを有している。

【００２２】このようなプラスチックケース４０を扱う
場合には、図４に示すように、ロボット１０の掴み機構
１１は、互いに接近、離反可能であって互いに対向する
開口４１ａに挿通可能な一対のレーキ状の爪部１１−１
を有するもので構成される。特に、レーキ状の爪部１１
−１は、外側に突出する爪を有し、プラスチックケース
４０の内側に入り込んで、外側にわずかに水平移動する
ことで開口４１ａに挿入されるように構成されることが
望ましい。これは、図示のように、二列目のプラスチッ
クケース４０を積む際に、既に積み上げられている一列
目のプラスチックケース４０にできるだけ接近させて積
み上げることができるようにするためである。言い換え
れば、掴み機構１１からプラスチックケース４０を放す
際に、レーキ状の爪部１１−１の動きが、既に積み上げ
られている一列目のプラスチックケース４０によって阻
害されることの無いようにするためである。

【００２３】詳細に説明すると、一対のレーキ状の爪部
１１−１は、掴み機構１１のヘッド部１１−２に架け渡
されたロッド１１−３に、これをガイドとして互いに接
近、離反可能に設けられる。レーキ状の爪部１１−１を
移動させる手段としては、周知のエアシリンダ機構や、
タイミングベルト、あるいはボールねじ等の機構を利用
することができる。タイミングベルトあるいはボールね
じは、サーボモータと組み合わされる。いずれにして
も、この一対のレーキ状の爪部１１−１は、プラスチッ
クケース４０を掴む場合には、互いに接近するように移
動し、掴み機構１１全体を下動させて爪がプラスチック
ケース４０内に入り込んだら互いに離反する方向に移動
してプラスチックケース４０の上縁部を掛けるように駆
動される。プラスチックケース４０を放す場合には、互
いに接近する方向に移動し、爪がプラスチックケース４
０の上縁部から離れたら掴み機構１１全体を上動させる
ように駆動される。上記の駆動も、前述した制御装置に
より制御される。なお、ロッド１１−３に沿った移動を
円滑にするために、レーキ状の爪部１１−１は、ベアリ
ングを介してロッド１１−３に軸支されるのが好まし
い。

【００２４】図６は、荷物３１が、段ボールケースのよ
うな箱状のケース５０を含む場合の掴み機構１１の例を
示している。このケース５０は、図５のようなプラスチ
ックケース４０とは異なり、開口を持たない。この場合
には、掴み機構１１は、箱状のケース５０の下側に入り
込むことのできる可動式の略Ｌ字形のレーキ状の爪部１
１−５と、箱状のケース５０の振れを防止するためにケ
ース５０をその両側面において挟むことのできる可動式
の一対の押さえ板１１−６とを有している。レーキ状の
爪部１１−５と一対の押さえ板１１−６は、掴み機構１
１のヘッド部１１−７に架け渡されたロッド１１−８
に、これをガイドとして移動可能に設けられる。移動手
段としては、図４と同様、周知のエアシリンダ機構や、
タイミングベルト、あるいはボールねじ等の機構を利用
することができる。また、ロッド１１−８に対するレー
キ状の爪部１１−５と一対の押さえ板１１−６の設置構
造は、図４の場合と同じで良い。

【００２５】箱状のケース５０を掴む際には、レーキ状
の爪部１１−５は、図中左端寄りにあり、一対の押さえ
板１１−６は、箱状のケース５０の幅よりもやや大きい
間隔で離れた状態にある。掴み機構１１が箱状のケース
５０の掴み位置まで下動すると、レーキ状の爪部１１−
５を右側に移動させて箱状のケース５０の下側に入り込
ませ、同時に一対の押さえ板１１−６を互いに接近する
方向に移動させて箱状のケース５０を挟むようにする。
その結果、箱状のケース５０はレーキ状の爪部１１−５
に搭載され、しかも一対の押さえ板１１−６により移動
に伴う揺れが防止される。一対の押さえ板１１−６は、
箱状のケース５０の揺れを防止できれば良いので、挟み
力はそれほど大きくする必要は無い。

【００２６】箱状のケース５０を放す際には、レーキ状
の爪部１１−５を左側に移動させて箱状のケース５０の
下側から抜く。その後、掴み機構１１全体を上動させる
ことにより、一対の押さえ板１１−６は挟み状態の間隔
を維持したままで箱状のケース５０から離れる。勿論、
上記の駆動も制御装置により制御される。

【００２７】なお、図４、図６ではプラスチックケース
４０あるいは箱状のケース５０が１個の場合の説明であ
る。これに対し、本形態では４個のケースを一度に掴ん
で移動させるようにしている。このためには、図４の場
合について言えば、掴み機構１１のヘッド部１１−２
に、一対のレーキ状の爪部１１−１を４組設ければ良
い。この場合、掴み機構１１のヘッド部１１−２には、
一対のレーキ状の爪部１１−１が４組一体のものを着脱
自在な構造にしても良いが、一対のレーキ状の爪部１１
−１を個別に着脱自在な構造にしても良い。これは、一
度に掴むケースの個数は必ずしも４個とは限らないから
である。そして、ケースの大きさも固定ではないので、
ケースの大きさに応じたレーキ状の爪部１１−１が用意
される。これは、図５の場合についても同様である。

【００２８】図４、図６に示した掴み機構１１は一例に
過ぎず、従来のパレタイジング装置に使用されている他
の周知の掴み機構を使用しても良い。

【００２９】図７、図８は、レーキ状の爪部を個別に着
脱自在にした例を示す。図７、図８において、ロッド１
１−３に軸支された軸支部と一体のレーキ取付けバー１
１−１０に、ボルト等により爪１１−１１が個別に取付
けられている。

【００３０】上記の形態では、いわゆる２軸式のロボッ
トを使用することで、旋回式のロボットを使用する場合
に比べて低コストで装置を提供することができるが、旋
回式のロボットを使用して上記の積み付け動作を行うよ
うにした場合でも、その積み付け能力を最大限に発揮で
きるという効果が得られる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ロボットは、旋回動作無しでパレットの進行方向及
び上下方向のみの最短距離で荷物の移し替えを行うこと
ができる。しかも、ロボットは、パレットの移し替えの
間も待機状態におかれることがないので、無駄な時間が
費やされることがなく、その積み付け能力を最大限に発
揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施の形態による柱状連続荷
積装置の構成を示した平面図である。

【図２】図１の柱状連続荷積装置の側面図である。

【図３】本発明による荷積動作を説明するための図であ
る。

【図４】本発明で使用される掴み機構の一例を示した図
である。

【図５】図４に示された掴み機構の対象となるケースの
一例を示した斜視図である。

【図６】本発明で使用される掴み機構の他の例を示した
図である。

【図７】図４に示された掴み機構の他の例を図４と同じ
方向から示した図である。

【図８】図７に示された掴み機構の要部を示した斜視図
である。

【図９】従来の柱状連続荷積装置を説明するための斜視
図である。

【符号の説明】

１０ ロボット １１ 掴み機構 １１−１、１１−５ レーキ状の爪部 １１−２、１１−７ ヘッド部 １１−３、１１−８ ロッド １１−６ 押さえ板 １２ アーム ２０ パレット搬送コンベヤ系 ２１、２１−１ パレット ２２ 積付コンベヤ ２３ パレット待機コンベヤ ２４ 払出コンベヤ ３０ 荷物搬送コンベヤ系 ３１ 荷物 ３２ 荷整列コンベヤ ３２−１ 固定ストッパ ３３ 定間コンベヤ ３３−１ 可動ストッパ ３４ 導入コンベヤ ４０ プラスチックケース ５０ 箱状のケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末広 照明 山口県小野田市大字東高泊字一の横道二三 二七番地一 不二輸送機工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3F004 AA01 AB01 AD01 AG01 AJ01 EA21 EA24 NA02 3F029 AA01 BA01 CA01 CA21 CA53 CA62 CA72 DA01 EA07 3F061 AA01 BA03 BA04 BB10 BC01 BC15 BD01 BD04 BE02 BE05 BE44 DA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレット上にロボットにより荷物を複数
   列かつ上方向に柱状に積み付ける荷積装置において、前
   記パレットを搭載して前記ロボットから離れる方向に搬
   送するための積付コンベヤと、前記ロボット及び前記積
   付コンベヤを制御するための制御装置とを備え、前記ロ
   ボットは、該ロボットの前方に配置されている少なくと
   も１個の荷物を掴んで、前記積付コンベヤに搭載されて
   いる前記パレット上であってその進行方向に関して先端
   側を第１列目としてこの第１列目に柱状に積み付けを行
   うことができるものであり、前記制御装置は、前記第１
   列目の柱状の積み付けを行っている間は前記積付コンベ
   ヤを停止状態におき、前記第１列目の柱状の積み付けが
   終了すると前記積付コンベヤを駆動して前記ロボットが
   次の荷物を取りに行っている間に一列分だけ前記パレッ
   トを前記進行方向に移動させ、続いて前記ロボットが前
   記パレット上に第２列目の柱状の積み付けを行い、以下
   同様にして前記パレット上に複数列の積み付けを行い、
   荷物の移動を最短距離にしてロボットの積付能力を最大
   限に発揮させるようにしたことを特徴とする柱状連続荷
   積装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の柱状連続荷積装置におい
   て、前記積付コンベヤにおける前記パレットの進行方向
   とは反対側に次のパレットを待機状態におくためのパレ
   ット待機コンベヤを備え、前記制御装置は、前記積付コ
   ンベヤ上で前記パレットを一列分移動させる時、前記パ
   レット待機コンベヤを駆動して前記次のパレットも同方
   向に一列分移動させることにより前記パレットと前記次
   のパレットの間隔を一定に保つようにし、前記パレット
   上への複数列の積み付けが終了すると前記ロボットが次
   の荷物を取りに行っている間に前記積付コンベヤを駆動
   して前記パレットを払出コンベヤに移動させると共に、
   前記パレット待機コンベヤを駆動して前記次のパレット
   を前記積付コンベヤ上に移動させることにより、パレッ
   ト入れ替え時のロボットの無駄な待機状態を無くし、以
   後、前記次のパレット上に複数列の積み付けが行われる
   ことを特徴とする柱状連続荷積装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の柱状連続荷積装置におい
   て、前記積付コンベヤと前記パレット待機コンベヤとは
   同じ高さ位置にあり、前記ロボットの前方に配置されて
   いる少なくとも１個の荷物は、前記同じ高さ位置よりも
   高い位置で前記積付コンベヤあるいは前記パレット待機
   コンベヤと交差するように配置されている荷整列コンベ
   ヤに搭載されていることを特徴とする柱状連続荷積装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の柱状連続荷積装置におい
   て、前記ロボットは、一列当たり複数個の荷物を一括し
   て掴むことができるように複数個の掴み機構を備えてい
   ることを特徴とする柱状連続荷積装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の柱状連続荷積装置におい
   て、前記ロボットは、前記荷物の掴み機構を前記パレッ
   トの進行方向及び上下方向に可動とする２軸式のアーム
   を備えたものであることを特徴とする柱状連続荷積装
   置。