JP2000128357A

JP2000128357A - 列単位荷積装置

Info

Publication number: JP2000128357A
Application number: JP10300180A
Authority: JP
Inventors: Michihiko Katayama; 道彦片山; Kazuhiro Irie; 一博入江; Terutada Yada; 照忠矢田
Original assignee: Fuji Yusoki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Fuji Yusoki Kogyo Co Ltd
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2000-05-09
Also published as: EP0995704A1; TW393437B; KR20000028557A

Abstract

(57)【要約】【課題】ロボットのアームの回転動作や荷の掴み機構
の回転動作無しで様々な荷積形態の積み付けを行うこと
のできる列単位荷積装置を提供すること。【解決手段】垂直多関節型のアーム１２に掴み機構１
１を設けたロボット１０によりパレット２１上に荷物を
一段当たり複数列かつ複数段荷積する。荷物は一列分ず
つ、しかも一列分がアームの延在方向に直角な幅方向に
関してほぼ等幅となる組合せ状態で複数個一括してロボ
ットの前方に送られてくる。ロボットは、送られてきた
一列分の荷物を掴んで、積付コンベヤに搭載されている
パレット上であってその一端側を第１列目として荷積を
行い、以後、第一列から離れる方向に一列分ずつ荷積位
置をずらしながら最後尾の列まで荷積を行って一段目の
荷積を行い、以下同様にしてパレット上に複数段の荷積
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複数段荷積する列単位荷積
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の荷積装置は、主に、物品を詰め
た段ボールケース、ポリケース、又は袋を取り扱うもの
で、工場内外での輸送、保管というような用途で利用さ
れ、パレタイジング装置と呼ばれている。このようなパ
レタイジング装置は様々なタイプのものが提供されてい
るが、旋回機能を持つロボットを備えているのが普通で
ある。図１２を参照してその一例を説明する。

【０００３】図１２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、旋回して荷積コンベヤ
２１０上にあるパレット２２０に置く。荷積の方法は、
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。このような荷積方法は、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
の荷積が終了すると、ロボット１００は待機状態におか
れ、荷積が終了したパレット２２０は払出コンベヤ２３
０に送られる。そして、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２
７０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】ところで、図１２にお
いては、パレット２２０に一段当たり６個の荷物３００
が積まれ、上方から見た場合の６個の荷物３００で形成
される荷積平面パターンはすべての段で同じである。し
かし、荷積平面パターンには、後で詳しく説明するよう
に、様々なパターンがある。これに対応するために、ロ
ボット１００は、掴み機構１０２を回転させる回転機構
を備えている。この回転機構によれば、荷物３００を、
既にパレット２２０上にある荷物３００に対して角度を
変えて（例えば、９０度）積むことができる。

【０００６】いずれにしても、これまでのパレタイジン
グ装置では、ロボット１００に旋回機構及び掴み機構１
０２の回転機構を搭載することが必要である。そして、
ロボットの旋回機能、掴み機構の回転機能を利用して荷
物の荷積位置を決めているので、ロボットの構造及び制
御が複雑になると共に、荷積位置に関する情報が多く、
荷積位置の教示が複雑になる。荷積位置の教示というの
は、荷積方法が決まると、あらかじめ手動によりロボッ
トを操作して荷物の掴み位置や荷積位置を覚え込ませ
る、いわゆるティーチングのことである。

【０００７】加えて、上記のパレタイジング装置では、
ロボット１００の旋回動作により、荷物３００を１個ず
つもしくは複数個同時にパレット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
個当たりの荷積に時間を要する。

【０００８】そこで、本発明の課題は、旋回機構及び掴
み機構の回転機構を持たないロボットにより様々な荷積
平面パターンによる複数段の荷積を行うことのできる列
単位荷積装置を提供することにある。

【０００９】本発明の他の課題は、ロボットの無駄な動
きをできるだけ少なくして荷積能力を最大限に発揮する
ことのできる列単位荷積装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、垂直多
関節型のアームに掴み機構を設けたロボットによりパレ
ット上に荷物を一段当たり複数列かつ複数段荷積するた
めの列単位荷積装置であって、前記パレットを搭載して
所定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、前記荷物は一列分ずつ、しかも一列分が前記アー
ムの延在方向に直角な幅方向に関してほぼ等幅となる組
合せ状態で複数個一括して前記ロボットの前方に送られ
てくるものであり、前記ロボットは、送られてきた前記
一列分の荷物を掴んで、前記積付コンベヤに搭載されて
前記ロボットの前方にある前記パレット上であってその
一端側を第１列目として荷積を行い、以後、前記第１列
から離れる方向に一列分ずつ荷積位置をずらしながら最
後尾の列まで荷積を行って一段目の荷積を行い、以下同
様にして前記パレット上に複数段の荷積を行うようにし
たことを特徴とする列単位荷積装置が提供される。

【００１１】本発明によればまた、前記荷物は同じ大き
さであって、しかも一列を構成する複数の荷物の上方か
ら見た組合せパターンが同じ状態で送られてくることに
より、複数段の各段はそれぞれ、上方から見た荷積平面
パターンが同じであることを特徴とする列単位荷積装置
が提供される。

【００１２】この場合、一列を構成する複数の荷物を、
その上方から見た組合せパターンが同じ状態で一列分ず
つ前記ロボットの前方に配置するための荷整列手段が備
えられる。

【００１３】本発明によれば更に、奇数段、偶数段はそ
れぞれ上方から見て同じ荷積平面パターンを有し、しか
も偶数段の荷積平面パターンは、奇数段の荷積平面パタ
ーンに対して、見かけ上、９０度あるいは１８０度回転
したパターンであることを特徴とする列単位荷積装置が
提供される。

【００１４】なお、一列を構成する複数の荷物を一列分
ずつ前記ロボットの前方に配置し、しかも一列もしくは
複数列の荷供給ラインの中に荷方向転換機構を有して、
上方から見た複数の荷物の組合せパターンが一段につき
少なくとも一列だけ他の列と異なった状態で配置するた
めの荷整列手段を備えても良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１、図２を参照して、本発明の
第１の実施の形態について説明する。本形態による列単
位荷積装置は、アーム１２の先端に掴み機構１１を持つ
ロボット１０と、積付コンベヤ２０と、荷物４０をロボ
ット１０の前方に搬送するための荷物搬送コンベヤ３０
と、荷物搬送コンベヤ３０からの荷物４０をロボット１
０の前方、すなわち掴み機構１１による掴み位置に一列
分だけ整列させて配置するための荷整列装置３１とを備
えている。本形態では、荷物４０はすべて同じ大きさで
あることを前提としている。

【００１６】ロボット１０は、旋回式タイプでなく２軸
式のタイプであり、掴み機構１１を、アーム１２の延在
方向及び上下方向に可動とする、いわゆる垂直多関節ロ
ボットである。特に、掴み機構１１については、一列に
配列されている複数個（ここでは、４個）の荷物４０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。

【００１７】積付コンベヤ２０は、荷積を行うべきパレ
ット２１をロボット１０の前方に置くためのもので、そ
の一端側（図１中、右側）には、積付コンベヤ２０に空
パレットを供給するための空パレット供給装置２２が配
置される。積付コンベヤ２０の他端側（図１中、左側）
には、荷物４０が積まれたパレットを受け取るための受
取コンベヤ２３が配置される。空パレット供給装置２２
及び受取コンベヤ２３は周知であるので、詳しい説明は
省略する。

【００１８】荷物搬送コンベヤ３０は、次に掴まれるべ
き複数個（ここでは、４個）の荷物４０を一列に整列さ
せた状態で待機位置におくためのもので、その先端部に
は、次に掴まれるべき４個の荷物４０を係止するための
可動ストッパ３０−１が設けられている。この可動スト
ッパ３０−１は、荷整列装置３１上の４個の荷物４０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４０がすぐに荷整列装置３１上
に移し替えられる。このようにして、荷物搬送コンベヤ
３０と荷整列装置３１は、荷整列手段として作用する。
特に、本形態では、荷物４０の荷積に伴う掴み機構１１
の移動量を最小にするという観点から、荷整列装置３１
をロボット１０と積付コンベヤ２０との間に配置してい
る。このために、荷物搬送コンベヤ３０は、少なくとも
その一部が積付コンベヤ２０と平行に延在するようにし
ている。また、荷整列装置３１の高さは、積付コンベヤ
２０上のパレット２１の高さ位置よりやや高い位置にあ
るのが好ましい。しかし、荷整列装置３１は、ロボット
１０の前方にあれば良く、位置及び高さは本形態に限定
されない。

【００１９】上記の構成により、荷物４０は一列分、す
なわち４個ずつ、しかも一列分がアーム１２の延在方向
（水平状態での）に直角な幅方向に関してほぼ等幅とな
る組合せ状態で一括してロボット１０の前方に送られて
くる。

【００２０】以上の構成要素の動作は、制御盤１（図
１）内の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をも参照して説明する。図３（ａ）に示すよ
うに、ロボット１０は、掴み機構１１により荷整列装置
３１上に配列されている一列分の４個の荷物４０を一括
して掴み、積付コンベヤ２０に搭載されてロボット１の
前方にあるパレット２１（第１パレット）上であってロ
ボット１０から最も遠い一端側を第１列目として荷積を
行う。以後、この第一列目から離れる方向に一列分ずつ
荷積位置をずらしながら最後尾の列（ここでは、第５列
目）まで荷積を行って、平面積み上げ方法による一段目
の荷積を行う。以下同様にしてパレット２１上に２段目
の荷積を行い（図３（ｂ））、最上段（ここでは、第５
段）まで繰り返して複数段の荷積を行う（図３
（ｃ））。この間、積付コンベヤ２０は停止状態に置か
れる。

【００２１】次に、積付コンベヤ２０を駆動して、荷積
を終了したパレット２１を受取コンベヤ２３に移動させ
ると共に、待機状態にある空きのパレット２１（第２パ
レット）をロボット１０の前方位置に移動させる。この
移動は、掴み機構１１が次の荷物を取りにいっている間
に行われる。この空きのパレット２１にも上記と同様の
方法で複数段の荷積が行われる（図３（ｄ））。

【００２２】上記のような荷積は、従来と同様に、あら
かじめティーチングを行って荷物の掴み位置と荷積位置
とを記憶させることにより、自動制御で実行することが
できる。

【００２３】以上の説明で明らかなように、ロボット１
０は、旋回機構、掴み機構の回転機構が無いので、構造
が簡単であり、荷積位置に関する情報も少なくて済む。
加えて、旋回動作や、掴み機構１１の回転動作無しでア
ーム１２の延在方向及び上下方向のみの最短距離で荷整
列装置３１から積付コンベヤ２０上のパレット２１への
荷物４０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、その荷積能力を最大限に発揮することができる。

【００２４】なお、図３では、説明を理解し易くするた
めに、荷整列装置３１と、荷積位置にあるパレット２１
及び待機位置にある空きのパレット２１の位置関係が、
図１とは異なるように示されている。すなわち、図１の
構成によれば、待機位置にある空きのパレット２１は、
荷積位置にあるパレット２１に対し、図面に垂直な方向
に並ぶことになる。しかし、積付コンベヤ２０は、ロボ
ット１０及び荷整列装置３１の直下を通して、掴み機構
１１の移動方向と同じ方向に延在させるようにしても良
い。図３はこのような構成をも考慮して描かれている。

【００２５】上記のように、第１の実施の形態では、一
列を構成する４個の荷物４０の上方から見た組合せパタ
ーンが常に同じ状態でロボット１０の前方に送られてく
ることにより、複数段の各段がそれぞれ、上方から見た
荷積平面パターンが同じとなるような荷積が行われる。
このような荷積は、ブロック積と呼ばれ、図４（ａ）に
側面図、図４（ｂ）、図４（ｃ）にそれぞれ、第１段
目、第２段目の荷積平面パターンが示されている。な
お、図４（ｂ）、図４（ｃ）においては、図中、最も下
側が第１列目であり、これから上側になるにつれて第２
列目、第３列目となる。また、図示のブロック積は、立
方体形状の荷物に適用する場合を示しているが、直方体
形状の荷物にも適用できることは言うまでも無い。

【００２６】荷積平面パターンは、図４に示される代表
的な荷積形態に応じて様々に変化する。以下では、直方
体形状の荷物４０の長手方向に沿う面を側面、長手方向
に直角な面を端面として説明する。

【００２７】れんが積の場合、第１段の第１列目では、
２個の荷物４０を、その長手方向の軸がアーム１２の延
在方向に直角になるように端面同士を付き合わせてい
る。第１段の第２列目では、３個の荷物４０を、その長
手方向の軸がアーム１２の延在方向に平行になるように
側面同士を付き合わせている。その結果、第１列目を構
成する４個の荷物４０の上方から見た組合せパターン
は、第２列目を構成する４個の荷物４０の上方から見た
組合せパターンと異なるが、アーム１２の延在方向に直
角な幅方向の寸法は同じである。次に、第２段の第１列
目では、３個の荷物４０を、その長手方向の軸がアーム
１２の延在方向に平行になるように側面同士を付き合わ
せている。第２段の第２列目では、２個の荷物４０を、
その長手方向の軸がアーム１２の延在方向に直角になる
ように端面同士を付き合わせている。奇数段、偶数段は
それぞれ上方から見て同じ荷積平面パターンを有し、し
かも偶数段の荷積平面パターンは、奇数段の荷積平面パ
ターンに対して、見かけ上、１８０度回転させたパター
ンとなる。

【００２８】交互積の場合には、第１段のすべての列
（６列）において３個の荷物４０を、その長手方向の軸
がアーム１２の延在方向に直角になるように端面同士を
付き合わせている。第２段については、すべての列（３
列）において６個の荷物４０を、その長手方向の軸がア
ーム１２の延在方向に平行になるように側面同士を付き
合わせている。第１段、第２段のいずれにおいても、ア
ーム１２の延在方向に直角な幅方向の寸法は同じであ
る。奇数段、偶数段はそれぞれ上方から見て同じ荷積平
面パターンを有し、しかも偶数段の荷積平面パターン
は、奇数段の荷積平面パターンに対して、見かけ上、９
０度回転させたパターンとなる。

【００２９】スプリット積の場合、第１段の第１列目で
は、２個の荷物４０を、その長手方向の軸がアーム１２
の延在方向に直角になり、しかも端面間に距離Ｌをおい
て配置した組合せパターンとなる。第１段の第２列目、
第３列目はそれぞれ、４個の荷物４０を、その長手方向
の軸がアーム１２の延在方向に平行になるように側面同
士を付き合わせている。その結果、第１列目を構成する
２個の荷物４０の上方から見た組合せパターンは、第２
列目、第３列目を構成する４個の荷物４０の上方から見
た組合せパターンと異なるが、アーム１２の延在方向に
直角な幅方向の寸法は同じである。第２段は、その荷積
平面パターンが、第１段の荷積平面パターンに対して、
見かけ上、１８０度回転させたパターンである。奇数
段、偶数段はそれぞれ上方から見て同じ荷積平面パター
ンを有する。

【００３０】なお、図４は、あくまでも代表的な荷積形
態であり、本発明は、このような荷積形態に限定される
ものではない。すなわち、本発明は、一段当たりの各列
を構成する複数個の荷物の上方から見た組合せパターン
がどのようなパターンであろうと、アーム１２の延在方
向に直角な幅方向の寸法が同じであるようなパターンで
あれば適用可能である。

【００３１】図５、図６を参照して、図４に示されたれ
んが積、交互積、スプリット積に適した第２の実施の形
態について説明する。この第２の実施の形態は、図４で
説明したように、一列を構成する複数個の荷物の上方か
ら見た組合せパターンを異なった状態で供給するための
荷整列手段６０を備えている点で第１の実施の形態と異
なる。

【００３２】この列単位荷積装置は、第１の実施の形態
で説明したものと同じロボット１０と、パレット２１を
一方向に搬送するための積付コンベヤ５０と、荷物４０
をロボット１０の前方に搬送するための荷整列手段６０
とを備えている。本形態でも、荷物４０はすべて同じ大
きさであることを前提としている。

【００３３】積付コンベヤ５０の一端側（図５中、左
側）には、積付コンベヤ５０に空パレットを供給するた
めの空パレット供給装置７０と空パレット移載装置５１
とが配置される。積付コンベヤ５０の他端側（図５中、
右側）には、荷物４０が積まれたパレットを受け取るた
めの受取コンベヤ５２が配置される。

【００３４】荷整列手段６０は、荷物４０を導入するた
めの荷導入コンベヤ６１と、荷物４０を２方向に振り分
けるための荷振り分け装置６２と、振り分けられた一方
の荷物を第１の組合せパターンが得られるように搬送す
るための第１の荷搬送コンベヤ６３と、振り分けられた
他方の荷物の方向を転換させるための荷方向転換装置６
４と、方向を転換された荷物４０を第２の組合せパター
ンが得られるように搬送するための第２の荷搬送コンベ
ヤ６５と、第１、第２の荷搬送コンベヤ６３、６５から
の荷物４０をそれぞれ、ロボット１０の掴み機構１１に
よる第１、第２の掴み位置にそれぞれ一列分だけ整列さ
せて配置するための荷整列装置６６とを備えている。図
５では、第１の組合せパターンは、２個の荷物４０を、
その長手方向の軸がアーム１２の延在方向に直角になる
ように端面同士を付き合わせたパターンであり、第２の
組合せパターンが、３個の荷物４０を、その長手方向の
軸がアーム１２の延在方向に平行になるように側面同士
を付き合わせたパターンである場合を示している。第
１、第２の荷搬送コンベヤ６３、６５の先端部にはそれ
ぞれ、次に掴まれるべき２個あるいは３個の荷物４０を
係止するための可動ストッパ６３−１、６５−１が設け
られている。これらの可動ストッパ６３−１、６５−１
は、図１で説明した可動ストッパ３０−１と同じであ
る。

【００３５】上記の構成により、荷物４０は一列分、す
なわち第１の掴み位置については２個、第２の掴み位置
では３個ずつ、しかも一列分がアーム１２の延在方向に
直角な幅方向に関してほぼ等幅となる組合せ状態で一括
して荷整列装置６６に配置される。

【００３６】なお、上記の荷整列手段６０における荷振
り分け装置６２、荷方向転換装置６４、第１、第２の荷
搬送コンベヤ６３、６５は、装置単体で言えば周知であ
り、詳しい説明は省略する。

【００３７】制御装置は、あらかじめティーチングによ
り得られた第１、第２の掴み位置、荷物の荷積位置情報
に基づいて垂直多関節式のロボット１０を制御する。図
３で説明したように、ロボット１０は、第１段について
言えば、荷整列手段６０により第１の掴み位置に搬送さ
れている第１の組合せパターンの２個の荷物４０を一括
して掴んでパレット２１上の第１列目に荷積する。次
に、第２の掴み位置に搬送されている第２の組合せパタ
ーンの３個の荷物４０を一括して掴んでパレット２１上
の第２列目に荷積する。続いて、第２の掴み位置に搬送
されている第２の組合せパターンの３個の荷物４０を一
括して掴んでパレット２１上の第３列目に荷積する。第
２段目では、第２の掴み位置に搬送されてきた第２の組
合せパターンの３個の荷物４０をパレット２１上の第１
列目、第２列目に荷積し、第１の掴み位置に搬送されて
きた第１の組合せパターンの２個の荷物４０をパレット
２１上の第３列目に荷積する。以下、同様にして、奇数
段、偶数段がそれぞれ、上方から見て同じ荷積平面パタ
ーンとなるような荷積が行われる。その結果、図４で説
明したれんが積と同様（但し、３列）の荷積形態が得ら
れる。

【００３８】図４の交互積の場合について言えば、例え
ば３個の荷物４０を、その長手方向の軸がアーム１２の
延在方向に直角になるように端面同士を付き合わせたも
のを第１の組合せパターンとし、６個の荷物４０を、そ
の長手方向の軸がアーム１２の延在方向に平行になるよ
うに側面同士を付き合わせものを第２の組合せパターン
とする。ロボット１０は、第１段目については、６列す
べてを第１の組合せパターンから成る荷積平面パターン
となるように荷積を行う。次に、第２段目については、
３列すべてを第２の組合せパターンから成る荷積平面パ
ターンとなるように荷積を行う。以後、これを所定の段
数まで繰り返す。

【００３９】図４のスプリット積の場合について言え
ば、例えば２個の荷物４０を、その長手方向の軸がアー
ム１２の延在方向に直角になり、しかも端面間に距離Ｌ
をおいて配置したものを第１の組合せパターンとし、４
個の荷物４０を、その長手方向の軸がアーム１２の延在
方向に平行になるように側面同士を付き合わせたものを
第２の組合せパターンとする。この場合、荷整列装置６
６における第１の掴み位置には、２個の荷物４０が端面
間に距離Ｌをおいた状態で配置される。ロボット１０
は、第１段目については、第１列目に第１の組合せパタ
ーン、第２、第３列目には第２の組合せパターンによる
荷積を行う。第２段目については、第１、第２列目に第
２の組合せパターン、第３列目には第１の組合せパター
ンによる荷積を行う。以後、これを所定の段数まで繰り
返す。

【００４０】この第２の実施の形態においても、荷積位
置に関する情報は、掴み位置の情報が増えるが、従来の
情報量に比べれば少なくて済む。また、ロボット１０
は、アーム１２の旋回動作や、掴み機構１１の回転動作
無しでアーム１２の延在方向及び上下方向のみの最短距
離で荷整列装置６６から積付コンベヤ５０上のパレット
２１への荷物４０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、その荷積能力を最大限に発揮することがで
きる。

【００４１】上記の第２の実施の形態では、２つの荷搬
送コンベヤ６３、６５を使用して２種類の組合せパター
ンをつくり、２つの掴み位置に供給するようにしている
が、組合せパターンをどのような形態にするかは荷搬送
コンベヤ６３、６５の運転モードを適宜選択することに
より任意に設定することができる。そして、１つの荷搬
送コンベヤで異なった組合せパターンの荷物を１つの掴
み位置に供給することもできる。例えば、荷方向転換装
置６４の出口を荷搬送コンベヤ６３の途中で合流させる
ようにしたり、導入コンベヤ６１に供給する時点で荷物
の方向を転換させた状態で導入することにより、異なっ
た組合せパターンの荷物を１つの掴み位置に供給できる
ことは容易に考えられる。

【００４２】次に、図７、図８を参照して、掴み機構１
１の一例を説明する。図８は、荷物４０が、ビールケー
スのような略箱状のプラスチックケース４１を含む場合
を示している。プラスチックケース４１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。

【００４３】このようなプラスチックケース４１を扱う
場合には、図７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
４１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４１を積む際に、既に積み付けられている一列
目のプラスチックケース４１にできるだけ接近させて積
み付け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４１を放す
際に、レーキ状の爪部１１−１の動きが、既に積み付け
られている一列目のプラスチックケース４１によって阻
害されることの無いようにするためである。

【００４４】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４１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４１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４１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４１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
１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。

【００４５】図９は、荷物４０が、段ボールケースのよ
うな箱状のケース４２を含む場合の掴み機構１１の例を
示している。このケース４２は、図８のようなプラスチ
ックケース４１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４２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４２の振れを防止するためにケ
ース４２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７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７の場合と同じで良い。

【００４６】箱状のケース４２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４２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
４２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４２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４２を挟むようにする。
その結果、箱状のケース４２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４２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。

【００４７】箱状のケース４２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４２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４２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。

【００４８】なお、図７、図９はプラスチックケース４
１あるいは箱状のケース４２が１個の場合の説明であ
る。これに対し、本発明では２個以上のケースを一度に
掴んで移動させるようにしている。このためには、図７
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を複数組設ければ
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が複数組一体のもの
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常に同じとは限らないか
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９の場合についても同様であ
る。

【００４９】図７、図９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。

【００５０】図１０、図１１は、レーキ状の爪部を個別
に着脱自在にした例を示す。図１０、図１１において、
ロッド１１−３に軸支された軸支部と一体のレーキ取付
けバー１１−１０に、ボルト等により爪１１−１１が個
別に取付けられている。

【００５１】なお、第１、第２の実施の形態のいずれに
おいても、パレット２１上の各段の第１列目を、ロボッ
ト１０から最も離れた端部に近い方としているが、ロボ
ット１０に最も近い方を第１列目としてロボット１０か
ら遠ざかる方向に第２列目、第３列目となるような荷積
を行うようにしても良い。

【００５２】また、パレット上に荷物を複数列かつ複数
段荷積する、いわゆるパレタイジング装置について説明
したが、ロボット１０に、上記の動作とは逆の動作をさ
せることにより、パレット上に複数列かつ複数段荷積さ
れている荷物を一列分ずつ解体して別のパレットあるい
はコンベヤに移し替える、いわゆるデパレタイジング装
置としても利用可能である。

【００５３】

【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、旋回機構、掴み機構の回転機構が無い
ので、構造が簡単であり、荷積位置に関する情報も少な
くて済む。また、ロボットは、アームの旋回動作や掴み
機構の回転動作無しでアームの延在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、その荷積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】本発明の第１の実施の形態における列単位荷積
装置の構成を示した平面図である。

【図２】図１の列単位荷積装置の側面図である。

【図３】第１の実施の形態による荷積動作を説明するた
めの図である。

【図４】本発明において適用される荷物の荷積形態の代
表的な例を示した図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態における列単位荷積
装置の構成を示した平面図である。

【図６】図５の列単位荷積装置の側面図である。

【図７】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８】図７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９】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１０】図７に示された掴み機構の他の例を図７と同
じ方向から示した図である。

【図１１】図１０に示された掴み機構の要部を示した斜
視図である。

【図１２】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】

１制御盤１０ロボット１１掴み機構１２アーム２０、５０積付コンベヤ２１パレット２２、７０空パレット供給装置２３、５２受取コンベヤ３０荷物搬送コンベヤ３１、６６荷整列装置５１空パレット移載装置６０荷整列手段６１導入コンベヤ６２荷振り分け装置６３第１の荷搬送コンベヤ６４荷方向転換装置６５第２の荷搬送コンベヤ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１１月２９日（１９９９．１１．
２９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、垂直多
関節型のアームに掴み機構を設けたロボットによりパレ
ット上に荷物を一段当たり複数列かつ複数段荷積するた
めの列単位荷積装置であって、前記パレットを搭載して
所定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、前記荷物は一列分ずつ、しかも一列分が前記アー
ムの延在方向に直角な幅方向に関してほぼ等幅となる組
合せ状態であって一列を構成する複数個の荷物の上方か
ら見た組合せパターンが同じ状態かあるいは異なった状
態で複数個一括して前記ロボットの前方に送られてくる
ものであり、前記ロボットは、ロボット旋回機構及び掴
み機構の回転機構を持たずに、送られてきた前記一列分
の荷物を掴んで、前記積付コンベヤに搭載されて前記ロ
ボットの前方にある前記パレット上であってその一端側
を第１列目として荷積を行い、以後、前記第１列から離
れる方向に一列分ずつ荷積位置をずらしながら最後尾の
列まで荷積を行って一段目の荷積を行い、以下同様にし
て前記パレット上に複数段の荷積を行うことにより、前
記パレット上に任意個数、任意列数、任意段数であって
しかも各段毎の上方から見た荷積平面パターンが異なっ
た状態での荷積をも可能としたことを特徴とする列単位
荷積装置が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢田照忠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） 3F029 AA02 AA04 BA01 CA52 CA62 DA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】垂直多関節型のアームに掴み機構を設け
たロボットによりパレット上に荷物を一段当たり複数列
かつ複数段荷積するための列単位荷積装置であって、前記パレットを搭載して所定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、前記荷物は一列分ずつ、しかも一列分が前記アームの延
在方向に直角な幅方向に関してほぼ等幅となる組合せ状
態で複数個一括して前記ロボットの前方に送られてくる
ものであり、前記ロボットは、ロボット旋回機構及び掴み機構の回転
機構を持たずに、送られてきた前記一列分の荷物を掴ん
で、前記積付コンベヤに搭載されて前記ロボットの前方
にある前記パレット上であってその一端側を第１列目と
して荷積を行い、以後、前記第１列から離れる方向に一
列分ずつ荷積位置をずらしながら最後尾の列まで荷積を
行って一段目の荷積を行い、以下同様にして前記パレッ
ト上に複数段の荷積を行うようにしたことを特徴とする
列単位荷積装置。
【請求項２】請求項１記載の列単位荷積装置におい
て、前記荷物は同じ大きさであって、しかも一列を構成
する複数の荷物の上方から見た組合せパターンが同じ状
態で送られてくることにより、複数段の各段はそれぞ
れ、上方から見た荷積平面パターンが同じであることを
特徴とする列単位荷積装置。
【請求項３】請求項１記載の列単位荷積装置におい
て、奇数段、偶数段はそれぞれ上方から見て同じ荷積平
面パターンを有し、しかも偶数段の荷積平面パターン
は、奇数段の荷積平面パターンに対して、見かけ上、９
０度あるいは１８０度回転したパターンであることを特
徴とする列単位荷積装置。
【請求項４】請求項２記載の列単位荷積装置におい
て、一列を構成する複数の荷物を一列分ずつ前記ロボッ
トの前方に配置し、しかも一列もしくは複数列の荷供給
ラインの中に荷方向転換機構を有して、上方から見た複
数の荷物の組合せパターンが一段につき少なくとも一列
だけ他の列と異なった状態で配置するための荷整列手段
を備えたことを特徴とする列単位荷積装置。