JP2003335417A - サイズと重さが不規則な梱包製品をパレット積みする方法および装置 - Google Patents

サイズと重さが不規則な梱包製品をパレット積みする方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】パレット積みの精度と効率を高めるように先行
技術を改良する。 【解決手段】不規則なサイズと重さで受入れられた矩形
の梱包製品をパレット積みするための方法および装置で
ある。“コーナ”準拠のモデリング・システムを利用し
てライン・コンベヤ上に集積された梱包製品の可能な配
置の評価が補助され、配置評価プロセスを利用して、発
見的解析に依存した“最良”の梱包製品の配置を選択す
る。統計に準拠した測定と比較を利用して評価プロセス
が補助される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に梱包製品の処
理に関し、特にサイズが不規則な梱包製品を受理し、こ
の梱包製品をパレットまたはその他の適宜の場所に安定
した状態で積載し、パレット全体とパレット上の積載物
を遠隔地の行き先に移送できるようにする方法および装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】先行技術では、（“ボックス”とも呼ば
れる）個々の梱包製品を単一または複数の群に積載し、
梱包製品群を一括して遠隔地に移送するための方法およ
び装置が一般に知られている。このような従来形の装置
は“不規則的”および“規則的”パレタイジング（パレ
ット積み）システムに区分される傾向があった。マゾー
ズ氏の米国特許明細書第５，１７４５，６９２号「サイ
ズと内容が混在した荷物をランダムに届ける方法および
装置」は、梱包製品を受理し、これらをパレット６のよ
うなパレット上に積載する円形の“カルーセル”形コン
ベヤ２を使用して荷物を積載する方法および装置を開示
している。荷物を選択するために毒性、落下試験、緩衝
性、壊れやすさ、および内容物などのある種の“属性の
くくり出し”が行われる。マゾーズ氏の開示内容の重要
な部分は、“単位長”である“体素（ｖｏｘｅｌ）”を
用いたことであると思われる。モデリング目的で“最大
共通体素”が判定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】マゾーズ氏のような先
行技術には利点があるものの、パレット積みの精度と効
率を高めるように先行技術を改良する必要性が常に存在
し、これは本発明によって提供される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は時間効率が良い
改良された積載効率を得る、梱包製品を測定し、蓄積
し、パレット積みするための方法および装置を提供する
ことによって先行技術の欠点を克服するものである。従
って、本発明の目的は梱包製品を処理するための改良形
の方法および装置を提供することにある。本発明の別の
目的は安定した状態で梱包製品を積載するための改良形
の方法および装置を提供することにある。本発明の別の
目的はランダムに受理された梱包製品を積載するための
改良形の方法および装置を提供することにある。本発明
の別の目的は広範囲のサイズの梱包製品に適応できる、
梱包製品を積載するための改良形の方法および装置を提
供することにある。本発明の別の目的は時間とスペース
を効率的に利用した、梱包製品を積載するための改良形
の方法および装置を提供することにある。本発明の別の
目的はアキュムレータ・コンベヤ上の梱包製品の“中心
部”を特定するための改良形の方法および装置を提供す
ることにある。本発明のその他の目的、特徴および利点
は、添付図面と請求の範囲を参照しつつ本発明の好適な
実施例についての以下の詳細な説明を読むことで明らか
になろう。
【０００５】
【発明の実施の形態】＜以下、発明を実施するための最
良の形態を説明する。まず、説明のためのインデックス
を紹介し、その後、その内容を説明する。＞ Ｉ．概略作用 ＩＩ．さらに詳しい解説 Ａ．梱包製品の任意の受け取り Ｂ．梱包製品の測定 Ｃ．梱包製品の積載 Ｄ．パレット積み １．梱包製品積載決定 Ａ）コーナを基準としたモデリング １）モデルのセットアップ ａ）コーナの作成 ｂ）コーナ支持面；橋かけの可能性 ｃ）隣接梱包製品リストの確立 ｄ）アドレス付き梱包製品リストの確立 ２）モデルのアップデート ａ）新しいコーナを追加する ｂ）交わったコーナをアップデートする ｃ）重複しているコーナの併合 ｄ）コーナ、面、および隣接梱包製品リストのアップデ
ート Ｂ）可能な配置すべての確立 １）一般的配置オプション ２）パレット前面境界位置揃え ３）パレットの面（あるいは“右”）境界位置揃え ４）移動 Ｃ）安定性検査 １）表面支持のパーセンテージを調べる ２）重心領域の計算 ３）有効な支持面の境界を検査する ４）側面支持を調べる ５）直接支持面の配分を調べる ６）重心領域と直接支持表面多角形の比較 Ｄ）配置の評価 １）概説
【０００６】２）レベル指数要素 ＬＥＶＥＬ ＡＬＬ ＬＥＶＥＬ ＳＩＤＥ ＢＥＬＯＷ ＡＢＯＶＥ ＢＬＯＣＫ ＢＡＣＫ
【０００７】ＮＯ ＮＥＩＧＨＢＯＲ ３）テーパ指数要素
【０００８】下部ブロッキング
【０００９】細い梱包製品検査
【００１０】階段検査
【００１１】境界検査
【００１２】広い間隙検査
【００１３】総和
【００１４】相対的高さのしきい値 ４）その他の要素
【００１５】可能な同位梱包製品の数
【００１６】梱包製品のグループ分け 領域満載率 梱包製品領域 梱包製品容量 寸法的占有率 整列 面橋かけ ブロックされた領域 ブロックされた容積 隣接梱包製品との間隙 梱包製品の古さ 可能なフィールド 梱包製品の重量 上限までの距離 ５）性能指標の加算 ６）パラメータの決定と調整 Ｅ）マルチループ決定工程の実行 １）ループネスティングの変化 ２）ショートカット ２．把持機による梱包製品のピッキング（および配置） ａ）把持機の形状 ｂ）誤差修正 ３．有効な配置とピッキング径路設計 ａ）モデリング ｂ）配置径路 ｃ）ピッキング径路 ｄ）経由点の概要 ｅ）バッファ出発高度またはバッファ進入高度 ｆ）パレット出発高度またはパレット進入高度 ｇ）シングルパレット衝突検索 ｈ）梱包製品衝突検査 ｉ）衝突梱包製品の検査と膨らみチェック ｊ）隣接経由点の検査 ｋ）前方検索 ｌ）後方検索 ｍ）下の許容値を追加する Ｅ．タイミングの有効性 １．ロボット動作設計 ２．タイミングの調整 ３．ワン・パッケージ・アヘッド設計 ４．多重タスク Ｆ．エラー修正 ＩＩＩ．結論 ＜以下、上記インデックスに従い、本発明の詳細を説明
する。＞ Ｉ．概略作用
【００１７】本発明は、総体的には、任意の寸法および
重量を有する梱包製品のパレット積みに関する。本発明
は、それぞれの梱包製品が、場合によっては他のすべて
の梱包製品と異なり、寸法と重量の配分がまったく不揃
いである個々の梱包製品の受け取りを意図したものであ
る。すべての梱包製品は、形状が矩形であり、波形ボー
ル紙または合板のような堅い材質のような規格に準拠し
た材料からなるのが好ましい。オーバーヘッド橋形ロボ
ットを使用してこのような梱包製品をパレット積みする
際、本発明の配置方法によれば、単純な機械的配置を行
うことができ、梱包製品のピック・アンド・プレイスの
サイクルタイムが改善され、パレットの利用効率が上が
る。
【００１８】例えば、一般的に、郵便を介した特別な真
の矩形の梱包製品は、本発明による積載装置上に、同様
に任意に受け取った梱包製品とともに任意に分配され
る。これらの梱包製品は寸法が計測され、重さが計ら
れ、バッファコンベヤに一列に積載される。予め決めら
れた積載原則に基づいて、一つの梱包製品がアキュムレ
ータ上のパッケージの列から選択され、他の梱包製品と
ともにパレット上に積載される。場所に余裕があれば、
別の任意に受け取った梱包製品を測定し、アキュムレー
タ・コンベヤ上に載せ、再び積載原則に基づいてパレッ
ト上に置くのに“最適な”梱包製品を選択する。この工
程は、積み込み先のパレットが一杯になるか、あるい
は、予め決められた積載指針の下でそれ以上積み込むこ
とができなくなるまで継続される。アキュムレータ・コ
ンベヤからどの梱包製品を選択するかを決定し、それぞ
れパレットのどこに置くかを決定するため、すでにパレ
ット上にある梱包製品からモデル（コンピュータベース
のものでもよい）を構成する。これは、梱包製品を置く
前に測定した外部の梱包製品測定値を利用して行う。こ
のモデルには、組み合わせてパレット上の残りのスペー
スを構成する複数の“コーナ”（本質的には真の矩形の
空間)が含まれる。コーナは重複してもよい。コーナを
決定したので、ここで“梱包製品の配置候補”あるいは
一般的に“梱包製品の配置”とも呼ばれる“可能な梱包
製品の配置”を決定する必要がある。特定のコーナの中
で、特定の方向を向けて評価するため、ある特定の梱包
製品を選択する。まず、その梱包製品がその方向でコー
ナに嵌まるかどうかを調べる。嵌まらない場合は、別の
方向を選択する。その梱包製品がどの方向を向けてもそ
のコーナに嵌まらない場合は、別のコーナを選択する。
そしてこの工程は、その梱包製品を予め決めた方向で受
け入れることができるコーナを見付けるまで、あるい
は、所定の梱包製品に対して可能な方向とコーナの組み
合わせをすべて調べ尽くすまで繰り返される。その時点
で、新しい梱包製品を選択し、工程を繰り返す。
【００１９】コーナの境界範囲内に適合する梱包製品／
方向の組み合わせを見付け、そしてそのコーナがその梱
包製品に対して十分な大きさである場合は、フラッシン
グ・アンド・シフティングとして知られる工程によっ
て、そのコーナの中で別の二つ以上の可能な梱包製品の
配置を作成することができる。これらの可能な梱包製品
の配置をそれぞれ作成したら、それぞれに対して安定性
検査を行い、安定した可能な梱包製品の配置を探す。そ
のコーナでフラッシング・アンド・シフティングが不可
能である場合は、単一の梱包製品／方向／コーナの組み
合わせに対して安定性検査を行う。
【００２０】安定性検査は、特定の梱包製品／方向／コ
ーナの組み合わせそれぞれの中で利用可能な梱包製品の
配置に対して“安定”しているか、“不安定”であるか
を判断する。この解析は、梱包製品が実際に梱包製品／
方向／コーナの組み合わせの評価を受けた場合に梱包製
品が受けるであろう実際の有効な下面支持量に部分的に
基づくものであり、（すでに載置されている）他の隣接
する梱包製品から受ける側面支持量も評価する。安定性
解析の他の部分は、梱包製品の角部とエッジの支持に関
する。
【００２１】ある特定の可能な梱包製品の配置が安定し
ていると識別されると、その配置は性能指標の下に評価
を受け、その特定の梱包製品／方向／コーナの組み合わ
せに対する性能指標が算出され、保存される。
【００２２】他の梱包製品／方向／コーナの組み合わせ
に関し、その安定性を同様に評価し、安定している場合
は、性能指標で同様に評価する。性能指標が最も高い梱
包製品／方向／コーナの組み合わせが、実際に“実行さ
れる”ものとして選択される。すなわち、実際に把持機
によってアキュムレータ・コンベヤから取り除かれ、そ
の把持機によって選ばれたコーナに、選ばれた方向で移
動されるため、最良の“梱包製品の配置”が選択される
のである。
【００２３】把持機の“ピック・アンド・プレイス”サ
イクル中に、把持機は（ここでは梱包製品を置いた直後
と仮定する）、“ピッキング径路”に沿って進み、アキ
ュムレータ・コンベヤから選ばれた梱包製品をピッキン
グ、“配置径路”を進んで梱包製品を選ばれた位置に置
く。これらの（把持機と梱包製品それぞれの）“ピッキ
ング”および“配置”径路はサイクルによって異なる。
時間的な効率を上げる目的のため、本発明に従ってピッ
ク・アンド・プレイス径路をそれぞれ設計し、その距離
を最低限に抑える。本発明によると、これらの径路は、
別々の垂直な面上におさめなければならない。すなわ
ち、梱包製品（または把持機）は、その搬送先に移動す
る時は上下もしくは水平方向にのみ動き、両方向に動く
ことはない。このような径路を設計するため、“ピッキ
ング”または“配置”径路に沿った開始位置から終了位
置までの間に考えられる障害物（一般的には積載された
梱包製品）に対して評価が行われる。この評価には、径
路の両端と交わる垂直面と交わる障害物（一般的には積
載された梱包製品）の特定と、障害物のない（すなわち
その上方の）、許容できる“経由点”の確立が含まれ
る。走査工程を使って経由点のいくつかを廃棄し、その
長さに沿って凸型形状を有する好ましいピッキング（ま
たは配置）径路を確立する。これにより、所定の径路の
垂直面に制限があるとすると、両端間の最低距離を通る
障害のないピック・アンド・プレイス径路を確立するこ
とができる。
【００２４】把持機がアキュムレータ・コンベヤ上にあ
る“梱包製品の列”内の他の梱包製品の中から一つの梱
包製品をピックアップする際、実際に梱包製品の列のど
こにその梱包製品があるかを知っておくと有利である。
従って、積載誤差修正解析を行って、その梱包製品が
(上流側の測定に基づき)梱包製品の列のどこにある“べ
き”かと、梱包製品の列の圧縮または他の要素によって
それが実際にどこにありうるかとの間の違いに対応す
る。この誤差修正は（センサによって測定した）梱包製
品の列の実際の長さを梱包製品の列の“公称”長さ（測
定コンベヤによって上流側で測定した、アキュムレータ
上の梱包製品の長さの数学的和）と比較することによっ
て行う。“選ばれた”梱包製品の、積載された梱包製品
の列に対する相対的な位置を知ることにより、また、梱
包製品の列全体の実際の（測定した）長さと、梱包製品
の列全体の公称（計算した）長さとの間の合計累積誤差
を知ることにより、合計の累積誤差の一部を選ばれた梱
包製品に適用する。すると、把持機は、梱包製品に変形
がなければ梱包製品があるべき箇所まで送られ、累積誤
差修正を適用して梱包製品の変形や実際に存在する他の
誤差に対応する。
【００２５】本発明の実施例の一つでは、単一のプロセ
ッサを使用して、積載タスク、ロボット径路設計タス
ク、径路タスク、周辺機器タスク、印刷タスク、および
エラー検出タスクなどのような、上述の多数の様々なタ
スクに関する情報を処理する。本発明では、これらのタ
スクは、径路タスクが最も優先順位が高く、その後に誤
差タスク、周辺機器タスク、設計タスク、積載タスク、
そして印刷タスクと続くように優先順位をつけてある。
優先順位の高いタスクが終了すると、ＣＰＵ時間は、よ
り優先順位の低いタスクに即座に移動する。
【００２６】図１を参照して説明する。本発明による一
つの梱包製品パレット積み装置１０は、次に示す構成要
素を備えている。すなわち、供給コンベヤ１２、測定コ
ンベヤ１４(測定アーチ１５を含む)、アキュムレータ・
コンベヤ１６、オーバーヘッド橋形ロボット梱包製品把
持機１７、およびシステムコントローラ１８である。
【００２７】供給コンベヤ１２は、その総称としてＰで
示した梱包製品の位置揃えをし、個別化（singulate）
する。測定コンベヤ１４は、搬入される梱包製品Ｐの寸
法と重量を測定する。アキュムレータ・コンベヤ１６
（ローラタイプのコンベヤでもよい）は測定した梱包製
品Ｐを受容し、それらを直接終点ストッパＳに線接触さ
せる。オーバーヘッド形梱包製品把持機１７（全体を１
９で示す把持部材を有する）がアキュムレータ・コンベ
ヤ１６から一度に一つずつ梱包製品Ｐをピックアップ
し、後に詳しく説明する評価工程に従って、それらをパ
レット１１上に置く。本発明の好ましい実施例において
は、パレット１１上で使用する配列の梱包製品Ｐの向き
は二つのみとする。すなわち、第１の向きは、アキュム
レータの向きと同じであり、もう一つの向きは、垂直の
軸の周りを９０°回転させた向きである。
【００２８】ここで図２について説明する。本発明の一
つの好ましい実施例においては、図１に示すセットアッ
プのすべての構成要素は、多重タスクの実時間オペレー
ティングシステムを作動させるＶＭＥバス・コントロー
ラを含むコントローラ１８によって制御することができ
る。供給コンベヤ１２、測定コンベヤ１４、アキュムレ
ータ・コンベヤ１６、オーバーヘッド形梱包製品把持機
１７、およびスタッキングアルゴリズムなどの制御ソフ
トウェアは、モトローラまたは他の適したＣＰＵベース
のプロセッサで実行される。プロセッサ（コントローラ
とも呼ばれる）は、供給コンベヤ１２、測定コンベヤ１
４、アキュムレータ・コンベヤ１６、およびオーバーヘ
ッド形梱包製品把持機１７を制御する、従来の技術で知
られた多軸サーボコントローラと通信する。また、アナ
ログ入出力盤とインターフェースをとり、本発明のある
実施例においては測定コンベヤの中に設けることができ
るロードセルからの重量などのデータを収集することが
できる。
【００２９】ここで、再び図１について説明する。梱包
製品Ｐは、供給コンベヤ１２からパレット積み装置１０
に流れる。測定コンバヤ１４を超えると、梱包製品Ｐは
アキュムレータ・コンベヤ１６に進む。オーバーヘッド
形梱包製品把持機１７は、アキュムレータ・コンベヤ１
６から梱包製品Ｐをピッキングし、それを１１のような
待機パレット上に置く。システムコントローラ１８内で
は、測定した梱包製品データがコンピュータの記憶装置
に保存され、そこで積載アルゴリズムにより、測定した
梱包製品Ｐに対する最良の配置設計が検索される。配置
設計とは、どの梱包製品Ｐをアキュムレータ１６からピ
ッキングするか、それをパレットのどこに置くか、そし
てどの梱包製品Ｐの向きを使用するかなどを意味する。
【００３０】積載されたすべての梱包製品Ｐに関する情
報は、コンピュータの記憶装置に保存される。検索中、
コントローラ１８は、積載の幾何学的モデルを参照し、
積載設計を展開する。積載設計が出来上がると、コント
ローラ１８は動作設計を開始し、把持機の径路と、衝突
することのない、各ピック・アンド・プレイスのサイク
ルに対する最短走行距離を有する梱包製品Ｐを検索す
る。このような径路を使って、コントローラ１８はロボ
ットを一連の梱包製品Ｐの積載サイクルを通して誘導
し、パレットを完全に埋めるのである。 ＩＩ．さらに詳しい解説 Ａ．梱包製品の任意の受け取り
【００３１】本発明は、寸法や形状が大幅に異なる梱包
製品を、任意の方法で受け取るという特定の状況に関す
るものである。この任意の供給は、従来の技術で知られ
ているような外部供給コンベヤによって、または図１に
示した供給コンベヤ１２に接近して従来の技術（図示せ
ず）のように任意の梱包製品Ｐを手動で導入することに
よって行うことができる。 Ｂ．梱包製品の測定 梱包製品Ｐを供給コンベヤ１２上に置いた後、梱包製品
Ｐは、そこから測定コンベヤ１４（図１参照）に搬送さ
れ、前の測定ですでに分かっていない限りはそこで、梱
包製品Ｐの高さ、幅、長さ、および重さなどの必要な情
報を得ることができる。
【００３２】測定コンベヤ１４でこうした測定を行なっ
た後、その測定値はシステムの記憶装置に保存され、こ
の出願中、後に説明するように使用する。例えば、“共
通外側長さ寸法”はすべての梱包製品Ｐについて測定
し、アキュムレータ・コンベヤに線接触して積載された
場合に梱包製品Ｐの実際の長さと位置を推測するのに使
用する。 Ｃ．梱包製品の積載
【００３３】図１についての説明を続けるが、アキュム
レータ・コンベヤ（“バッファ・コンベヤ”，アキュム
レータ・バッファ，又は単にアキュムレータとも呼ぶ）
１６は複数の梱包製品Ｐを、オーバーヘッド形梱包製品
把持機１７が任意に接近できる位置に積載する装置であ
る。
【００３４】アキュムレータ・コンベヤ１６は、従来の
技術で知られている。しかし、一般的には、アキュムレ
ータ・コンベヤ１６は積載アルゴリズムが梱包製品Ｐの
ピッキングに複数の選択肢を持てるようにするバッファ
として機能する。アキュムレータ・コンベヤ１６上の梱
包製品Ｐに関する寸法と重さについての情報は、積載決
定工程で使用することができる。最終的には、積載容積
効率が高く、しかも、配置してパレット１１積みを完了
した直後にも梱包製品Ｐを積載した山の中で安定状態を
保つと思われるものが選ばれる梱包製品Ｐとなる。従っ
て、アキュムレータ・コンベヤ１６を介して利用可能な
多数の梱包製品Ｐの選択肢を提供することは、最大パレ
ット容積効率を得るためには非常に重要であると理解で
きる。
【００３５】図２に示すように、ローラタイプのアキュ
ムレータ・コンベヤ１６は、二つの部分に分割されてい
る。すなわち予備バッファセクション１６Ｂとバッファ
セクション１６Ａである。バッファセクション１６Ａは
オーバーヘッド形梱包製品把持機１７の届く範囲内にあ
るが、一方、予備バッファセクション１６Ｂはそうでは
ない。
【００３６】また、図２に一番分かりやすく示している
が、アキュムレータ・コンベヤ１６にあるすべての梱包
製品Ｐは、アキュムレータ・コンベヤ１６の片側に側面
位置調整し、すべての梱包製品Ｐの片側が実質的に共通
の面に沿って並ぶのが好ましい。さらに隣接する梱包製
品Ｐは、相互に、または“線”接触するのが好ましい。
バッファセクション１６Ａのすべての梱包製品Ｐはオー
バーヘッド形梱包製品把持機１７によって上方から任意
にピックアップすることができる。アキュムレータ・コ
ンベヤ１６のそれぞれの梱包製品Ｐの幅は既知の値であ
るため、バッファセクション１６Ａ上で選ばれた梱包製
品Ｐの中心位置は、前のすべての梱包製品Ｐの幅と、選
ばれた梱包製品Ｐの幅の２分の１とを加算して計算で
き、また、後に詳しく説明するが、誤差修正も行うこと
ができる。
【００３７】既述のごとく、図２のアキュムレータの予
備バッファセクション１６Ｂには、梱包製品Ｐ把持機１
７が届かず、アキュムレータ・コンベヤ１６の上流側に
一つもしくはそれ以上の梱包製品Ｐを有している。本発
明のある実施例では、予備バッファセクション１６Ｂに
ある梱包製品Ｐの幾何学的および重量情報もまた知られ
ており、積載決定を下す際に使用される。この付加的な
梱包製品情報には、二つの利点がある。第１の利点は、
バッファセクション１６Ａで現行の梱包製品Ｐを選択す
る際に、予備バッファセクション１６Ｂ上の梱包製品Ｐ
に関する情報を使って積載選択に役立てることができ
る。例えば，予備バッファセクション１６Ｂ上の梱包製
品Ｐが、バッファセクション１６Ａにあるものとほとん
ど同一のものである場合があり、それらを組み合わせる
と両方の梱包製品Ｐ，Ｐが効率よく積載される場合があ
る。そのような状況では、バッファセクション１６Ａに
ある梱包製品Ｐから選択して積載するかどうかは、予備
バッファセクション１６Ｂにある他の梱包製品Ｐの存在
によって決定する。また、予備バッファセクション１６
Ｂを使用する第２の利点は、アキュムレータ・コンベヤ
１６の梱包製品供給が完了する前に、
【００３８】システムコントローラ１８のコンピュータ
が次に積載する梱包製品Ｐの選択を評価し始めることが
できるという点である。
【００３９】図５、および図６に示すように一つのアキ
ュムレータ・コンベヤ１６から一つ以上のパレット１１
に積載することができるということが理解できよう。
【００４０】複数のパレット１１に同時に積載すること
によって得られる利点は二つのある。第１の利点は、保
存能力である。複数のパレット１１は、それぞれ搬送先
が異なる場合がある。搬入されてくる混合された梱包製
品Ｐをバーコードや稠密コードから得たそれらの搬送先
によって分類し、これらの別のパレット１１に積載する
ことができる。複数のパレット１１へ積載することによ
り、一つの工程で分類と積載という２重の目的を果たす
ことができる。第２の利点は、パレット１１の高度利用
である。複数のパレット１１が同じ搬送先に割り当てら
れている場合、積載アルゴリズムは、特定の梱包製品Ｐ
に対してより多くの配置選択肢を持つことができる。こ
れらの付加的な選択肢により、パレット１１を効率よく
使用し、よりよい容積効率を確立することができる。
【００４１】複数のパレット１１はバッファセクション
１６Ａにできるだけ接近して位置させる必要がある。複
数のパレット１１の配置形態は、図５に示すようにパレ
ット１１をアキュムレータ１６の片側に配置する方法
や、図６に示すように両側に配置する方法など、膨大な
数がある。
【００４２】複数のパレット１１の集合は、それぞれ、
複数の行と列に整列させることができる。図５は、アキ
ュムレータ１６の片側にパレット１１が一列に並んだ様
子を表している。図６はアキュムレータ１６の両側にパ
レット１１が一列に並んだ形状を表している。バッファ
セクション１６Ａとパレット１１の間の距離は、ピック
・アンド・プレイスのサイクルタイムの重要な決定要素
となる。距離が短いと、ロボットが走行しなければなら
ない距離が短いため、サイクルはより速くなる。
【００４３】それぞれのパレット１１の中で、最初の梱
包製品Ｐを置く位置として、できるだけバッファセクシ
ョン１６Ａと他のパレット１１から遠い位置が選ばれ
る。その最初の梱包製品Ｐから始まって、それぞれのパ
レット１１は外形がおおむねピラミッドの４分の１の形
状になるように続いて積載される。図９は、一般的な積
載外形９０を表したものである。この配置により、その
後に続く梱包製品Ｐを置くためのピック・アンド・プレ
イス径路にある障害物の数が減り、ほとんどの場合、ロ
ボットが対象となる位置へ続く直線径路に入ることがで
きる。
【００４４】パレット１１への積み込みの途中、梱包製
品Ｐによっては半分出来上がった山に適合させるのが難
しい（例えば梱包製品Ｐが大きすぎる、あるいは長すぎ
るなど）場合がある。これらの梱包製品Ｐは、アキュム
レータ１６の非供給側の端部に停滞しがちである。これ
らの梱包製品は拒否され、バッファセクション１６Ａは
新しい梱包製品Ｐで満載される。この方法により、パレ
ット１１の積み込み量利用効率を上げることができる。
拒否された梱包製品Ｐは、積載形状が全体的に異なり、
戻された梱包製品Ｐを首尾よく積載することができるよ
うなパレット積み工程に再び戻る。 Ｄ．パレット積み
【００４５】すでに述べたように、梱包製品Ｐがアキュ
ムレータ・コンベヤ１６に載ると、待機トラック内、も
しくは別の適した積載場所で、アキュムレータ・コンベ
ヤ１６からどの梱包製品Ｐをピッキングしてパレット１
１に置くかという決定が下される。この“梱包製品積載
決定”は、従来の技術の下で確立した予め決められた規
則または本発明の下に確立した予め決められた規則に基
づいて下される。従来の技術の下に確立した予め決めら
れた規則の組の例は、マズーツ氏に付与された米国特許
第５，１７５，６９２号で説明されており、以降、本出
願において引用し、参照する。 １．梱包製品積載決定
【００４６】上記のように、梱包製品積載決定工程は、
ローディングシステムのパレット積みで重要な役割を果
たす。アキュムレータ・コンベヤ１６上で組み分けされ
ている梱包製品Ｐからどの梱包製品Ｐをピッキングする
か、梱包製品Ｐのどの方向を使うか、そして積荷の山の
どこに梱包製品Ｐを置くかを決定する。
【００４７】本発明による、ある梱包製品積載決定工程
は５つの要素を含むと考えられる。 １）“コーナ”を基準とする原理に基づくモデリング ２）アキュムレータ１６で待機しているすべての梱包製
品Ｐに対する可能な配置位置の確立 ３）可能な梱包製品Ｐの配置における安定性の検査 ４）予め決められた性能指標に基づく梱包製品Ｐの可能
な配置の評価。 ５）梱包製品Ｐの配置の選択
【００４８】ここで行われるモデリングの多くはコンピ
ュータによるものであるが、本発明の範囲にもとること
なく、実際に積載してモデルを作成することもできると
いうことは、理解できよう。 Ａ）コーナを基準としたモデリング １）モデルのセットアップ
【００４９】本発明のある好ましい実施例では、焦点を
“コーナ”に当てている。パレット１１上で満載されて
いない空いた空間を個々のコーナに区切るが、それらは
互いに重複してもよい。本出願の他の場所で述べている
が、どのコーナがどの梱包製品Ｐを受け取ればよいかに
ついて、予め決められた比較パラメータに基づいて評価
が行われる。
【００５０】後に詳しく述べるが、それぞれのコーナの
記録には、原点、三つの寸法（高さ、幅および長さ）、
支持面の位置と寸法、および隣接梱包製品リストが含ま
れる。 ａ）コーナの作成
【００５１】図１０について説明する。パレットは、底
面の境界（面ＸＺ）、底面の境界に平行に間隔をおいて
位置する上面の境界、および四方の側面の境界とを有す
ることを理解しておく必要がある。コーナ３０は、すべ
ての側がパレットの境界に共通であるか、もしくは現存
の梱包製品の表面に部分的に共通である矩形の自由空間
として計算される。
【００５２】図１１について説明する。初めの、梱包製
品が配置されていない状態では、パレットの境界内の空
間全体は矩形の自由空間である。これが正に最初のコー
ナであり、図１１ではコーナ１として示している。図１
１のＰ１のような梱包製品がコーナ１（唯一の利用でき
るコーナ）に配置されると、元のコーナ１は消える。そ
のコーナの残りの自由空間は、梱包製品に対して下、
上、後ろ、前、左、および右の６つまでの区画に細分化
される。これらの自由空間の区画は、それらが存在する
限り矩形であり、チャイルドコーナと呼ばれる。
【００５３】一つのコーナが使用された後に、６つのチ
ャイルドコーナが残っていない場合もある。例えば、配
置した梱包製品がパレットの境界に接触している場合、
境界と梱包製品との間の空間は、ゼロであり、それに対
するチャイルドコーナも存在しない。図１１では、梱包
製品Ｐ１は、パレットの左、後および底の境界に接して
配置されているため、前(新しいコーナ２)に一つ、右
（新しいコーナ３）に一つ、そして上(新しいコーナ４)
に一つの３つのコーナしか生まれない。コーナを完全に
組み合わせたもの（この場合は２，３，および４）が、
積荷の山の自由空間全体を埋める。これらの三つのコー
ナは容積を共有し、従って、他の二つのそれぞれと“交
わる”ことがわかる。すなわち、後に説明するが、一度
配置された梱包製品は、一つ以上のコーナの範囲内にあ
るということがわかる。 ｂ）コーナ支持面；橋かけの可能性
【００５４】Ａの実施例では、コーナは、常に少なくと
も一つの“支持面”を有している。支持面としてパレッ
トの床面を有するもののように、コーナによっては一つ
の支持面がコーナの底の境界全体を覆っている。しか
し、一つのコーナが複数の梱包製品の上面によって提供
される複数の支持面を有する場合もあり、従って、コー
ナの底の境界は、常に支持面を含むとは限らないという
ことを理解しておかなければならない。
【００５５】また、図１５Ａを参照すると、制御プロセ
ッサの記憶装置では、モデルの下に作成されたそれぞれ
のコーナ３０に対し、コーナの記録３１が割り当てられ
ている。コーナの記録３１には、コーナの（他の部分で
述べた）境界範囲内の橋かけ可能な面すべてを含む支持
面情報が含まれている。二つの表面を組み合わせて使用
して一つの梱包製品を支持することができれば、それら
は橋かけ可能である。本発明の実施例の一つによれば、
二つの表面は、両者の高さの差が、１／２インチ程度の
予め指定した許容範囲内にあれば、また、二つの面の間
の距離が積載した梱包製品の平均梱包製品長さの半分程
度の指定した距離であれば、一つの梱包製品を支持でき
ると判断される。
【００５６】図１３は、この概念を表したものである。
図を見ればわかるように、コーナの境界の範囲内には五
つの面がある。図中、それぞれの面には、その高さが記
載されている。“Ｇ”は、梱包製品の平均長さより短い
と仮定される。隣接する相対高さがすべて橋かけ許容範
囲（１／２インチ）内なので、これらの５つの面は、一
つのコーナに“属し”、コーナ記録に記録される。一般
的に二つの隣接する表面は、左から右、または後から前
に橋かけできる限り、そして両方がコーナ境界内にある
限り、同じコーナに属する。
【００５７】橋かけ可能な面はすべてコーナの中に含ま
れるので、コーナの中で梱包製品の配置を検索している
間は、一度に一つのコーナを探せばよい。
【００５８】上記で参照した面に関する情報は図１５Ａ
に示されたコーナ記録の中に含まれる。 ｃ）隣接梱包製品リストの確立
【００５９】図１４で示すように、コーナは現存の隣接
する梱包製品によって囲まれている場合もある。左右に
隣接している場合もあり、また前後が隣接している場合
もある。本出願の他の部分で詳しく論じているように、
これらの隣接状態は、最適に近い配置を探す際に非常に
頻繁に参照される。演算効率を高めるため、これらの隣
接梱包製品は、コーナ毎に別々に追跡する。
【００６０】図１５Ａに示すように、コーナ記録３１
は、コーナ記録支持面情報を含むこと以外に１）後方隣
接梱包製品リスト１５６、２）左側隣接梱包製品リスト
１５６、３）右側隣接梱包製品リスト１５５、および
４）前方隣接梱包製品リスト１５５の４つの隣接梱包製
品リストを含む。特定の隣接梱包製品リストの各要素
は、別々の梱包製品リストに保存された対応する梱包製
品記録に関するコンピュータメモリアドレスを含む（図
１５Ｂ参照）。個々の梱包製品記録を含む梱包製品リス
トには、それぞれ、位置、寸法、重さなどのような特定
の梱包製品情報が入っている。このように、システム全
体で、梱包製品記録のコピーを一つ有していればよい
が、必要な時には梱包製品リストにアクセスすれば、い
つでも非常に素早く梱包製品記録にアクセスすることが
できる。 ｄ）アドレス付き梱包製品リストの確立
【００６１】図１６に示すように、所定のコーナに対し
てどの梱包製品を“隣接する”として認定するかを決定
するために、１）後方隣接範囲１６２、２）左側隣接範
囲１６３、３）右側隣接範囲１６４、４）前方隣接範囲
１６１の４つの隣接範囲を確立した。各隣接梱包製品リ
ストに対し、対応する隣接範囲内にあるか、あるいはそ
れと交わっていると同時にパレット境界内（複数のパレ
ットがある場合）にある梱包製品のみ、その記録のアド
レスが、対応する隣接梱包製品リスト内に登録される。
図１６に示すように、本発明のある実施例では、隣接範
囲すべての幅Ｄが梱包製品の平均幅として選択され、新
しい梱包製品がバッファ・コンベヤ１６に入るたびにア
ップデートされる。このように配置をアップデートすれ
ば、関連情報を確実に保存することができる。
【００６２】一般的な状態では、（一般的に、積載が半
分満載された時点で）２００個のコーナが配置に利用で
きる。 ２）モデルのアップデート
【００６３】パレットに対して幾何学的モデルを作成し
たら、梱包製品がそこに配置されるたびにアップデート
しなければならない。
【００６４】図１７について、または“有効な配置”が
いつ見つかるかについて説明する。積載作業中、パレッ
トが満載でない場合には、梱包製品を配置した後に幾何
学的モデルを更新する。幾何学的モデルのアップデート
には、新しいコーナの追加、現存のコーナのアップデー
ト、コーナの併合、面のアップデートなどが含まれる。
図１７は、幾何学的モデルのアップデートに関する論理
を示している。図を見れば分かるように、アキュムレー
タ・バッファが満載された後、工程１７２でアキュムレ
ータ上の梱包製品に対して有効な配置があるかどうかを
判断する。ない場合は、工程１７４で積載工程が完了
（終了）する。有効な配置がある場合は、工程１７３を
実行し、配置を選択する。配置が行われたら、工程１７
５でコーナをアップデートする。そして工程１７６でコ
ーナを併合させる。その後、工程１７７で面と隣接梱包
製品をアップデートする。そして工程１７８でアキュム
レータをアップデートし、工程を反復する。 ａ）新しいコーナを追加する
【００６５】ここで図１１を参照する。初めの、梱包製
品が配置されていない状態では、パレットの境界内の空
間全体は矩形の自由空間である。これは、正に最初のコ
ーナであり、図１１では、コーナ１として示している。
図１１のＰ１のような梱包製品がコーナ１（唯一の利用
できるコーナ）に配置されると、元のコーナ１は消え
る。そのコーナの残りの自由空間は、パケージに対して
下、上、後ろ、前、左、および右の６つまでの区画に細
分化される。これらの自由空間の区画は、それらが存在
する限り矩形であり、チャイルドコーナと呼ばれる。
【００６６】一つのコーナが使用された後に、６つのチ
ャイルドコーナが残っていない場合もある。例えば、配
置した梱包製品Ｐがパレットの境界に接触している場
合、境界ととの間の空間は、ゼロであり、それに対する
チャイルドコーナも存在しない。図１１では、梱包製品
Ｐ１は、パレットの左、後および底の境界に寄りかかっ
て配置されているため、前(新しいコーナ２)に一つ、右
（新しいコーナ３）に一つ、そして上(新しいコーナ４)
に一つの３つのコーナしか生まれない。コーナを完全に
組み合わせたもの（この場合は２，３，および４）が、
積載した山の自由空間全体を埋める。これらの三つのコ
ーナは容積を共有し、従って、他の二つのそれぞれと
“交わる”ことがわかる。すなわち、後に説明するが、
一度配置された梱包製品は、一つ以上のコーナの範囲内
にあるということがわかる。 ｂ）交わったコーナをアップデートする
【００６７】交わったコーナは、梱包製品が実際に配置
された後にアップデートされる。上記のように、コーナ
は互いに交わっていてもよい。図１８Ａの例では、図１
８Ａの二方向の斜線網掛け領域で示すように、梱包製品
Ａでは観察者の右側のコーナと梱包製品Ａの上部のコー
ナが交わっている。図１８Ｂで示すように、梱包製品Ｂ
を梱包製品Ａの右側に配置すると、梱包製品Ｂは、梱包
製品Ａより高いことがわかる。さらに、梱包製品Ｂは、
梱包製品Ａの右側のコーナに配置されているだけでな
く、梱包製品Ａの上部のコーナと交わっている。従っ
て、梱包製品をコーナに置いた後は、“受容した”コー
ナは削除しなければならず、それぞれの交わっているコ
ーナもアップデートしなければならない。 ｃ）重複しているコーナの併合
【００６８】コンピュータのメモリの消費を最低限に押
さえ、最大の演算効率を得るため、それぞれの梱包製品
積載サイクルの後、“独立したコーナ”のみを“併合”
という工程で維持する。所定のコーナに対し、独立した
面と独立した隣接梱包製品のみを追跡する。このような
最低限の組み合わせは、次の方法で獲得できる。まず、
それぞれの梱包製品の配置後、関係するコーナに対する
チャイルドコーナすべてを作成し、元のコーナを削除す
る。それぞれのチャイルドコーナでは、そのチャイルド
コーナに関連する面と隣接情報のみが元のコーナから継
承される。第３に、すべての重複するコーナを併合す
る。併合工程では、すべての面と隣接情報を調べて、重
複する部材が記録されないようにする。
【００６９】図２９Ａ‐図２９Ｃについて説明する。コ
ーナ１、コーナ２と名付けられた二つのコーナがあると
仮定する。コーナ１は、床面の境界Ｃ１ＦＢであり、コ
ーナ２は距離“Ｄ”だけ間隔をおいた床面の境界Ｃ２Ｆ
Ｂである。また、コーナ２のすべての側の境界がコーナ
１の境界の範囲内にあるか、またはコーナ１と同一であ
り、距離“Ｄ”は、予め決められたしきい値の範囲内で
あると仮定する。例えば、コーナ２の側面の境界Ｃ２Ｓ
Ｂは、コーナ１の範囲内にある。コーナ２の上部の境界
はコーナ１と同一である。そして、コーナ１とコーナ２
が橋かけ可能（この用語は、図１３で使用している）な
二つの面を共有している場合、コーナ２はコーナ１と併
合される。すなわち、コーナ２が所有し、コーナ１には
まだ関連していない情報（面、隣接を含む）はすべてコ
ーナ１と併合し、コーナ２が有する重複する情報はすべ
て除去される。コーナ２自体（あるいは実際はその記
録）も除去される。 ｄ）コーナ、面、および隣接梱包製品リストのアップデ
ート
【００７０】周知のように、新しい梱包製品が実際に定
位置に置かれると、新しい隣接部材となるか、あるいは
現存のコーナに対して新しい支持面を提供する。これら
の可能性に対応するため、すべての現存のコーナに対
し、面と隣接に必要な増強作業を完了してから検索を行
う。
【００７１】図２０は、アップデートが必要な例を表し
ている。梱包製品が定位置に配置される前は、梱包製品
Ａと梱包製品Ｂの上面に別々に付随する二つのコーナ
１、２が存在する。梱包製品を配置することにより（梱
包製品Ａの上面に付随する）コーナ１に対してのみなら
ず、（梱包製品Ｂの上面に付随する）コーナ２に対して
も新しい面を生成する。この面を増強しないと、これら
のコーナはそれぞれ誤って一つの有効な面が欠けた状態
になる。上記の例では、“配置する”梱包製品の上面で
ある。 Ｂ）可能な配置すべての確立
【００７２】上記のように、可能な梱包製品の配置の安
定性と他の特性を評価した。従って、その特性を後で評
価できるようにそのような配置を作るための手段を提供
することが必要であることがわかる。 １）一般的配置オプション
【００７３】本発明によると、梱包製品はコーナの中で
異なった方法で配置することができる、または異なった
“配置”ができる。これらの“配置”は、実際に梱包製
品を積荷の山の上に置き、その結果の測定値を取るか、
あるいはコンピュータを利用して行うことができる。同
様に、梱包製品の配置に関する演算は、すべて梱包製品
を実際に物理的に測定したものに依存しているというこ
とを知っておく必要がある。
【００７４】図１９は、パレットの全長および全幅に延
在するコーナにおける梱包製品の異なった可能な配置を
表したものであり、従って、コーナの境界は、パレット
の境界でもある。図１９に示すように、梱包製品は、位
置“Ａ”および“Ｂ”で示したように、前のパレット
（およびコーナ）の境界と同一面に配置することができ
る(前面揃え)。また、梱包製品位置“Ｂ”および“Ｄ”
で表した右側パレットの境界に対して“右揃え”するこ
ともできる。あるいは、揃えても揃えなくても、中間の
いずれかの場所を位置Ｅまで移動することもできる。梱
包製品“Ｃ”は、揃えてもおらず、また移動もしていな
い。位置Ａは、前面揃えのみである。位置Ｂは、前面揃
えと右揃えとなっている。位置Ｄは、右揃えのみであ
る。
【００７５】梱包製品の位置揃えは、本発明の重要な部
分を達成するために行うものであり、パレットの境界内
にできるだけ多くの空間を含むためのものであるという
ことを理解しておかなければならない。梱包製品の位置
揃えにより、少なくとも、最も外側の梱包製品の位置
が、この出願の他の場所で述べている梱包製品積載決定
によって評価できるようになる。
【００７６】移動は、位置揃え決定が完了した後にのみ
行われるということが理解できよう。さらに、コーナの
中の移動方向は、位置揃え決定が完了した後の梱包製品
の配置によって異なる。例えば、図１９を見ると、梱包
製品の配置が位置“Ｂ”に揃っている(前および右方向
の移動)場合、移動は後および左の方向のみ可能とな
る。また、梱包製品が位置揃えされておらず、位置
“Ｃ”に残っている場合は、前および右方向の移動のみ
が可能である。位置“Ａ”からは、後および右方向への
移動のみが可能であり、位置“Ｄ”からは前および左の
位置揃えのみが可能である。
【００７７】パレットの境界に梱包製品を位置揃えする
ための判定基準がある。ほとんどの場合、ぴったりと堅
固に積載するためには、梱包製品を隣接する梱包製品に
対して２面接触させるか、もしくはパレットの内側の境
界に配置するのが好ましい。しかし、配置された梱包製
品が外側の境界の近くにある場合は、梱包製品は、前の
境界まで、もしくは側面の境界まで、あるいはその両方
までずっと位置揃えすることができる。このような場
合、下の支持面が外側の領域まで達しない場合には、梱
包製品のうちの一部を張り出させ、下から支持せずに、
梱包製品のエッジをそれらの面の外側の境界に位置揃え
させることができる。このような位置揃えの利点は、現
在積載さられている梱包製品の層(現在の積載層)の水平
方向の広がりを最大限にし、次に積載する層の基礎とな
るという点である。境界位置揃えを行わないと、先細り
の積載となり、不利益となりうるということが理解でき
よう。
【００７８】特定の方向に沿った境界までの梱包製品の
位置揃えは、境界の間隙の寸法、すなわち梱包製品とパ
レットの境界との間の間隙によって異なる。間隙が存在
しない場合(梱包製品とパレットの境界との間にもう一
つの梱包製品がある場合)、少なくともその方向には位
置揃えは行われない。
【００７９】例として前面位置揃えを挙げてみる。再び
図１９を参照してみると、前面の間隙１９２が別の梱包
製品を配置するのに十分な大きさである場合、その間隙
は配置目的では依然として有用であり、それを位置あわ
せに使用することは非効率的であるため、配置する梱包
製品をパレットの前面の境界に位置合わせしてはならな
い。しかし、間隙１９２が、梱包製品の平均幅の６分の
１(１／６)未満のように、無視できるほどの大きさであ
る場合は、位置揃えに欠点がある場合もあるため、配置
する梱包製品は必ずしも前面に位置揃えする必要はな
い。梱包製品を前面に位置揃えすると、それが例え短い
距離でも、前の梱包製品と後の隣接する梱包製品との間
の側面の接触は損なわれる傾向にあり、積載の安定性も
劣化する。本発明は、間隙がかなり大きく、無用であ
り、配置する梱包製品をパレットの前面の境界に位置合
わせするべき場合のみを見分ける。
【００８０】さらに、本発明による前面の位置揃えの決
定は、前面に不安定な塔を作らないという規制を受け
る。これは、支持している下の梱包製品が、後の隣接す
る梱包製品と接触しているか、あるいはそれ自体の寸法
が非常に大きくなければならないという、本発明による
条件（後に詳しく説明する）を利用することによって保
護される。
【００８１】配置する梱包製品の支持梱包製品がその後
の隣接する梱包製品と接触しているか、もしくはそれ自
体の寸法が非常に大きい場合は、前面位置揃えを行うこ
とにより、現在積載している層に間隙を作ってしまう
が、少なくとも前の層が堅固であれば、その積載は依然
として安定する。しかし、配置する梱包製品の支持梱包
製品が後の隣接する梱包製品と接触しておらず、寸法も
大きくない場合には、配置する梱包製品はパレットの前
面の境界に位置揃えすべきではない。さもないと、配置
する梱包製品によってできた新しい間隙によって積載の
安定性が低下することになる。 ２）パレット前面境界位置揃え
【００８２】図２１に示すように、パレット境界位置揃
えを行うか、あるいは工程２１１で述べているようにそ
の原点に残すかの最初の基本的な決定が下される。図２
１の工程２１２で示すように、梱包製品がパレットの上
面の境界にある場合は、その梱包製品の上に梱包製品を
置く必要がないので位置揃えは行わない。
【００８３】梱包製品が上面の境界にない場合、工程２
１３で配置する梱包製品と前面の境界との間の間隙（あ
れば）を計算する。この間隙の解析（後に図２２に関し
て説明する）に基づき、梱包製品を前面の境界に位置揃
えするか否かを２２０（図２１）で決定する。この工程
２２０については、後に図２２を参照しながら詳しく説
明する。決定が“はい”である場合、工程２１４（図２
１）で前面位置揃えが行われる。そうでない場合は、工
程２１４はとばし、その特定のコーナにあるその特定の
梱包製品に対する前面位置揃えに関する決定を最終的に
下す。 ３）パレットの面（あるいは“右”）境界位置揃え
【００８４】次に側面位置揃えを行うか否かに関する同
様の決定が下される。ここでも、工程２１５で計算した
右側の間隙(パレットの右側の境界と配置する梱包製品
との間)を利用して、工程２３０（図２１）で“右側位
置揃え”の決定を下す。この工程２３０については、後
に図２３を参照しながら詳しく説明する。その時点で、
その特定のコーナにあるその特定の梱包製品に対する側
面位置揃えに関する決定を最終的に下す。 ４）移動
【００８５】図２１に示すように、第１の決定は、梱包
製品をコーナの原点の位置に置くか、それともそれをそ
のコーナ（およびパレット）のうちの一つの外側の境界
に位置揃えするかに関して下される。対応する配置が安
定していない場合は、コーナの中で前方への移動および
／または側方への移動を連続して試行する。安定した配
置を見付けたら、決定は、後に詳しく説明する“配置の
比較と記録”に進む。
【００８６】コーナの中における梱包製品の移動は、本
発明に従って実行され、安定した配置を見つけるための
重要なポイントとなりうる。梱包製品の移動は二つの垂
直な方向の寸法、すなわち前後の寸法に沿ったものと左
右の寸法に沿ったものに限られる。これらの移動の方法
は類似しているため、図２４（Ａ）−（Ｆ）を参照して
右の移動状態を例として挙げることにする。
【００８７】説明しやすいように、まず、一つの寸法に
沿った移動について図２４（Ａ）−（Ｆ）を参照しなが
ら、後に図２５（Ａ）−（Ｄ）を参照しながら説明する
二次元移動（好ましくは）とともに論じることにする。
図２４（Ａ）−（Ｆ）のグループは、本発明により、一
つの方向に沿って“移動”している配置梱包製品位置
（Ｘで示す）を含む、複数の梱包製品２４０の一連の側
面図である。 それぞれの面（この場合、定位置につい
た梱包製品の上の面）に対し、 左側エッジが張り出す、 左側エッジが揃う、 左側エッジが重なる、 右側エッジが張り出す、 右側エッジが揃う、 右側エッジが重なる、の６つの異なる“移動”位置が考
えられる。
【００８８】“左側エッジが張り出す”とは、図２４
（Ｂ）に示すように、配置する梱包製品の左側のエッジ
が下の梱包製品に対して張り出すことを意味する。
【００８９】“左側エッジが揃う”とは、図２４（Ｃ）
に示すように、配置する梱包製品の左側のエッジが下の
梱包製品の左側エッジと揃うことを意味する。
【００９０】“左側エッジが重なる”とは、図２４
（Ｆ）に示すように配置する梱包製品の左側エッジが下
の梱包製品と重なることを意味する。
【００９１】“右側エッジが張り出す”とは、図２４
（Ｅ）に示すように、配置する梱包製品の右側エッジが
下の梱包製品に対して張り出すことを意味する。
【００９２】“右側エッジが揃う”とは、図２４（Ｄ）
に示すように、配置する梱包製品の右側エッジが下の梱
包製品の右側エッジと揃うことを意味する。
【００９３】“右側エッジが重なる”とは、図２４
（Ａ）に示すように、配置する梱包製品の右側エッジが
下の梱包製品と重なることを意味する。
【００９４】梱包製品の張り出した部分は配置する梱包
製品の幅全体に比例するように割り当てられるが、希望
があれば、一定値でもよい。本発明の実施例の一つで
は、図２４に示すように、配置する梱包製品の幅の５分
の１（１／５）である。
【００９５】梱包製品の重なった部分もまた、配置する
梱包製品の幅全体に比例するように割り当てられるが、
希望があれば、一定値でもよい。本発明の実施例の一つ
では、図２４に示すように、配置する梱包製品の幅の４
分の１（１／４）である。
【００９６】本発明の実施例の一つでは、移動の順番
は、配置する梱包製品の、左側のカバーの境界からの距
離によって決定する。言い換えれば、移動は常に、特定
の寸法に対し一つの方向にのみ行われ（２次元移動につ
いては簡単に説明する）、次に選ばれる移動位置は、上
記の６つの位置の右隣の位置である。箱の寸法がさまざ
まである場合は、上記の位置間の移動の順番は、同じで
はないということは理解できよう。例えば、配置する箱
が、下の支持面を提供する箱より幅が広い場合、図２４
（Ｃ）および図２４（Ｄ）に示すように、右側エッジの
位置揃えが、左側エッジの位置揃えの後ではなく、左側
エッジの位置揃えの前に行われる。
【００９７】図２４（Ａ）−（Ｆ）は右側移動を表し、
従って、配置する梱包製品の位置は（配置する梱包製品
の左側と最も背が高い箱の右側の間に面接触している）
図示していない元の位置から右に移動するため、図２４
（Ａ）の移動位置が実際に考慮されることはない。しか
し、図２４（Ａ）は、Ａのような特定の支持梱包製品に
対する６つの移動位置の関係を表すためにここに示した
ものである。初めに安定した位置が見つからないかぎ
り、配置する梱包製品とボックスＡとの間の同様の６つ
の移動位置が、配置する梱包製品とボックスＢとで試さ
れる。図２５（Ａ）−（Ｄ）を見れば、本発明は２次元
移動を意図していることがわかる。２次元移動（右への
移動と前への移動）の場合もまた、次のような前方移動
のタイプがある。 後側エッジが張り出す、 後側エッジが揃う、 後側エッジが重なる、 前側エッジが張り出す、 前側エッジが揃う、 前側エッジが重なる。
【００９８】従って、それぞれの配置梱包製品／支持面
の組み合わせは３６通り（６×６）あるということが理
解できよう。
【００９９】図２５（Ａ）−（Ｄ）は、配置する梱包製
品の位置（太線にて表示）を含む複数の梱包製品２５０
の一連の平面説明図であり、図２５（Ｂ）−（Ｄ）は本
発明により“移動”した後の位置を表している。図２５
（Ａ）は、梱包製品がその元の位置にあるところを表
し、図２５（Ｂ）はその梱包製品を、右側エッジが支持
梱包製品Ｂ上に重なるように右に移動したところを表
し、図２５（Ｃ）は、梱包製品を、前側エッジが支持梱
包製品Ｃに重なるように前に移動したところを表し、図
２５（Ｂ）は、梱包製品を、右側エッジが支持梱包製品
Ｂ上に重なるように右に移動し、さらに前側エッジが支
持梱包製品Ｃに重なるように前に移動したところを表し
ている。ここには示していないが、他の中間移動位置も
あるということを理解しておく必要がある。
【０１００】また、移動は、それぞれの寸法に対し、一
方向にのみ行われる。移動の順番は、梱包製品の寸法特
性による。可能なすべての配置の中で、配置するボック
スと後コーナの境界との間および左コーナの境界との間
の距離が短ければ短いほど、配置が早く試行される。 Ｃ）安定性検査
【０１０１】“安定性検査”はここで述べる任意の寸法
の梱包製品積載作業で重要な役割を果たす。安定性検査
基準が厳しすぎると、梱包製品をあまり積載されず、パ
レットが空隙だらけになってしまう。逆に、安定性検査
基準が甘すぎると、積載した梱包製品は実際に不安定に
なって落下する可能性がある。本発明による方法は、こ
れら二つの関係の間のバランスをとり、演算速度に関し
ては能率よく保つことを意図している。
【０１０２】安定性検査の工程のフローチャートは、図
３０に示す通りである。フローチャートでは、特定の可
能な梱包製品の位置に対し、“安定している”か“不安
定である”かを考慮して、その安定性を評価する。完全
な工程には、次のような判断が含まれる。すなわち、
１）表面支持のパーセンテージを特定する（工程３０
１）、２）重心領域を計算する（工程３０４）、３）有
効な支持面の境界を調べる（工程３０５）、４）側面の
支持を調べる（工程３０６）、５）支持面の配分を調べ
る、および６）支持面の多角形を調べる（工程３２４）
の６つである。 １）表面支持のパーセンテージを調べる
【０１０３】定位置につくと、積載された梱包製品は下
の梱包製品によって提供される複数の支持面によって支
持することができる。梱包製品を積載し、安定させるた
めには、下からの十分な表面支持のしきい値が必要とな
る。本発明の一つの特性によると、このようなしきい値
を安定性の検査の一部として使用する。図３０に示すよ
うに、直接支持面の合計面積と配置する梱包製品の底面
の面積との間の比が、あるパーセンテージよりも低い場
合、配置する梱包製品は不安定であると判断される（工
程３０３）。梱包製品が重くなると、必要なパーセンテ
ージはそれに比例して高くなる。本発明のある実施例に
よると、重量が３７０ポンドの梱包製品の場合は、その
パーセンテージを約６５％とし、重量が３ポンドまでの
梱包製品の場合は約５０％としている。その間の重量の
梱包製品に関しては、直線補間で求めることができる。
【０１０４】直接支持面の面積は、次のような方法で計
算する。まず、配置する梱包製品の境界、または“足
跡”内の支持面の最大高さについて検索する。次に、見
つかった支持面すべてに対して再評価を行い、高さが最
大高さに対して０．５インチ程度の一定の許容範囲内に
あるもののみが直接支持面と判断される。これは、前に
述べた“橋かけ”の概念と類似している。直接支持面の
面積が予め選択したしきい値(工程３０２)を下回る場合
は、その梱包製品は不安定と判断され（工程３０３）、
安定性検査は完了する。その領域がしきい値を超えてい
る場合は、安定性検査はその次の工程へと進む。 ２）重心領域の計算 図３０および図３１について説明する。安定性検査の次
の工程は、梱包製品の重心領域の使用に関する。実際の
重心の重力ベクトルの、その幾何学的中心からのオフセ
ットは、この重心領域を通過すると推測することがで
き、重心領域とは、図３１の３１０で示すように、梱包
製品の底面の幾何学的中心に中心をとった、矩形の短い
辺に半円をつなげた形状であり、梱包製品の底面に平行
である。図３１に示すように、その範囲内の矩形の寸法
ＬおよびＷは、それぞれ、梱包製品の底面の対応する寸
法のパーセンテージで表すことができる。波形梱包製品
の積載においては、許容できる支持面を超えた張り出し
は、梱包製品の重量に敏感に反応する。重量の重い梱包
製品がその支持境界を超えて張り出している場合は、梱
包製品は、そのエッジで折れ曲がったり、不安定を引き
起こす可能性がある。従って、本発明の実施例の一つに
よると、重心領域の寸法は、梱包製品の重量に比例して
増加する。梱包製品が重ければ重いほど、重心領域が広
くなる。本発明の実施例の一つによると、その寸法は、
重さ７０ポンドの梱包製品に対し、梱包製品の底面寸法
の５０％としており、また、重さ２０ポンドの梱包製品
に対しては、梱包製品の底面の３０％としている。重量
制限が重さ２０ポンドから７０ポンドまでの梱包製品に
対応するパーセンテージとして、３０％と５０％の間の
直線補間で求める。例として図３１を挙げると、パーセ
ンテージ５０％を使用すると、重心領域のＬおよびＷの
値は、梱包製品の底面の長さと幅の値それぞれの半分と
なる。梱包製品の重心領域を算出したら、それを保存
し、後に安定性検査で評価する際に使用する。 ３）有効な支持面の境界を検査する
【０１０５】図３０の工程３０５で見られるように、本
発明の実施例の一つには、有効支持面境界の評価と使用
が含まれる。図３２に示すように、梱包製品の有効支持
面とは、パレット面まで間が空くことなく有効に梱包製
品を支持する梱包製品の支持面のことであり、より大き
い押下力を支えることができる。図３２は、縦に積載し
た梱包製品の塔３２０の有効支持面３３４を示してお
り、ここに示す例では、積載した梱包製品のすぐ下の梱
包製品３３２が提供する直接支持面３２９より小さい。
【０１０６】次に図３３（Ａ）−（Ｃ）について説明す
る。梱包製品３３６が第１の層の複数の梱包製品３３５
によって支持されている時、配置する梱包製品の有効支
持面境界は、図３３（Ａ）の斜線で示した領域３３７の
ように、矩形の支持面の組を囲んだ最小の凸型多角形と
なる。この配置する梱包製品を利用して第３の層の次の
梱包製品を支持し、この次の梱包製品は、第２の層の別
の梱包製品３３６にも支持されていると仮定する（図３
３（Ｂ））。この仮定の下では、次の梱包製品３３７に
対する有効支持面は、図３３（Ｃ）の影の付いた領域３
３９で示すように、その支持面の凸型多角形の組を囲む
最小の凸型多角形となる。
【０１０７】察知できると思うが、複数の多角形の併合
は、比較的長い計算を必要とし、時間の浪費につなが
る。計算を簡素化するために、有効支持面の境界は、下
の有効支持面すべてを囲む矩形によって近似的に表すこ
とができる。このような近似法により、図３３（Ａ）−
（Ｃ）で示す有効支持面の境界を、対応する図３４
（Ａ）−（Ｃ）で示すようなおよその形状に変換するこ
とができる。本発明の実施例の一つでは、この近似値を
有効支持面境界（３４９で示す）の値として使用するこ
とができる。
【０１０８】図３４（Ａ）−（Ｃ）では、３４７のよう
な斜線領域は、第２の層の梱包製品に対する近似有効支
持面であり、より暗い陰影で表した部分３４９は、その
次の梱包製品（図示せず）に対する（近似）有効支持面
である。
【０１０９】工程３０５では、有効支持面境界を求めた
ら、工程３０４で求めた重心領域と比較する。重心領域
が有効支持面の中に含まれている場合は、工程３０５の
“はい”となり、工程３０８へ進む。次に示すように、
工程３０８が工程３０５から“はい”という値を受け取
った場合、あるいは工程３０６（側面支持）から“は
い”という値を受け取った場合は、安定性検査を継続す
る。そうでない場合（両方ともいいえの場合）、梱包製
品は工程３１１で不安定であると判断される。
【０１１０】近似矩形が有効支持面の多角形よりずっと
大きい場合も考えられる。従って、重心領域が矩形の領
域の中にあっても、多角形の領域の外側にくる場合もあ
り、その場合は、梱包製品は安定しない。梱包製品の安
定性を確認するには、後に説明する安定性検査で直接接
触面の配分をさらに評価する。 ４）側面支持を調べる
【０１１１】上記のように、（近似）有効支持面境界が
完全に配置する梱包製品の重心領域を含まない場合で
も、梱包製品は、側面支持が適切であれば安定する。
【０１１２】側面支持は、配置する梱包製品が横に落下
しないように防ぐための堅固な側面接触である。梱包製
品には、左、右、後、前の４つの側面支持が考えられ
る。それぞれの側面支持検査も安定性検査の一部であ
る。
【０１１３】側面接触があるかどうかを判断するため、
直接隣接する梱包製品（隣接梱包製品）の間で検索を行
う。図４８Ａおよび４８Ｂで示すように、隣接（現存
の）梱包製品の側面が配置する梱包製品と十分に重なっ
ている場合、側面接触はあると判断される。本発明の実
施例の一つでは、図４８Ａに示すように、隣接する梱包
製品が配置する梱包製品の高さに対し、１／３などのよ
うに、ある分数値を超えた縦方向の重なり部分を有する
場合は、配置する梱包製品がその上縁または下縁に接触
しているか否かに関わらず、十分な側面重複があると判
断される。さらに、図４８Ｂに示すように、隣接梱包製
品は、配置する梱包製品の側面寸法の１／３などのよう
なある分数値を超えて重なっていなければならない。
【０１１４】図４１は、配置する梱包製品Ｐの可能な配
置を表したものであり、すでに配置されている梱包製品
ＡおよびＢの上に配置しようとしている。図示の如く、
梱包製品Ａは、配置する梱包製品Ｐに対して側面力ＳＦ
をかけているが、これでは梱包製品Ｐが支点ＰＰの周り
を回転して梱包製品Ｂから“落下する”のを防ぐには不
充分である。
【０１１５】Ａのような隣接する梱包製品によって提供
される側面支持力は、摩擦係数と累積側面重量の積を求
めて算出する。摩擦係数は、ボール紙の梱包製品の場合
は約０．２と、実験的に選択できるが、累積側面重量は
注意深く算出する必要がある。累積側面重量には、その
側面上の接触している梱包製品すべての重量が含まれ、
それらの側面が接触している梱包製品の上部で支持され
ている梱包製品すべての全重量または部分重量を加え
る。梱包製品の部分重量は、その梱包製品が他の梱包製
品によっても下から支持されている場合に使用する（重
量の配分は均等であると仮定する）。側面接触梱包製品
は、反対側で他の梱包製品と接触している場合があり、
さらに他の梱包製品を上部に支えている場合もある。同
じ規則に基づいて、関連する梱包製品の全重量または部
分重量を累積側面重量の計算に含める。
【０１１６】次に例として図４２について説明する。配
置する梱包製品Ｐを、梱包製品Ａの自由な垂直面に接
し、部分的に梱包製品Ｈに載せ、梱包製品ＧとＨの間の
間隙の上方に位置するように配置しようとしていると仮
定する。梱包製品Ａの累積側面重量は梱包製品Ａ、梱包
製品Ｃ（梱包製品Ｃの隣）、梱包製品Ｂ（梱包製品Ｃの
上）、梱包製品Ｅ（梱包製品Ｃの隣）および梱包製品Ｄ
（梱包製品Ｅの上）の総和である。梱包製品ＦおよびＧ
は、配置する梱包製品Ｐと側面の重なりはなく、梱包製
品Ａの累積側面重量には関係がない。
【０１１７】配置する梱包製品は隣接する梱包製品や接
触している梱包製品の累積側面重量に影響するだけでな
く、支持している梱包製品の累積側面重量と、支持して
いる梱包製品にも影響する。従って、アップデートを行
う必要がある。計算効率を改善するため、累積側面重量
はすべて、新しい梱包製品が重ねられるたびにアップデ
ートする。配置する梱包製品の重量を、接触しているす
べての梱包製品の累積側面重量に加える。これらの梱包
製品は、反対側で他の梱包製品と接触している場合もあ
り、その場合には、配置する梱包製品の影響を受ける境
界内にある限り、その重量を、さらにそれらの他の梱包
製品にも加算する。しかし、これは湖の表面で起きる波
面の伝播の作用に似ている。重量の伝播の過程毎に、し
きい値が割り当てられる。すでに調べた梱包製品は与え
られたしきい値と同じ番号を付ける。すでにしきい値に
達したことが分かると、この伝播の過程において同じ梱
包製品についてさらに調べることはない。
【０１１８】側面接触がわかったら、可能な支軸エッジ
上の力の均衡のモーメントに関する検査を行う。まず、
有効な支持面に最も近い境界に対応する回転の支軸とな
るエッジが見つかるまで、支持している梱包製品を下方
向に検索する。第２に、直接または間接的に支持してい
るすべての梱包製品の支軸エッジにかかる力のモーメン
トを計算する。この計算では、現行の梱包製品の重心
が、接触している側に近い重心領域のエッジにあると仮
定している。第３に、側面接触の影響を受ける支軸エッ
ジにかかる力のモーメントを計算する。
【０１１９】縦に重なった梱包製品の列には複数の側面
接触が存在する場合があり、それらの接触に関する側面
モーメントを計算する場合には注意が必要である。縦一
列の梱包製品に二つの側面接触があり、一つは上方の層
にあり、ひとつは下方の層にあると仮定する。上方の層
に接触している梱包製品の重量と、その上の追加の重量
を、下方の層で接触している梱包製品の累積側面重量か
ら差し引かなければならない。
【０１２０】その結果得られた力のモーメントが梱包製
品を側面の隣接梱包製品に向かって回転せしめ得る場合
は、その梱包製品は安定していないことになる。そうで
ない場合は、側面支持は確立したと判断される。
【０１２１】このような計算の例を、図３８に示してあ
る。図示の如く、図３８の梱包製品２、３、４、および
５はすでに定位置にあり、梱包製品１が、これから配置
しようとしている“配置する梱包製品”である。図３８
の梱包製品３および４はパレットのような共通支持面の
上に位置している。梱包製品２は一部を張り出して梱包
製品の上に載っている。梱包製品５は、梱包製品４の上
に張り出し部分なく載っている。配置する梱包製品１は
梱包製品２の上から張り出し、点Ｌに集中すると思われ
る接触による力で梱包製品５に側面接触している。点線
は、配置する梱包製品１の有効支持面の二つの境界を示
している。有効支持面の境界の上に位置する点Ｄについ
て、モーメントを計算する。モーメントの計算には、梱
包製品１および２の重量も含まれる。梱包製品１は、梱
包製品５が、梱包製品１が支点Ｄの回りを旋回しようと
する時にかかる横方向の力によって側方に落下しなけれ
ば、適切な側面支持が得られていると仮定される。 ５）直接支持面の配分を調べる
【０１２２】ここで再び図３０に戻る。上記の工程３０
９の“落下？”チェックの後、本発明によるある工程で
は、梱包製品の直接支持面の配分を調べる。直接支持面
検査の目的は、現行の梱包製品の安定性を検査するだけ
でなく、配置する梱包製品が下から十分支持されてお
り、その後の梱包製品も安定してその上に積載すること
ができるようにすることにもある。全体を３１２（図３
０）で示す直接支持面検査には、梱包製品角部支持検査
（工程３１２）と梱包製品エッジ支持検査（工程３１
４）の二つの部分が含まれ、その両方について、図３５
を参照しながら説明する。
【０１２３】図３５Ａで示すように、梱包製品角部支持
検査を行う際には、配置する梱包製品の底面の、梱包製
品の外形の角部に４つの同一の窓部３５１を確立する。
それぞれの窓部３５１は梱包製品の外形３５０の幅の１
／４と、長さの１／４で構成される。これらの窓部の中
に直接支持面の一部が含まれる限り、拡張窓部３５２を
使って重なりの状況を判断する。それぞれの拡張窓部３
５２は、梱包製品の“足跡”の幅の３／８と長さの３／
８で構成される。拡張窓部３５２において、直接支持面
すべてとその重なりを調べる。最低重なり寸法がしきい
値を超える場合は、梱包製品の角部に堅固な支持が確立
されたと見なすことができる。小型の梱包製品の場合
は、しきい値は、例えば拡張窓部３５２の寸法の６０％
というように窓部の寸法と関連付けることができる。希
望があれば、前述の窓部の寸法としきい値を変化させ
て、異なった幅の安定性を確保することもできる。梱包
製品が四つの角部あるいは三つの角部で支持されており
（工程３１５）、直接支持面の合計面積と配置する梱包
製品の底面の合計面積の間の比が、例えば７０％などの
ように十分な大きさである場合（工程３１７参照）、梱
包製品は、安定していると見なされ、安定性検査が完了
する。そうでない場合は、工程３１４のエッジ支持計算
を使って梱包製品のエッジ支持検査３１４を行う。
【０１２４】梱包製品エッジ支持検査自体は、堅固なエ
ッジの支持検査と柔らかいエッジの支持検査の二つの検
査からなる。後に詳しく説明するように、工程３２２で
は、堅固なエッジの支持状態と柔らかいエッジの支持状
態とを調べて、後に説明するような方法で評価する。
【０１２５】堅固なエッジの支持検査を行う際は、配置
する梱包製品の４つのエッジに対し、（ａ）このエッジ
に沿って、梱包製品の角の窓部３５１（図３５Ａ参照）
が二つとも支持されているか、もしくは（ｂ）このエッ
ジに沿って側面支持が存在し、下の支持面がそのエッジ
に十分近接している場合は、そのエッジは堅固に支持さ
れていると見なされる。“十分近接している”とは、最
も近い支持面が、例えば支持面の寸法３分の１など、あ
る一定の間隙の範囲内であることを意味するものとして
定義することができる。
【０１２６】ここで図３５Ｂについて説明する。柔らか
いエッジの支持検査は、梱包製品角部支持検査と類似し
ている。図３５Ｂに示すように、配置する梱包製品表面
のそれぞれのエッジに沿ってエッジ窓部３５６が確立し
ており、その長さはそのエッジの長さと等しく、他の表
面寸法側の１／４までに設定される。この窓部の中に入
る支持面がある場合は、この工程は、拡張窓部が支持面
と重なる長さを計算する。拡張窓部３５７はエッジの長
さであり、ある実施例では、他の表面寸法の幅の３／８
としている。重なる面積の最低寸法が、例えば１．５イ
ンチなど、ある一定の間隙を超えている場合は、支持面
は、拡張エッジ窓部と十分重なっていると判断される。
従って、重なる面積は、少なくとも１．５インチ×１．
５インチとなる。小型の梱包製品の場合は、しきい値は
窓部の寸法に比例して調整することができる。重なりの
長さは、支持面が広がる最大長さである。梱包製品は、
重なりの長さが、例えば梱包製品のエッジの長さの１／
４などのような、ある一定の許容値を超えた場合は、柔
らかいエッジを有するものと判断される。配置する梱包
製品は前後の寸法と左右の寸法を有している。梱包製品
安定性検査のエッジ支持検査工程３２２では、梱包製品
がどの方向にもひっくり返らないようになっていなけれ
ばならない。それぞれの寸法において、梱包製品は一つ
の堅固なエッジによる支持、反対側に少なくとも一つの
柔らかいエッジによる支持を有していなければならず、
そうでない場合は、工程３２３で示すように不安定であ
ると判断される。例として左右の寸法を挙げると、配置
する梱包製品の左側に堅固なエッジ支持がある場合、右
側には少なくとも柔らかいエッジによる支持がなければ
ならないが、堅固なエッジによる支持でも可能である。
同じことが前後の寸法においても言える。 ６）重心領域と直接支持表面多角形の比較
【０１２７】図３０に戻るが、エッジ支持検査工程３２
２が完了したら、本発明によるその後の工程には、図３
９に示すような、重心領域が完全に直接支持面の多角形
の中におさまるか否かを調べる工程も含まれる（工程３
２５で決定）。
【０１２８】前に述べた梱包製品エッジ検査では、梱包
製品が梱包製品の側面に平行でない任意のエッジでひっ
くり返らないという保証はできない。それを保証するた
めに、直接支持面（矩形と仮定する）から、回りを囲む
多角形（図３９の斜線のついた多角形参照）を構成する
ことができる。重心領域（図３１参照）が完全に直接面
の多角形の中に入っていれば、梱包製品は図３０に示し
た解析から、安定していると判断することができる。そ
うでない場合は、梱包製品は工程３２７で不安定である
と判断され、安定性検査が終了する。
【０１２９】矩形の表面からの直接表面多角形の構成
は、二つの工程からなる。第１の工程は、それぞれの面
を走査し、前後左右の梱包製品境界エッジを検索する工
程である。図３９に示した例では、これらのエッジは、
線ＦＢ、ＢＧ、ＤＨ、およびＤＥによって形成される。
二つのエッジが同じ線上にある場合は、それらは併合さ
れて一つのエッジとなる。この工程の後、図３６に示す
ように、最大で８つの頂点ができあがる。二つのエッジ
が一つの梱包製品の面から構成されている場合は、点Ｂ
とＤの場合のように２つの頂点を減らして交点とする。
【０１３０】さらに図３９を見ると、点線で示すような
追加の第３の箱を二つのレベルＩの箱によって形成され
た“コーナ”に置く場合に、点“ｘ”が多角形の線ＨＧ
の外側に延在する場合は、点Ｘが追加の頂点となる。
【０１３１】第２の工程では、それぞれの面を再走査
し、上記の４つのエッジからなる凸型多角形の外にある
追加の４つの頂点を検索する。例えば、それぞれの面の
４つのコーナポイントを後方左のコーナ、後方右のコー
ナ、前方左のコーナ、前方右のコーナと分類する。同様
に、例えば、構成された多角形の斜めのエッジを後方左
のエッジ、後方右のエッジ、前方左のエッジ、および前
方右のエッジと分類する。ここで、それぞれの面のコー
ナポイントとそれに対応するエッジとを調べる。コーナ
ポイントが対応するエッジを超えて延在する場合は、そ
のコーナポイントは上記のように追加の交点とする。理
屈からいえば、同じ斜めのエッジを超えて複数の点が存
在し得るが、可能性は低い。計算の負担を軽減するた
め、第１のポイントのみを登録する。この検索と構成の
後、実際には、１２の異なる頂点すべてを有する多角形
を得ることはほとんど不可能である。なぜなら、その場
合、その該当する梱包製品は少なくとも８つの異なる梱
包製品によって支持されていなければならないからであ
る。しかし、考えられるこれら４つの追加の頂点は、図
３７に示してある。
【０１３２】支持面の多角形が構成されると、工程３２
５で重心領域がすべての斜めのエッジの中にあるかどう
かを調べ、その結果が工程３２７で“安定している”ま
たは工程３２６で“不安定である”と判断される。 Ｄ）配置の評価 １．概説
【０１３３】上記のように、梱包製品を測定し、コーナ
が形成され、複数の安定した可能な梱包製品の配置位置
が決まったと仮定したら、事前設定したパラメータを有
する“最良”の配置位置を見付けるために、安定した可
能な配置位置をそれぞれ評価する。この評価は、図４５
および４６で参照した“性能指標”を使って行い、この
指標は、図３で示した“位置検索”工程で、最初に出会
った特定の梱包製品／方向／コーナの組み合わせを有す
る安定した可能な梱包製品配置位置に割り当てられる。
このような“最初に出会った”安定した配置のことを、
この出願の目的から、“指標付き配置”と呼ぶ。最高の
性能指標が付いた“指標付き”配置は、すべての梱包製
品／方向／コーナの組み合わせに対する“最良の”配置
として選択され、それに付随する梱包製品が実際にアキ
ュムレータ・コンベヤからピッキングされ、後に詳しく
説明する選ばれた位置に配置される。すべての指標付き
配置に対してすべての性能指標を累積し、すべての指標
を一度に比較することも考えられる。しかし、本発明に
よる一つの実施例では、計算効率のため、“比較と記
録”工程１１０（図３）を使用して、より高い性能指標
付の付いた指標付き配置が見つかるまで、記憶装置内で
最も高い性能指標を維持する。その時点で、前に保存し
た性能指標は、より高い現行の指標と置きかえられる。
特定の梱包製品／方向／コーナの組み合わせの範囲内で
すべての指標付き配置位置を評価したら、性能指標が最
も高い指標付き位置が記憶装置内に残る。この手順自体
は、すべての梱包製品／方向／コーナの組み合わせが評
価されるまで繰り返される。その時点で、考えられるす
べての梱包製品／方向／コーナの組み合わせにおいて最
も高い指標のついた配置がコンピュータの記憶装置内に
入る。その特定の指標付き配置は、その特定の梱包製品
／方向／コーナの組み合わせにおける“最良の”配置と
して選ばれ、配置の評価は完了する。図４５を見ると、
本発明により提供された一つの重要な機能に、統計を基
準とした無次元測定とそれに基づく決定が含まれること
がわかる。本発明によると、発明の積載方法はシステム
内に送られ、システムを通って供給されたすべての梱包
製品に対して、梱包製品の平均長さ、幅、高さ、面積、
容積などのような、統計的測定値を記録する。さらに、
現在バッファ内にある梱包製品に対してもそれと同じ測
定値を記録する。
【０１３４】配置する梱包製品を評価する場合、上記の
統計的測定値を使用して配置する梱包製品の同じ測定値
と比較する。測定に関わる梱包製品の寸法、すなわち梱
包製品の幅、梱包製品の面積などは、梱包製品の幅と梱
包製品の平均幅との比や、梱包製品の面積と梱包製品の
平均幅との比などのような無次元の測定値に変換され
る。梱包製品が小さすぎるか、細すぎるか、あるいは広
い面積を使いすぎるかなどのような判定がこれらの無次
元測定値のしきい値（きれのよい、もしくは多値）に基
づいて計算される。
【０１３５】このような統計に基づいた測定および評価
技術は、二つの利点をもたらす。まず、そこで使用する
配置評価法は、方法全体が特定の梱包製品の長さや幅に
依存していないため、寸法の異なる梱包製品を処理する
ことができるという点である。第２に、現行の配置を決
定する場合、積載方法には可能な将来的配置に対する影
響も考慮するという点である。バッファには入手可能な
梱包製品のデータが非常に限られているため、統計を基
準とした測定技術により、将来的に搬入される梱包製品
を正しく推測することができる。
【０１３６】図４６を見ると、性能指標にたどり着くま
でに本発明による様々な要素が使用されている。これら
の要素には、レベル指標、テーパ指数、可能なレベリン
グ梱包製品計数、配列、領域満載率、梱包製品面積、梱
包製品容積、寸法有効範囲、表面橋かけ、固定面積、固
定容積、隣接梱包製品への間隙、梱包製品の古さ、可能
なフィールド、梱包製品の重量、上限距離などを含む。
後に記すように、これらの要素の一部は、それ自体が複
数の要素を含む場合もある。
【０１３７】上述の要素に、それぞれ、図４６において
Ｗ１-Ｗ１６で表した対応する重み係数をかけ、その積
を足して上記のような性能指標を求める。重み係数につ
いては図４７に示している。 ２．レベル指標要素
【０１３８】本発明の実施例の一つでは、レベル指標を
使用する。このレベル指標に伴うボーナスとペナルティ
を使って、“シェルフローディング”を促進する。シェ
ルフローディングでは、それぞれの梱包製品が現存の梱
包製品に対して密接して配置されるのが好ましく、一
方、上面の高さは単調な下り階段の形状を有する。最も
高い梱包製品は、内側（後方左側）の境界に配置するの
が好ましい。 このような単調な下り階段形状の利点に
は、二つの局面がある。まず、次の梱包製品を配置する
自由空間が、パレットの外側（前方右側）境界にまで及
ぶ。梱包製品を空間に嵌めこむ際により多くの選択肢が
あり、ロボットによって行われる梱包製品の挿入時に、
隙間の問題が起きる可能性が少ない。第２に、単調な下
り階段形状は安定した形状であるということが分かって
いる。それぞれの梱包製品は配置した時点では、一面が
支持され、残りの梱包製品が配置されると両側が支持さ
れる（境界は除く）。個々のレベル指標の組をそれぞれ
の側に確立することができる。すると、これらの指標は
結果のレベル指標に結合され、ＬＥＶＥＬ ＡＬＬ、Ｌ
ＥＶＥＬ ＳＩＤＥ、ＢＥＬＯＷ、ＡＢＯＶＥ、ＢＬＯ
ＣＫ ＢＡＣＫ、あるいはＮＯ ＮＥＩＧＨＢＯＲなど
の値をとる。 （ＬＥＶＥＬ ＡＬＬ）
【０１３９】ＬＥＶＥＬ ＡＬＬは、配置する梱包製品
の高さが、両側の隣接梱包製品および後の隣接梱包製品
と同位であることを意味する。 （ＬＥＶＥＬ ＳＩＤＥ）
【０１４０】ＬＥＶＥＬ ＳＩＤＥは、配置する梱包製
品の高さが、横に隣接する梱包製品の少なくとも一方と
同位であることを意味する。 （ＢＥＬＯＷ）
【０１４１】ＢＥＬＯＷは、配置する梱包製品が、両側
の隣接梱包製品および後の隣接梱包製品よりも低いこと
を意味する。 （ＡＢＯＶＥ）
【０１４２】ＡＢＯＶＥは、配置する梱包製品が、両側
の隣接梱包製品より高いが、隣接梱包製品をブロックし
ないことを意味する。 （ＢＬＯＣＫ ＢＡＣＫ）
【０１４３】ＢＬＯＣＫ ＢＡＣＫは、配置する梱包製
品が隣接梱包製品をブロックすることを意味する。 （ＮＯ ＮＥＩＧＨＢＯＲ）
【０１４４】ＮＯ ＮＥＩＧＨＢＯＲは、コーナの周り
に隣接梱包製品が存在しないことを意味する。
【０１４５】図４７に示すように、最も高いボーナス
は、ＬＥＶＥＬ ＡＬＬの状態（１６００）に与えら
れ、２番目のボーナスは、ＬＥＶＥＬ（１１００）に与
えられる。ＢＥＬＯＷには、僅かなペナルティ（−６０
０）が与えられ、ペナルティはＡＢＯＶＥ（−２６０
０）、ＢＬＯＣＫ ＢＡＣＫ（−４０００）と増加す
る。
【０１４６】上記の側面に隣接する梱包製品より高い場
合のペナルティは、本発明でも使用している。梱包製品
を、すぐ横の隣接梱包製品より上に突き出るように積荷
の山の中間に置く場合、それは横のコーナの自由空間と
交わることになる。両側には谷の形のコーナができる。
梱包製品の挿入に関する厳しいロボット間隙規定では、
そのようなコーナには梱包製品を挿入できないこともあ
りうる。従って、両側には隙間ができ、いくつかの孤立
した塔が垂直方向に延びていく。このような塔は、側面
の支持がないため、本来不安定である。その後、そのよ
うな隙間に挿入できる梱包製品を見付けられても、間隙
規定により、その隙間を満載した後にもより小さな隙間
が残る。従って、厳しいペナルティが適用されるのであ
る。
【０１４７】また、後方隣接梱包製品をブロックする場
合のペナルティも本発明で使用している。上記の側面に
隣接する梱包製品より高い場合のパネルティに関する説
明と同じ理由により、後方の隣接梱包製品をブロックす
る梱包製品も粗悪な配置である。この配置は、特に、梱
包製品が前面にしか積載できない場合に特に有害であ
り、その場合、配置する梱包製品によってブロックされ
た領域は永久に利用できないことになる。
【０１４８】前述のように、コーナには左側隣接梱包製
品、右側隣接梱包製品、後方隣接梱包製品、および／ま
たは前方隣接梱包製品を有していてもよい。レベル指標
はまず、両側の隣接梱包製品のそれぞれに対して算出さ
れる。これらの指標の計算方法は、類似している。次
に、図５２に示すように、配置する梱包製品の、左側の
隣接梱包製品との相対的高さの計算に焦点を当てて説明
する。
【０１４９】図５２に示すように、隣接する梱包製品
は、配置する梱包製品から様々な距離にある可能性があ
る。ある実施例では（統計データの中にある）平均梱包
製品幅の約０．７の距離を選んでいるが、受け入れるコ
ーナの左側の境界から、ある距離の地点に線を引き、そ
の線の範囲内もしくはその線に交わる部材は近位の隣接
梱包製品と見なし、その線の遠い側にある部材は遠位の
隣接梱包製品と見なす。計算する場合は、優先順位は近
位の隣接梱包製品の方が高い。
【０１５０】配置する梱包製品と側面が重なる（図５１
参照）すべての部材に対し、最大高さ検索を行う。重な
りのない部材は関係がない。関連する梱包製品が、配置
する梱包製品よりも高いレベルにある場合もある。最大
の高さを検索する場合、配置する梱包製品と高さが同位
であるすべての隣接梱包製品を記録する。配置する梱包
製品の高さが最大の高さを上回る場合は、レベル指標は
試験的にＡＢＯＶＥとして分類される。また、最大高さ
と比較しておおよそ等しい場合は、 レベル指標はＬＥ
ＶＥＬとして分類される。配置する梱包製品の高さが最
大高さより低い場合は、レベル指標は試験的にＢＥＬＯ
Ｗとして分類される。レベル指標がＢＥＬＯＷの場合
で、梱包製品とおおむね同じ高さの隣接梱包製品が存在
する場合、その同位の梱包製品が上部でブロックされて
いないことを確認するために、さらに検索を行う。ブロ
ックされていなければレベル指標をＬＥＶＥＬに変更す
る。
【０１５１】配置する梱包製品のレベル指標がＡＢＯＶ
Ｅである場合、さらに評価を行う。これまでは、近位の
隣接梱包製品に基づいて調べてきた。近位の隣接梱包製
品の上面に伴うコーナが有効なものであるかどうかとい
う疑問が生じる。それらが梱包製品を配置するのに使用
できない場合で、右側の配置はすべてＡＢＯＶＥであ
り、厳しいペナルティが課せられると断言できる場合
は、遠位の隣接梱包製品上ではおそらく塔のような積載
となる。これは好ましい状態ではない。したがって、近
意の隣接梱包製品の上面に伴うコーナの価値をテストす
る。それらを使って梱包製品を配置できない場合は、配
置梱包製品を遠位の隣接梱包製品と比較する。配置する
梱包製品が遠位の隣接梱包製品の最大高さを下回る場合
は、レベル指標は、ＢＥＬＯＷと分類される。
【０１５２】右と後の隣接梱包製品に対しても同様のチ
ェックを行う。後の隣接梱包製品の左側、または後の隣
接梱包製品の右側、あるいは後の隣接梱包製品のすぐ前
に有効なコーナが存在するかどうかをテストするため、
考えられるすべてのコーナの間で検索を行う。座標スク
リーニングの後、関連するコーナを選択することができ
る。続いてコーナの寸法とコーナの表面寸法をチェック
する。さらに、試験的な配置をバッファの中の梱包製品
に対して行う。ブロックされた領域に梱包製品の配置が
ある限り、配置する梱包製品はＢＬＯＣＫＢＡＣＫとし
て分類される。 ３．テーパ指数要素
【０１５３】図４６を見ると、梱包製品の配置を評価す
る場合、先細りの積載につながる梱包製品の配置を抑制
するため、テーパ指数を使用する。先細りの積載になる
と思われる配置は、ペナルティの対象となり、それは、
下に示すようなテーパ指数に比例する。問題の性質によ
り、場合によってはテーパ指数はある測定値と比例し、
また、場合によっては１グロスまたは数グロスのペナル
ティポイントとなる。図５４に示すように、本発明のあ
る実施例では、テーパ指数は次のような要素に関する値
の総和からなる。 下部ブロッキング （図５６−５８参照） 細い梱包製品 （図５９-６３参照） 階段 （図６４−６６参照） 境界 （図６７−７０参照） 広い間隙 （図７２参照） （下部ブロキング）
【０１５４】下部ブロキング検査は、本発明のひとつの
実施例によるテーパ指数を算出することにより行われ
る。図５６−図５８に示すように、下部ブロッキング
は、コーナに配置された配置梱包製品が一端でもう一つ
の下側コーナをブロックしているときに起こり、それが
配置する梱包製品のために部分的または完全に利用でき
ないようにブロックされる。これは、積荷の山のどこで
も起こり得ることであり、またどの方向にも起こり得
る。図５７に示すように、梱包製品を、本来置くべきで
ある下のコーナに置くことができそうにない場合には、
計算“テーパ指数１”を行う。すなわち、１を図５４で
加算したテーパ指数値の総和に加える。図５６で示した
ように“規則１”も適用する場合は、値Ｄ１／（ＷＡ／
３）も加える。ここでＤ１は、下側コーナ表面のブロッ
クされた最低水平方向長さであり、ＷＡは積荷の山とバ
ッファ（アキュムレータ）のすべての箱の平均である。 （細い梱包製品検査）ここで図５９−図６３を参照す
る。細い梱包製品検査は、本発明の実施例の一つによる
テーパ指数を算出することにより行われる。図６１Ａ−
図６１Ｂに示すように、隔離された細い梱包製品は上に
梱包製品を載せるために使用できない幅の狭い段差を生
む。生まれた間隙は、容積効率だけでなく、積荷の山の
安定性をも損なう。間隙によって分離された二つの塔
は、中身の詰まった積荷の山に比較すると一般的に安定
性において劣る。
【０１５５】本発明の実施例の一つによると、関連する
寸法が例えば、梱包製品の平均幅の０．７を下回るな
ど、梱包製品の平均の幅よりずっと小さい場合は、その
梱包製品は細いと判断される。細い梱包製品は、隣接す
る梱包製品と同位でない場合には気を付けなければなら
ない。さもないと、片側の隣接梱包製品から離れた島が
できあがってしまう。細い梱包製品がその片側の隣接梱
包製品の高さに適合しなくても、あるいは、片側の隣接
梱包製品から離れた島になってしまっても、細い梱包製
品を配置した後にその細い梱包製品の反対側に配置させ
ることのできる適合する梱包製品を見付けることができ
る場合もある。
【０１５６】図６２Ａ−図６２Ｃについて説明する。い
ずれかの梱包製品を反対側に配置して細い梱包製品の高
さに適合させることができるかどうかを見るため、バッ
ファで検索を行う。このような高さの適合は、隣接する
コーナがその配置する梱包製品に十分接近している限
り、現行のコーナと同じレベル（図６２Ａ）、現行のコ
ーナより低いレベル（図６２Ｂ）、あるいは現行のコー
ナより高いレベル（図６２Ｃ）で起きる可能性がある。
このような適合ができると、細い梱包製品はほとんどの
場合将来的に間隙を生むことはない。
【０１５７】細い梱包製品がいずれの側にも高さの適合
を見付けることができず、コーナには大きい梱包製品を
嵌めこむのに使用できるだけの十分な余裕がある場合
は、その配置は、図５９および図６０に示すように大き
なペナルティを与えられる。また、細い梱包製品の検査
は前後の寸法にも適用することができる。上記のような
ペナルティがあるため、細い梱包製品はグループとし
て、あるいは小さいコーナに配置される傾向にある。 （階段検査）
【０１５８】本発明の実施例の一つでは階段検査も行
う。“階段”状態は、図６４を参照して次のように定義
される。配置する梱包製品の配置は、２を原点とするコ
ーナの中で評価される。横の下側コーナ“１”は、すで
に利用できないと判断されており、配置する梱包製品は
さらに横に幅Ｄ１の利用できない面を残す。このような
状態では、横の利用できない表面が大き過ぎる場合には
ペナルティが課せられ、そのコーナに別の配置を促す。
階段は、左右だけでなく、前後にも起こり得ることを理
解しておくべきである。積載規則とそれに付随する指標
については図６４および６５に示している。 （境界検査）
【０１５９】本発明の実施例の一つでは、境界検査も行
う。この説明を行うに当たり、図６７、図６８、および
図６９を参照する。
【０１６０】境界検査の目的は梱包製品を置いた後の残
りの自由空間（右または前）を小さくする、あるいは別
の梱包製品を置いて配置する梱包製品と同じ高さに適合
させることができるようにすることである。右側に置く
ことができるが、配置する梱包製品と同位ではない梱包
製品があっても、幅の狭い段差ができ、それ以上梱包製
品をその上に置くことができないため、好ましくない。
【０１６１】例として図６７を参照する。梱包製品は後
から前に積載されている。配置する梱包製品の前側エッ
ジからの距離Ｄ２が、前の境界までの、例えば平均梱包
製品幅ＷＡのような、一定の距離の範囲内にある場合、
境界検査を始動する。
【０１６２】前の空間（配置する梱包製品の前と境界と
の間）が無視できないほどの大きさである場合、現行の
バッファで発見的判定または通し検索を行って、許容で
きる方向で、右側に置くことができ、配置する梱包製品
と同じ高さとなる梱包製品があるかどうかを調べる。こ
のような状況をすべて考慮に入れて、現行の配置により
幅の狭い前側コーナが出来上がってしまった場合、ま
た、検索により、右側に置くことができるとともに配置
する梱包製品と同位の梱包製品を見付けることができな
かった場合、ペナルティポイントは式１．１ｘ（Ｄ１／
ＷＡ）に従って適用される。
【０１６３】同様の検査を右の境界に適用できる。詳し
い計算については、図６７、図６８、および図６９に示
している。 （広い間隙検査）
【０１６４】図７２について説明する。本発明の実施例
の一つでは、テーパ指数決定の一部である“広い間隙”
検査も行う。過度に広い間隙があると、塔や先細の積載
ができる。図７２に示した一定の判定基準が満たされて
いれば、Ｚ（Ｍｉｎ（Ｄ1，Ｄ2／ＷＡ）の値または１を
加算することができる。
【０１６５】本発明の実施例の一つでは、隣接梱包製品
の最も高い上面に対するコーナの底面の相対的高さを調
べる相対高さ検査（図５０参照）も行う。
【０１６６】このセクションで参照した計算は、１００
パーセント決定論的ではない。すなわち、相対高さをチ
ェックするには、所定のコーナが有用であるか否かの答
えを必要とすることがしばしばある。一般的に、これ
は、梱包製品の平均寸法と関連するコーナの寸法および
支持面を比較することによって行う。さらに、検査は、
バッファ内の梱包製品で行い、そのコーナに実際に配置
することができる梱包製品があるかを調べる。この計算
は、本来あいまいである。すなわちその先に梱包製品を
置くことができるかどうかを判断しようとするが、その
時点ではその後梱包製品についての情報を入手すること
ができないのである。 （相対高さしきい値）
【０１６７】このようなあいまいさのため、相対高さし
きい値（図５５参照）を使用する。その結果得られたテ
ーパ指数に、図５５に示すようなしきい値をかける。相
対高さとは、配置するコーナに対する隣接梱包製品の高
さである。このような相対高さが、例えば梱包製品の平
均高さの２倍のような高いしきい値を超えると、上記の
ようなテーパ指数はすぐに削除される。相対的高さが、
例えば梱包製品の平均高さの１と１／２倍のような低い
しきい値と、高いしきい値との間にある場合は、テーパ
指数は線形で減っていく。これにより、この方法の信頼
度さが増す。 ４）その他の要素 (可能な同位梱包製品数)
【０１６８】使用するもう一つの要素は、可能な同位梱
包製品数である。可能な同位梱包製品数は、配置する梱
包製品と同じ高さに適合するように配置することができ
る梱包製品の概数である。二つの状況により異なったタ
イプの計算を行う。第１の状況とは、配置するコーナに
配置する梱包製品以外の他の梱包製品を収容するための
十分な領域がある時である。その場合、バッファ内の検
索を行う。検索は、配置する梱包製品と同じ高さ（許容
範囲内）を共有するバッファ内の梱包製品の候補数を戻
す。配置するコーナは必ずしも多くの梱包製品を含むこ
とができなければならないわけではない。そして限度数
は、箱を置いた後に残る残りのコーナの面と梱包製品の
平均面積との間の比として算出される。候補数を限度数
と比較し、可能な同位梱包製品数（付録参照）として小
さい方の数をとる。第２の状況とは、配置する梱包製品
が隣接する低い、または高いコーナに非常に近い場合
で、上記の計算は配置するコーナに加え、低いまたは高
いコーナにも基づく。可能な同位数に対しては、相対的
なボーナスが適用され、これにより、複数の高さの梱包
製品を配置ができるようになる。これは特に土台を選択
する際に有用である。
【０１６９】計算の速度を上げるため、バッファの中の
それぞれに梱包製品に対し、また、梱包製品のそれぞれ
の方向に対し、“高さの適合数”を予め計算し、バッフ
ァ内の何個の梱包製品が現行の梱包製品と同じ高さを共
有しているかを判断する。バッファから一つの梱包製品
を取り出し、新しい梱包製品をバッファに送ったら、対
応する数のみがアップデートされる。
【０１７０】図４９は、このような“高さの適合数”の
概念を示している。条件“A”では、４つの箱があると
仮定しており、箱１は高さが６インチ、箱２は高さが８
インチ、箱３は高さが６インチ、箱４は高さが９インチ
である。この時点では、高さの適合数は、それぞれの箱
に対して１，０，１，０である。条件Ｂでは、バッファ
コンベヤから箱３を取り除いており、高さが“適合”す
る箱がないため、残りの３つの箱１，２，４に対する計
数は０，０，０となる。箱５（高さ８インチ）の箱をバ
ッファに追加すると、箱１，２，４および５の適合数は
０，１，０，１となる。 (梱包製品のグループ分け) (領域満載率、梱包製品領域、梱包製品の容積、寸法的
占有率、整列)
【０１７１】他の要素も使用しており、その要素それぞ
れに“梱包製品のグループ分け”が含まれる。これらの
要素には、領域満載率、梱包製品領域、梱包製品の容
積、寸法的占有率、および整列などがある。
【０１７２】梱包製品を所定のコーナに置く時、評価は
梱包製品グループの性能で評価することができる。梱包
製品グループとは、現行のコーナにある領域に嵌めこむ
ことができ、配置する梱包製品と同じ高さにも適合す
る、バッファ内の一組の梱包製品（配置梱包製品を含
む）のことである。図７４（Ａ）-（Ｃ）を参照する
と、形状“（Ａ）”では、グループの幾何学的境界（図
７４（Ａ）−（Ｃ）の陰影のついた部分）は前側は前方
パレット境界まで、そして右側は配置する梱包製品の右
側エッジまでとなっており、あるいは、図７４（Ｂ）に
示すように、後方隣接梱包製品（配置する梱包製品と同
位およびそれよりも高いもの）の長いほうの右側縁部ま
でとなっている。また、梱包製品がその境界に十分近い
場合は、図７４（Ｃ）に示すようにパレットの右側境界
も含む。
【０１７３】計算の境界が配置する箱より広い場合は、
図７７および図７８に示すように右側に配置される。さ
らに、右側の箱は現行のコーナより低いコーナに配置す
ることもできる。
【０１７４】配置するボックスの前方への配置も検索す
る。前側コーナは、図７５および図７６に示すように配
置する箱の左側にオフセットしている場合がある。さら
に、配置は、図７７および図７８に示すように配置する
箱の右側に試験的に配置することにより、抑制される場
合がある。
【０１７５】領域満載比率は、グループ化した梱包製品
の全領域と前述の計算した境界内の領域との間の比率と
して求める。領域満載比率へのボーナスにより、制限さ
れた領域への最大梱包製品数の適合が可能になる。
【０１７６】梱包製品領域とは、梱包製品グループの全
領域のことである。梱包製品領域のボーナスは、グルー
プ化した梱包製品領域と平均梱包製品領域との間の比率
に比例する。このようなボーナスは、次のような状況で
適用される。すなわち（ａ）コーナがパレットの境界の
近くであり、領域のボーナスにより、境界へぴったりと
適合することができる。（ｂ）コーナの面とコーナの境
界との間に間隙があり、大きい梱包製品領域により、そ
れらの間隙を埋めることができる、あるいは（ｃ）梱包
製品を新しい棚に載せ始めた時、である。
【０１７７】梱包製品の容積とは、梱包製品グループの
合計容積である。梱包製品の容積のボーナスは、梱包製
品グループの容積と平均梱包製品容積との間の比率に比
例する。本発明の実施例の一つによると、梱包製品容積
のボーナスを、新しい棚の初めの梱包製品に適用する。
この場合、棚が低すぎると、現行の棚よりも上にない限
りほとんど梱包製品を横に置くことはできないため、高
さは領域と同じだけ重要である。梱包製品の容積のボー
ナスもまた、梱包製品がパレットの上限の近くにある時
に適用される。これにより、最上の梱包製品が上限にで
きるだけ近い位置に配置できるようになる。
【０１７８】寸法的占有率は二つの指標に分割される。
すなわち、前方寸法占有率と側方寸法占有率である。前
方寸法占有率は、梱包製品グループの前後方向の最大寸
法範囲とコーナの支持面のそれとの間の比率として求め
る。この側方寸法占有率は、コーナが側方の境界に近い
（梱包製品の平均長さより短い）時に適用する。両方の
寸法占有率へのボーナスにより、境界への最大寸法の満
載が可能になる。
【０１７９】寸法的占有率の計算において、配置する梱
包製品がその寸法に沿って、下側コーナの上方に張り出
している場合（図８０参照）、張り出している部分はマ
イナスの条件としてペナルティが課せられる。
【０１８０】さらに、図７９に示したように、前の寸法
に沿って配置する梱包製品が、配置する梱包製品と同位
またはそれより高い側方隣接梱包製品の前側エッジすべ
てを超えて延在する場合、そして側方隣接梱包製品の前
側の空間が有用である場合、この超えて延在する部分も
マイナスの条件としてペナルティが課せられる。マイナ
スの条件は、超えて延在する長さの平均梱包製品幅に対
する比として算出する。
【０１８１】整列要素も使用する。整列要素に関して
は、配置する梱包製品が後の隣接梱包製品および横の隣
接梱包製品と整列することができるのが望ましい。後方
隣接梱包製品との整列を例にとって説明する。図７３を
参照するが、配置する梱包製品は、配置する梱包製品の
右側エッジが特定の後方隣接梱包製品の右側エッジに近
い場合に、後側隣接梱包製品と整列していると見なされ
る（後方整列）。特定の後方隣接梱包製品とは、配列す
る梱包製品に最も近い後方隣接梱包製品のうちの一番右
の、配置する梱包製品の高さを下回らない部材である。
図７３（Ａ）では、配置する箱は、右側エッジが互いに
十分接近しており（予め設定してある許容範囲内）、箱
Ａは一番右側の後方隣接ボックスであるため、後方隣接
箱Ａと“後方整列”していることになる。図７３（Ｂ）
において、箱Ａは、もはや一番右側の箱ではなくなり
（ここでは箱Ｂ）、隣接してはいるが最も近い箱ではな
いにもかかわらず、配置する箱は、箱Ａと後方隣接して
いると見なされる。例図７３（ｃ）では、箱Ｂは、十分
近い距離にあり、隣接している配置する箱より低いた
め、後方整列は依然として存在する。
【０１８２】ボーナスは整列の数に比例する。最も多い
場合で、後、左および右の３つの整列があることが分か
る。 (面橋かけ)
【０１８３】使用するもう一つの要素は、面橋かけであ
る（図３３参照）。梱包製品は前後または左右、もしく
はその両方の側で橋かけすることができる。橋かけに対
するボーナスは橋かけ下表面の積載数に比例する。それ
ぞれの面は、タワー計数を有する。ある面が複数の下の
面に橋かけしている場合はタワー計数は０となる。その
面が一つの面に支持されているだけであれば、タワー計
数は、支持面のタワー計数から１ずつ増える。塔が高く
なるに従って、タワー計数も上がっていく。塔が高けれ
ば高いほど、ボーナスも高くなる。これは、塔の高さが
高くなればなるほど橋かけが重要となるためである。 (ブロックされた領域、ブロックされた容積)ブロックさ
れた領域とブロックされた容積もまた、考慮される。配
置する梱包製品が、有用な下のコーナの有用な領域や容
積をブロックする場合がある。ブロックされた領域とブ
ロックされた容積の計算は、積載規則に従う。図７８に
示すように、配置する梱包製品は下のコーナをブロック
するだけでなく、同時に側方の残りの領域または容積も
無駄にしてしまう場合がある。このような領域や容積
は、後、左、右または前でも発生する場合がある。
【０１８４】配置する梱包製品は、通常ある一定の量の
領域または容積をブロックする。梱包製品の面が大きけ
れば大きいほど、ブロックするであろう領域や容積も大
きくなる。それを考慮して、配置する梱包製品に対して
はブロックされた領域とブロックされた容積を割り引
く。割り引きは、配置する梱包製品の領域と容積に比例
する。比例係数は、配置する梱包製品の領域、または容
積の８分の１とする。
【０１８５】ブロックされた領域またはブロックされた
容積自体に、ペナルティが直接課せられることはない。
平均領域（容積）でブロックされた領域（容積）を割
り、その結果得られた比に基づいてペナルティが課せら
れる。 （隣接梱包製品との間隙）
【０１８６】隣接梱包製品との間隙も考慮される。間隙
には二つのタイプがある。一つは梱包製品からコーナの
境界まで測定したものである。これは、コーナ間隙と呼
ばれ、上記のように梱包製品の移動や同位化による場合
もある。もう一つは、図７９に示すように、配置する梱
包製品と隣接する梱包製品との間を測定したものであ
る。上部の間隙は部分的には配置する梱包製品の高さに
よる。選択できるのであれば、側方および後方の間隙が
小さいほうが好ましい。従って、ペナルティは、それら
間隙の平均梱包製品幅に対する比に比例して課せられ
る。 （梱包製品の古さ）
【０１８７】梱包製品バッファの中の梱包製品の古さも
要素となる。それぞれの梱包製品を配置した後、バッフ
ァ内に残ったバッファはその古さの係数が１ずつ増えて
いく。それぞれの梱包製品の古さの係数に比例して少量
のボーナスが適用される。通常長い間バッファに残る梱
包製品は不揃いな形状（大きすぎる、または大量すぎ
る）のものである。確実に配置するため、不揃いな形状
の梱包製品と標準的形状の梱包製品が両方とも候補とし
て良好なものである場合、その方がバッファの空間が広
くなり、そこにより有用な梱包製品を追加できるため、
不揃いな形状の梱包製品のほうが先に選ばれる。
【０１８８】本発明による実施例の一つのように、梱包
製品バッファのメカニズムにより梱包製品の拒否が見越
される場合は、梱包製品の古さのしきい値を選択して古
い梱包製品を振るい落として拒否することもできる。古
い梱包製品はアキュムレータの端部の近くにあるという
ことは理解できよう。 （可能なフィールド）
【０１８９】可能なフィールドも、もう一つの要素であ
る。ペナルティは、コーナの面の、パレットの床までの
距離、後方境界までの距離、および左境界までの距離に
比例して適用される。このようなペナルティにより、パ
レットの内側の原点に向けて引っ張り力がかかる。重い
ペナルティにより、垂直方向の寸法に沿って低いコーナ
はの配置を促進する。水平方向の寸法に沿っては、ペナ
ルティにより、内側から外側に向かった配置が促進さ
れ、また、長い寸法を満載するより前に短い寸法を満載
するようになる。このような可能なフィールドのペナル
ティにより、梱包製品の配置をぴったりと嵌めこまれた
積荷の山になるように引っ張ることができる。 （梱包製品の重量）
【０１９０】梱包製品の重量も、もう一つの考慮要素で
ある。安定した積荷の山を作るには、重い梱包製品を底
面の近傍に配置し、軽い梱包製品を上面の近傍に配置す
るのが好ましい。梱包製品重量の配分統計に基づき、重
量のしきい値は、例えば３０ポンドといった、平均梱包
製品重量より上の値を選択することができる。梱包製品
重量が重量のしきい値を上回っている時は、ボーナスが
与えられ、そうでないときはペナルティが与えられる。
ボーナスまたはペナルティは、梱包製品の重量に比例
し、梱包製品の底面と高さのしきい値との間の距離に比
例する。高いパレットにおいては、過度に重い梱包製品
は上面の近傍に配置することを避けなければならない。 （上限までの距離）
【０１９１】上限までの距離は、も考慮できるもう一つ
の要素である。梱包製品がパレットの上限に近い場合、
そして配置梱包製品の上に置くことができる梱包製品が
ない場合、梱包製品の上面からパレットの上限までの距
離に基づいてペナルティが適用される。ペナルティによ
り、そのような無駄な空隙を最小限に抑える配置にする
ことができる。
【０１９２】要約すると、図４６に示したおよそ１６の
要素を使って次に説明するような性能指標に到達するこ
とができるのである。 ５）性能指標の加算
【０１９３】前に説明したように、梱包製品の配置を安
定するように決定したら、それに伴う利点について、図
４６で示したように計算した性能指標によって評価す
る。性能指標とは、すでに説明した係数の計重合計であ
る。詳細の計重係数については図４７に示してあり、正
の値がボーナスを表し、負の値がペナルティを表す。
【０１９４】可能な配置は、それぞれ、算出した性能指
標を有しており、実際の配置は、最大指標が付いている
ものである。本発明の実施例の一つでは、性能指標の典
型的値は-４０００から＋１６００までにある。 ６）パラメータの決定と調整
【０１９５】積載の決定には、積載規則における値、あ
るいは性能指標の計算における計重係数などのような、
多くのパラメータが関わってくる。本発明による方法で
は、それぞれのパラメータを別々に調整するためにコン
ピュータのシミュレーションを使用する。それぞれのパ
ラメータは、図８４に示すような検索ループを辿る。
【０１９６】この検索ループ工程では、パラメータの最
初の値が最初に割り当てられる。さらに、模範的な梱包
製品の“テストグループ”に対応する梱包製品データの
組を含むファイルが、梱包製品データの選ばれた歴史的
シーケンスに基づいて提供される。所定のパラメータに
対しＮ（Ｎは２００などが可能）種類の任意の順番のコ
ンピュータの積載シミュレーションを行う。対応する平
均容積効率はパラメータ値とともに記録される。そして
パラメータは予め選択した範囲の中に組み込まれ、梱包
製品ファイルを再び初期化する。さらに新しいパラメー
タ値に対し、別にＮ回のコンピュータシミュレーション
を実行する。最後には、平均積荷容積効率の組とパラメ
ータ値の組との間の関係を求めることができる。一般的
パラメータの検索図が図８４に示してある。最良のパラ
メータは最大平均容積効率を生むものとして選択され
る。 Ｅ）マルチループ決定工程の実行
【０１９７】これは、すべての配置に対して実際に検索
を行い、最良の結果を得る、全体的な工程である。上記
のように、バッファ内にあり、それぞれ許容可能な方向
が選ばれた梱包製品は、積荷の中の各コーナに入る機会
を与えられる。所定のコーナでは、考えられる移動や境
界の同位化を試行し、梱包製品がそのコーナで安定して
配置できるかどうかを調べる。現行の配置が記録した配
置よりよい場合は、代わりに現行の配置を記録する。検
索ループの最後では、記録した配置を最良の配置として
選択する。 １）ループネスティングの変化 図３の中の許容できる方向、コーナ、および梱包製品の
間の選択シーケンスを図２６（Ａ）−（Ｅ）に示したよ
うに変更することができる。図２６（Ａ）では、検索内
側ループがコーナに関するものであり、中間ループが方
向に関するものであり、そして外側ループが梱包製品に
関するものである。図２６（Ｂ）では、ループはそれぞ
れ方向、梱包製品、およびコーナである。図２６（Ｃ）
では、３つのループがそれぞれコーナ、梱包製品、およ
び方向である。また、図２６（Ｅ）では、三つのループ
は、それぞれ梱包製品、コーナ、方向である。 ２）ショートカット
【０１９８】検索では、許容可能な方向は、高さが最も
低くなる方向が最初にきて、高さが最も高くなる方向が
最後にくるように配置される。同様に、コーナの配置に
おいても、面の高さが最も低いコーナが最初にきて、面
の高さが最も高いコーナが最後になる。梱包製品は、寸
法の短い部分を高さにして位置させ、それが低いコーナ
にあるほうがより安定する傾向がありるため、検索ルー
プは、側方の隣接梱包製品と同位の箱のように、納得す
る配置が見つかった時点ですぐに終了することができ
る。
【０１９９】さらに、梱包製品の移動を実行する際、移
動先が遠ければ遠いほど、境界の間隙が大きくなり、し
たがって、配置の質が低下する可能性がある。従って、
配置検索の１工程中は、納得のいく配置が見つかった
ら、検索を続けてより遠い移動先を見付ける必要はな
い。 ２）把持機による梱包製品のピッキング
【０２００】図１を参照しながらすでに述べたように、
本発明によると、把持機１７を使用してＰのような梱包
製品を掴み、移動させる。この把持機は、従来の技術で
知られているものでもよく、あるいは図８５−図９２を
参照してこのサブセクションで説明したようなものでも
よい。
【０２０１】図８５−９２で示した把持機１７は、一般
的に底部に一対の吸引パッド１００７を取り付けた中空
の取り付けポスト１００５を含む。ポストの上部には、
吸込み弁層装置１０１０が取り付けてある。真空ライン
１０１１は弁１０１０から真空ポンプ（図示せず）に延
在している。もう一方の真空ライン（図示せず）は、弁
１０１０をポスト１００５の中空内部を通って吸込みパ
ッド１００７まで連通している。弁組立体１０１０はガ
ントリのアーム１０１４の端部に取り付けてある。シザ
ースアクチュエータ１０１５がポストの両側に向かって
延びるようにポスト１００５に機能的に取り付けられて
おり、一対のサイドクランプ１０１８のうちの一方がシ
ザースアクチュエータ１０１５の各縁部に取り付けてあ
る。図８７を参照すると、ポスト１００５は、シザース
アクチュエータ１０１５を操作するためのウィンチ組立
体１０２０も支持している。これらの組立部品と部品に
ついて、さらに詳しく説明する。
【０２０２】図８７は、支持ポスト１００５に取り付け
られている構成要素をより詳しく表したものであり、さ
らに詳しく示すため、要素を分解して示している。吸込
みパッド１００７が、ポスト１００５の底部に取り付け
たクロスバー１０２５上に間隔をおいて取り付けられて
いる。各吸込みパッドは、スクリーン（図示せず）によ
って覆われた開口部を形成する、スチール製の客部に設
けられた矩形のゴム製スカートを有し、真空系統に埃が
入らないように防いでいる。二つの吸込みパッド１００
７の間の空間では、クロスバー１０２５の上に、接触検
出器１０２７またはマイクロスイッチが位置している。
また、クロスバーに旋回式に取り付けられているのは、
アーム１０２８であり、ガントリー・アーム１０１４が
下方向に動いている間に小包に当たってアーム１０２８
が上に持ち上げられると、接触検出器１０２７を起動す
る。検出器１０２７およびアーム１０２８は、吸込みパ
ッド１００７の高さより下に延在している。さらに、セ
ットねじ１０２９により、アーム１０２８の位置を調整
し、吸込みパッドと接触検出器１０２７が起動した接触
面との間の距離を例えば０．５インチなど、予め決めら
れた距離に設定できる。
【０２０３】図８７に示すように、それぞれのシザース
アクチュエータ１０１５のそれぞれの下側端部１０３１
は、ヒンジピン１０３２によってサイドクランプ１０１
８の一方に取り付けられたエンドブラケット１０３３に
旋回式に連接されている。サイドクランプの高い位置
に、グラウンドシャフト１０３５が垂直に、そしてクラ
ンプから間隔を開けて、シャフト１０３５の両端の一対
のシャフト取り付け具１０３６によって取り付けられて
いる。横方向に延在するエンドバー１０３８の中心には
直線形軸受が通っており、軸受は、バー１０３８をシャ
フト１０３５に沿って縦方向に移動できるようにシャフ
ト１０３５上に嵌めこまれている。二本のエンドバー１
０３８のそれぞれの端部には、ヒンジピン１０４１が横
方向に延在し、それぞれのシザースアクチュエータ１０
１５の上端１０４３を受容している。各シザースアクチ
ュエータの下側中心接合部１０４５は、クロスバー１０
２５の各端部から延在するヒンジピン１０４７上に旋回
式に取り付けられている。上側の中心接合部１０５０
は、軸取り付けブロック１０５５によってポスト１００
５の両端に取り付けてある垂直グラウンドシャフト１０
５４に摺動式に取り付けた軸台１０５２に旋回式に取り
付けてある。従って、シザースアクチュエータ１０１５
の上部は、ポスト１００５とサイドクランプに沿って摺
動式に上下移動することができ、また、シザースアクチ
ュエータの内側方向および外側方向の動きはポストに取
り付けられている中心と同期化されている。
【０２０４】引っ張りばね１０５８がそれぞれの下側ヒ
ンジピン１０３２とエンドバー１０３８の間で引っ張ら
れている。これらのばねにより、シザースアクチュエー
タは、その伸張位置、すなわち、サイドクランプ１０１
８の解放位置まで伸張せしめられる。サイドクランプ
は、互いの方向に向かって進んでウィンチ組立体１０２
０によって小包を係合する。一体型符号器とブレーキを
含むタイプのサーボモータ１０６０がポスト１００５の
側面に取り付けられている。モータ１０６０の延在する
駆動軸にはリール１０６２が取り付けられている。ケー
ブル１０６５がプーリ１０６３をとプーリ１０６４の上
を通るリール上に巻き付けられている。モータ１０６０
がリール１０６２を回転させてケーブル１０６５を引き
込むと、サイドクランプにかかる力がシザースアクチュ
エータ１０１５をばね１０５８の力に抗してクランプ１
０１８が小包の側面と係合するまで折りたたむ。クラン
プの内面には摩擦片１０６６が設けられており、クラン
プと小包の側面との間の摩擦を大きくする。
【０２０５】把持機構１７は、図８８に示した制御回路
１０７０によって制御される。コントローラ１０７１は
別のプロセッサでもよいが、好ましくは図１を参照しな
がらすでに説明した同じコンピュータであるのが好まし
い。コントローラは接触検出器１０２７と距離センサ１
０６８から入力信号を受信する。信号に応答して、コン
トローラは制御信号を真空吸込み弁１０１０と可逆的ウ
ィンチモータ１０２０に送る。吸込みのスイッチをオン
にすると、吸込みパッド１００７が接近して隣接する面
を掴む。ウィンチモータが回転すると、回転方向によっ
てケーブル１０６５を引き出したり（サイドクランプ１
０１８を開放する）、または引き込んだり（サイドクラ
ンプを閉じる）することができるようになる。コントロ
ーラは、図８９に表した一連の工程に従って、把持機を
小包の上面と近接させる。初めは、把持機は小包上で垂
直になっており、上面までの距離はブロック１０８０で
監視され、一方、ガントリーアーム１０１４は把持機を
ブロック１０８１で小包に向かって移動させる。この動
きの間、サイドクランプ１０１８はブロック１０８２
で、寸法を特定されている小包より１．５インチ広い間
隔に開いて位置している。特に、上記の寸法決めアーチ
１４によって測定された小包の公称高さは、ブロック１
０８３で、ガントリアームの基準フレームの目的の位置
として設定される。しかし、この高さは、上面の最頂点
を表すものであり、吸込みパッド１００７が係合する部
分の高さではない。例えば、測定された高さは、小包の
エッジの高さであっても、上面の中心部分はかなり沈下
している場合がある。上面が０．５インチを超えて沈下
していることはまれである。
【０２０６】上記のように、接触検出器は前記小包の上
側表面から予め決められた距離の位置、好ましくは０．
５インチ離れた位置で起動するように設定されている。
小包に接近するこのセンサの位置は、図９１Ａに図式で
示している。コントローラが接触信号を受信すると、ブ
ロック１０８４で、基準フレームの中の吸い込みパッド
１００７の位置ｚ１が保存される。検出器がトリガされ
るときの把持機の位置は図９１Ｂに示した。コントロー
ラは、吸込みパッドが目的の位置ｚ２（測定した小包の
高さ）に到達するまで把持機を降下させ続け、その目的
の位置がブロック１０８５で保存される。しかし、ブロ
ック１０８６で接触検出器１０２７が目的の位置ｚ２に
到達する時間までにトリガされていないと判断したら、
ブロック１０８７でコントローラは予め決めた距離であ
るｄ（好ましくは０．５インチ）だけ目的を下げ、ブロ
ック１０８４に戻る。コントローラは、接触検出器がト
リガされるまで把持機を下げつづける。図９１Ｃは対象
位置ｚ２にある吸込みパッド１００７を表している。接
触検出器１０２７が位置ｚ２でトリガされると、コント
ローラはブロック１０８８で、吸込みパッドと小包の上
面との間の実際の間隙ｅを計算する。 ｅ＝ｄ−（ｚ２−ｚ１） ブロック１０８９で、ｅは予め決められた許容値、好ま
しくは１．８インチと比較される。ｅが許容値を下回ら
ない場合は、把持機は最終的な距離の増分であるｅだけ
下がる。次にブロック１０９１でサイドクランプ１０１
８を、小包の各側に約１．８インチしか隙間を残さない
定位置に移動させる。ブロック１０８９でｅが許容値を
下回った場合、工程は直接ブロック１０９１に進む。吸
込みパッド１００７の最終位置は図９１Ｄに示してあ
る。次に、ブロック１０９２で、コントローラは吸込み
弁１０１０を操作して吸引によって小包を掴み、そのす
ぐ後のブロック１０９３でサイドクランプ１０１８が予
め決められた距離だけ互いに近づき（好ましくは約３／
４インチ）、小包の両側に把握圧力をかける。あるい
は、一定のトルクをかけるようにウィンチモータ１０２
０を構成して、クランプが小包に、小包の重量に比例し
たほぼ一定の力をかけるようにすることもできる。
【０２０７】図８９に示した工程は非常に迅速に行うこ
とができ、場合によっては同時に行うこともできるとい
うことは、当業者にとって明らかであろう。例えば、サ
イドクランプ１０１８の内側方向の動作は、把持機が降
下している間に行うことができる。また、ガントリアー
ム１０１４はクランプが内側に移動して圧力をかけると
きに小包を持ち上げ始めることもできる。
【０２０８】小包がガントリアームによって配置された
後、本出願中で述べているように、ウィンチモータ１０
２０を操作してケーブル１０６５を十分に伸張させ、ば
ね１０５８がクランプ１０１８を測定した小包の寸法よ
り両側で約１．８インチだけ広く開くことができるよう
にする。これにより、パレット上の隣接する積載された
小包を押してしまわないで済む。ここでもまた、小包の
開放動作とガントリアームの持ち上げ動作を遅れないよ
うに同時に行なう。
【０２０９】また、接触検出器１０２７は、ガントリア
ーム１０１４が搬送中の小包の有無を監視する機能を有
する。何らかの理由で小包が落下すると、検出器からの
入力信号が停止する。信号がないことをコントローラが
気づいて、ガントリーアームは停止するように誘導され
る。
【０２１０】把持機機構１０００は、シザースアクチュ
エータ１０１５が完全に収縮した状態では、例えば、７
インチ×７インチといった非常に小さい足跡を有するよ
うに設計されているのが好ましい。把持機は、上に積載
するだけでなく、側方に積み込むのにも使用できる。把
持機は様々な寸法の小包を持ち上げることができること
は、前述の内容から明らかであろう。小包の出荷操作で
は、吸引力とサイドクランプは３２インチ×３２イン
チ、１５０ポンドまで、あるいはそれを超える小包を処
理するように設計することができる。小包の上面は、吸
込みパッドが小包を把握するのに十分な気密性を確保で
きる限り、平坦または円滑である必要はない。
【０２１１】把持機機構の変形例１１００を図９２に示
した。上記の実施例と異なる主な点は、吸込みパッドが
小荷物をクランプの補助なしに安全に持ち上げることが
できる場合に、サイドクランプ１０１８を吸込みパッド
１００７の上方に引っ込めることができる点である。こ
の機能の利点は、サイドクランプが小包の積荷の中の隣
接する小包を妨害しないという点である。図８７に示し
た実施例では、シザースアクチュエータ１０１５の上側
中心接合部１０５０は軸台１０５２上に旋回式に取り付
けられているが、グラウンドシャフト１０５４を保持す
る軸取り付け具１０５５が、ポスト１００５ではなく、
キャリッジ１１０４の上部に取り付けられている。キャ
リッジ１１０４の下端には、シザースアクチュエータ１
０１５の下側中心接合部１０４５を受容するためのヒン
ジピン１１０５が取り付けられている。従って、シザー
スアクチュエータの垂直軸に沿った伸張と収縮動作はキ
ャリッジ１１０４に対して行われる。
【０２１２】また、キャリッジ１１０４は、ポスト１０
０５に向かって延在する一対の軸受１１０６を含む。こ
れらの軸受は、一対の軸取り付け具１１０９でポスト１
００５に取り付けられている垂直のグラウンドシャフト
１１０８にぴったり適合する。ポスト１００５のキャリ
ッジ１１０４の上方には、ソレノイドアクチュエータ１
１１２が取り付けられており、そのピストンロッドはキ
ャリッジの上部に取り付けられている。ソレノイドロッ
ドが伸張すると、キャリッジ１１０４は、軸１１０８に
沿って下方向に移動し、サイドクランプ１０１８を、小
包を把握する定位置（点線で示す）に移動する。ソレノ
イドロッドが引っ込むと、クランプは図９２に示した位
置まで持ち上がり、吸込みパッド１００７の動作域をあ
ける。ソレノイドアクチュエータを空気圧または水圧ア
クチュエータに置き換えられることは、当業者によって
理解できよう。
【０２１３】図９３−図９６について説明する。本発明
により、把持機の“ピッキング”動作中に誤差補償がで
きる特性が開示されている。この特性により、梱包製品
の“中心位置”が識別できる。図９３に示すように、梱
包製品“Ａ”，“Ｂ”、“Ｃ”および“Ｄ”は原点Ｏで
始まるアキュムレータ・コンベヤ上で線接触している。
コンベヤ上の最後の梱包製品は、軸ｘと角Θをなす距離
検出器Ｓの径路にあり、軸ｘは、コンベヤの走行軸であ
り、今後、この軸に沿って点Ｏからすべての距離を測定
する。センサ“Ｓ”から梱包製品Ｄの距離“ｄ”を検出
し、Θのコサインを計算することによって距離“ｄ”の
構成要素を決定することができる。このような知識をア
キュムレータ・コンベヤの周知の寸法（すなわち、原点
から検出器Ｓまでの距離）と組み合わせることによって
アキュムレータ・コンベヤ上にある梱包製品の実際の線
の長さの計算ができるようになる。測定コンベヤの上流
側で測定した個々の梱包製品の公称長さの知識により、
梱包製品Ａ，Ｂ，Ｃ，およびＤの線の公称長さの計算が
できる。これらの二つの値の間の差は、線の誤差の合計
“ｅ”である。このような誤差は、補償しなければ、後
に積載工程で問題を引き起こす可能性がある。
【０２１４】この誤差は、例えば＋１．２インチおよび
−１．５インチといったしきい値と比較し、誤差がこれ
らのしきい値を超えると、それはしきい値を超えた値と
して指定される。
【０２１５】この時点で、システムは別の梱包製品を取
り出す準備ができ、従ってそのサイクルの初めに戻る。
図９４に示すように、“Ｂ”のような梱包製品はライン
から取り出し、別の梱包製品“Ｅ”を他の梱包製品と線
接触させる。誤差“ｅ”は再び計算され、別の梱包製品
が取り出され（例えば梱包製品“Ｄ”）、Ｆのような梱
包製品と取りかえられ、図９５に示すような形状に到達
する。
【０２１６】前述のように、それぞれの誤差“ｅ”を計
算したら、把持機は、アキュムレータ・コンベヤ上に積
載した梱包製品のグループからその梱包製品を取り除
く。把握した梱包製品を確実に下流側に配置するため、
梱包製品の中心（少なくとも“ｘ”方向の）をできるだ
け正確に知ることが望ましい。この理由から、誤差
“ｅ”は図９６に示すようにラインの中の個々の梱包製
品調和させて配分する。ここで、 ｅ＝合計誤差 ｉ＝梱包製品数（図９６では６） Ｎ＝梱包製品の総数（図９６では７） ｑ＝個々の梱包製品の誤差の推測値 ｑ＝（ｉ−１）／（Ｎ−１）・ｅ
【０２１７】上記の計算を見ても分かるように、ライン
内の最初と最後の梱包製品の間にある梱包製品に対して
合計誤差“ｅ”を基本的に比例させて“配分”してい
る。個々の梱包製品の誤差ｑは梱包製品Ｆの中心までの
通常の距離から差し引いて、把持機が使用するｘ座標を
求める。例として、図９６に示すように、アキュムレー
タ・コンベヤ上に７つの梱包製品があり、把持機で取り
出す梱包製品として６個目の梱包製品が選ばれたと仮定
する。また、合計誤差ｅが５インチであると仮定する。
従って、上記の計算は、次のようになる。 q＝（i−1）e／N−1＝（6−1）（5インチ）／（7−1）
＝4.17インチ
【０２１８】本発明のもう一つの特性は、“重み付け”
システムを使用して図９３に示す誤差“ｅ”を計算して
いるという点である。図９３−図９５に関して説明した
ように、合計誤差“ｅ”はそれぞれの運転サイクル中に
計算される。安定した状態で運転している場合、３つの
連続的な前の誤差を使って、“重み付けした”誤差ｅ'
を計算することができる。このｅ'は、次のような数式
で計算する。 e'＝0.2（e［t−2］）＋0.3（e［t−1］）＋0.5（e
［t］） ここで ｅ［ｔ］＝現行のサイクルに対する誤差 ｅ［ｔ−１］＝前のサイクルに対する誤差 ｅ［ｔ−２］＝前のサイクルのその前のサイクルに対す
る誤差
【０２１９】この数式を見て分かるように、より多くの
重みを一番最近の誤差に割り当てているが、同時に、そ
れよりは少ないが、一部の重みを前の誤差にも割り当て
ている。
【０２２０】始業直後の一番初めの取り除き作業では、
誤差ｅ［ｔ−２］とｅ［ｔ−１］は入手できないので、
この場合の誤差値ｅには重みを付けない。始動直後の２
回目の取り除き作業では、誤差ｅ［ｔ−２］は入手でき
ないが、重み付け誤差ｅ'は、次の数式で求めることが
できる： ０．４ｅ［ｔ−１］＋０．６ｅ［ｔ］ ３）有効な配置とピッキング径路設計
【０２２１】本発明の一つの局面では、把握した梱包製
品をアキュムエレータからパレットに移動するときにロ
ボット型把持機が通る径路である“配置径路”（全体に
ついては図０７００．４参照）の設計と同様、把持機が
梱包製品を放した後、ピッキングするように指定された
第２の梱包製品をピッキングに行く際に通る径路である
“ピッキング径路”（全体については図０７００．５参
照）の設計に特別の注意を払っている。
【０２２２】近最短距離の径路の設計法は、本発明によ
る前述のハードウェア（例えば、アキュムレータ・コン
ベヤおよび把持機）と“Ｃ”言語で書かれたもののよう
なソフトウェアモジュールを組み合わせて実行する。こ
のモジュールは、図９７の９７０で示したような他のソ
フトウェア・モジュールと通信する。本出願で説明した
ように、本題の他の積載アルゴリズム９７１はどの梱包
製品をアキュムレータ・バッファからピッキングする
か、そしてそれをパレットのどこに置くかを決定する。
本題の（近）“最短距離径路設計”モジュール９７１
は、近最短距離の“経由”位置（後に説明する）の組を
決定し、そこに沿って最短距離径路の模擬径路を作る。
“起動設計”モジュール９７２（図９７）はこれらの経
由点を使って曲線に適合する。設計した軌道は、市販の
サーボ制御板９７４（ガリル５３０シリーズなど）に供
給され、本出願の他の場所で説明したようにグリッピン
グ・ロボットを制御する。
【０２２３】上記のように、径路設計には、バッファの
ピックアップ位置から積載位置までの“配置径路”設計
と、前に配置した位置からアキュムレータのピックアッ
プ位置までの“ピッキング径路”の両方が含まれる。 ａ）回転に対応する矩形ベースのモデリング
【０２２４】本発明によるシステムでは、梱包製品が固
定されていようが移動していようが、矩形のモデルを使
用して、すべての梱包製品の位置を補償することができ
る。
【０２２５】固定している梱包製品に関して、図２に示
すように、本発明の実施例の一つによるシステムでは、
梱包製品を積載するための一つ以上のパレット１１と、
１６のようなアキュムレータ・バッファコンベヤを設け
ることができる。パレット１１とアキュムレータ・コン
ベヤ１６のエッジは互いに平行か垂直になるように設定
されている。さらに、アキュムレータ・バッファまたは
パレット１１の中のすべての梱包製品のエッジは、パレ
ット１１とアキュムレータ・コンベヤのエッジと平行ま
たは垂直になっている。従って、固定梱包製品は、アキ
ュムレータ・バッファにあろうがパレット１１上にあろ
うが、離散的矩形のオブジェクトを使用することによっ
て容易にモデル化することができ、周知のように、ある
いは本出願で示しているように、交差または相対的間隔
に関して解析することができる。移動しているオブジェ
クトに関し、図９８に示すように、本発明によるモデリ
ングシステムは、回転する移動中のオブジェクト９８２
を表すために外接矩形のオブジェクト９８２を使用す
る。
【０２２６】上記のように、梱包製品（および付属の把
持機１７）はアキュムレータ・コンベヤ上での元の方向
からパレット上での第２の方向へ回転させることができ
る。同様に、把持機は、配置するために選ばれた梱包製
品に向かって移動中に空の状態で回転させることができ
る。この回転中、移動しているオブジェクトのエッジ
は、一般的に、パレット、アキュムレータ・コンベヤ、
または工程梱包製品のエッジに対して平行でも垂直でも
ない。従って、それが空の把持機である場合または特別
に把握した梱包製品である場合は、外接矩形オブジェク
トは回転するオブジェクトすべてに外接するモデルの中
に構成される。したがって、本発明によれば、外接する
矩形のオブジェクトのエッジは、パレットの境界エッジ
に平行または垂直となる。
【０２２７】図９８は移動中のオブジェクトが垂直軸の
回りを回転する場合の平面回転の例を示している。図か
らわかるるように、梱包製品９８１の回転中は、外接矩
形オブジェクト９８２の寸法は、矩形状の間の角度が変
更するため、走行経路に沿ったそれぞれの位置に沿って
変化する。
【０２２８】本発明によると、拡大移動矩形オブジェク
ト９８３も使用する。移動中の矩形オブジェクト９８１
は、それが純粋に平行移動させられる梱包製品の元の梱
包製品境界であろうが、あるいは、回転させられた時の
梱包製品の外接矩形オブジェクトであろうが、それぞれ
水平な寸法に対して予め指定した衝突許容値によって拡
大移動矩形オブジェクトの寸法まで拡大される。上記の
ように、回転が関係する場合は、拡大移動矩形オブジェ
クトは位置とともに変化する。
【０２２９】図１１０について説明する。本発明による
と、動作セグメントに対し、結合移動矩形オブジェクト
も使用する。結合移動矩形オブジェクトは、動作セグメ
ントの境界位置で拡大移動矩形オブジェクトに適合でき
る最小矩形オブジェクトとして概算することができる。
【０２３０】次の解説では、移動中のオブジェクトの寸
法は、拡大移動矩形オブジェクト（個定位置を基準にし
た時）または結合移動矩形オブジェクト（動作セグメン
トを基準にした時）のいずれかに基づいて算出する。
【０２３１】上記のモデルでは、走行中の梱包製品また
は戻ってくる把持機の位置を指定するための基準点とし
て制御点を使用することができる。制御点の位置と移動
中のオブジェクトの回転角度を指定したら、移動中のオ
ブジェクトの他の点が完全に指定される。特に断り書き
がない限り、次の解説では、位置とは、この制御点の空
間位置を意味する。
【０２３２】図９９−図１０３までを参照しながら説明
する。配置径路（特に図１００を参照）では、走行梱包
製品の底面の中心点が制御点として選択される。また、
ピッキング径路（図１０１参照）では、把持機の底面の
中心点（吸盤の中心点など）が制御点として選択され
る。発明の方法は、指定した制御点を選ぶだけに限られ
ない。
【０２３３】本発明の実施例の一つでは、配置径路経由
点とピッキング径路経由点は二つの別のデータリストに
保存される。また、それぞれのリストで、そこに含まれ
る経由点を初めの経由点から水平距離の昇順（最も近い
位置から最も遠い位置に向かって）で保存される。算出
した平行距離は各位置に沿って記録される。各位置のリ
ストは“膨らみを生じる”。すなわち、このリストは、
経由点を辿ると凸型形状となる。走行中、制御点は、近
最短距離経路を辿る。この径路は、経由点の凸型の組を
通る垂直面内に位置する。
【０２３４】回転動作があれば、それは最初の経由点か
ら始まり、最後の経由点で終了する。回転量は、最初の
経由点に対し、水平走行距離と直線的に比例する。算出
した経由回転角を対応する経由点に追加する。
【０２３５】前述の、回転角を水平走行距離に直線的に
比例させて配分するのは、計算上便利だからであるとい
うことは理解しておく必要がある。また、本発明は、回
転角を空間走行距離に直線的に比例させることも意図し
ている。 ｂ）配置径路の形状
【０２３６】図１００は、配置径路に沿って移動してい
る梱包製品を示したものである。本発明によるモデルで
は、配置径路は、ピッキング位置９８６、最初の経由点
９８７、バッファ出口経由点９８８、最終経由点９８
９、到着位置９９０を含む一連の異なる点からなり、こ
れらの点は、すべて移動中の梱包製品の制御点を基準と
している。他の経由点は後に詳しく説明するように、後
から加えることもできる。完全な動作径路では、配置す
る梱包製品はピッキング位置９８６からスタートし、す
べての経由点を辿って最終的に到着位置９９０に到着す
る。本発明の実施例の一つでは、すべての経由点が垂直
面の中に含まれている。
【０２３７】ピッキング位置９８６とは、梱包製品が梱
包製品バッファ上で（アキュムレータともいう）リセッ
トされ、積載の準備が完了する位置のことである。最初
の経由点９８７とは、ピッキング位置から、次に説明す
るように可変値である“バッファ出発高度”として知ら
れる距離だけ上に上がった位置のことである。
【０２３８】“バッファ出口点９８８”とは、走行して
いる梱包製品がバッファを離れる時に通る、水平な境界
点である。バッファ出口点９８８の高さは、最初の経由
点９８７と同じである。バファ出口点１０３が、最初の
経由点９８７と最終経由点９８９（図１００の場合）を
通る直線の上方にある場合は、バッファ出口点は、配列
位置に追加される。
【０２３９】“最終経由点”９８９は“到着位置”９９
０の近く、かつ上方に位置する。最終経由点９８９は、
到着位置９９０から水平方向に予め指定した間隔をあ
け、垂直方向には“パレット進入高度”９９２と呼ばれ
る距離だけ間隔をあけた位置にある。
【０２４０】次に詳しく説明するように、中間経由点を
挿入してすでに積載されている梱包製品との衝突を避け
る。 ｃ）ピッキング径路の形状 上記のように、本発明において定義されているピッキン
グ径路は、“空”の把持機がパレット上方の、前の配置
位置からバッファピッキング位置まで移動する径路をい
う。
【０２４１】図１０１は、ピッキング径路に沿って動く
空の把持機を示したものである。本発明によるモデルで
は、ピッキング径路は、把持機がその最後の梱包製品を
放す“配置位置９９３”、“初期経由点”９９４、“バ
ッファ進入経由点”９９５、“最終経由点”９９７およ
び“ピッキング位置”９９７を含む一連の異なる位置か
らなり、すべての位置は、前述のように移動中の梱包製
品の制御点を基準としている。次に詳しく説明するよう
に、他の経由点を追加して、衝突を避けることができ
る。完全な動作径路では、把持機は配置位置９９３から
スタートし、すべての経由点を辿り、最終的にピッキン
グ位置９９７に到達する。本発明の実施例の一つでは、
すべての経由位置は垂直な面の中に含まれる。
【０２４２】図１０１に示すように、梱包製品を配置し
た後、最初の経由点９９４は、“パレット出発高度”９
９８として知られる距離だけ配置位置から上方に上がっ
た位置となる。
【０２４３】図１０１に示すように、バッファ進入経由
点９９５は、走行中の把持機がバッファに入る、水平な
境界点である。バッファ進入点９９５の高さは、最終経
由点９９６と同じである。最終経由点は、ピッキング位
置から、“バッファ進入高度”９９９として知られてい
る距離だけ上に上がった位置にある。バッファ進入点
が、最初の経由点と最終経由点（図１０１参照）を通る
直線上にある場合は、バッファ進入点を配列位置リスト
に加える。 ｄ）経由点の概要 図１に示すように、梱包製品Ｐは、パレット１１の上に
同様に位置する他のの間に位置している。本解説の目的
のため、図９９Ａ−図９９Ｄに示すように、Ｐの最初の
経由点９８７と箱の最終経由点９８９を示している。こ
れらの二つの位置９８７と９８９が確立した後、本発明
による方法では、位置９８７と９８９の中間の好ましい
径路を決定する。処理コンピュータがまず、第１の位置
９８７で始まって最終位置９８９で終わる、梱包製品の
幅と等しい幅を有する直線径路ＳＰと交わって移動する
すべての梱包製品を特定する。この特定には、後に詳し
く説明するように、パレット１１衝突検査と梱包製品衝
突検査の概念も含むことができる。
【０２４４】説明上、梱包製品Ｘ，Ｙ，Ｚは上記の直線
径路と交わると仮定する。それぞれの梱包製品は経由位
置を作る可能性について検査を受ける。また説明上、梱
包製品Ｃは、梱包製品Ｂより前に配置されたと仮定し、
梱包製品Ｂは梱包製品Ａより前に配置されたと仮定す
る。従って、本発明の実施例の一つにおいては、梱包製
品Ｃが最初に検査される。本発明の実施例の一つでは、
“経由点”リストに追加しておけば、指定した許容範囲
（拡大移動矩形オブジェクト９８３と外接矩形オブジェ
クト９８２の間の差）内の固定梱包製品に合格したばか
りの梱包製品Ｐが評価中の梱包製品の上方を通過できる
ような二つの“経由点”が確立される。次に、本発明に
よる“位置分類”を実行する。本発明による一つの実施
例では、すべての経由点を位置分類の前に確立してお
く。そして提案されたそれぞれの経由点のふくらみにつ
いて評価する。 ｅ）バッファ出発高度またはバッファ進入高度 図１００と図１０１について説明する。バッファ出発高
度９９１とバッファ進入高度９９９の測定値（それぞ
れ、バッファ出口点９８８、とバッファ進入点９９５を
いう）は、アキュムレータ・コンベヤに積載された梱包
製品の高さによって異なり、走行するオブジェクトの経
路とアキュムレータ・コンベヤに積載されたすべての梱
包製品の間に何も妨害がないように設定するのが好まし
い。言いかえれば、これら二つの距離は走行中のオブジ
ェクトがアキュムレータ・コンベヤに進入する、あるい
はそこから離れる最の最低高度を定義する。
【０２４５】上記のように、走行中のオブジェクトの寸
法は、バッファ境界点とピッキング位置との間の動作セ
グメントに対する結合矩形オブジェクトの寸法として算
出される。上記のような妨害を検査するため、走行中の
オブジェクトが通る領域内のアキュムレータ・バッファ
に位置する梱包製品の上面の最大高さについて検索す
る。計算方法について、図１０２（Ａ）−（Ｅ）を参照
にして説明する。図１０２（Ａ）に示すように、走行中
のオブジェクトがアキュムレータに対して垂直方向に移
動する場合は、バッファ進入高度とはピッキング梱包製
品の高さのことであり、バッファ出発高度とは、隣接す
る二つの梱包製品の最大高さのことを言う。後者は、さ
らに、ピッキング梱包製品が上方に持ち上げられた直後
にその間隙を埋めるために回転する場合は、アキュムレ
ータの上流側の隣接する梱包製品と考えてもよい。この
ような、間隙の中の“間隙満載”隣接梱包製品の高さが
ピッキングした梱包製品より高い場合、これらの梱包製
品のうちの最大高さをバッファ上昇高度と考える。
【０２４６】図１０２（Ｂ）から（Ｅ）に示すように、
走行中のオブジェクトがそのアキュムレータ・コンベヤ
上の位置から斜めに移動する場合、移動するオブジェク
トがアキュムレータ・コンベヤ上の梱包製品に衝突する
かどうかを判断するためにアキュムレータ・コンベヤの
検索を行う。衝突が起こり得る場合は、そのオブジジェ
クトを持ち上げて、衝突を避ける。 ｆ）パレット出発高度またはパレット進入高度
【０２４７】ここで再び全体図として図１００および図
１０１を参照する。パレット出発高度９９４とパレット
進入高度９９２はそれぞれ、パレット上にある隣接する
梱包製品との衝突の可能性に基づいて決定する。パレッ
ト内の各梱包製品を検査する。移動中のオブジェクトと
衝突するかもしれない梱包製品の上面の最大高さをパレ
ット出発高度またはパレット進入高度とする。 ｇ）シングルパレット衝突検索
【０２４８】特定のパレットが走行中のオブジェクトと
衝突する可能性を検索するため、パレットの境界にある
オブジェクトの進入点と出口点が定義されている。進入
点は走行中のオブジェクトがパレットの境界と水平に交
わり始める境界位置であり、出口点は、走行中のオブジ
ェクトがほとんど完全にパレットを離れる境界位置であ
る。
【０２４９】一般的に、走行中のオブジェクトは、走行
中のオブジェクトがパレットの境界と交わる場合に、パ
レット境界上に進入点だけでなく、出口点を有する。し
かし例外が二つある。ピッキング径路において、“元”
のパレット（新しい梱包製品を受け取ったばかりのパレ
ット）に対する進入点は存在しない。同様に、配置径路
においても、“行き先”（梱包製品を受け取ろうとして
いるパレット）に対する出口点は存在しない。ピッキン
グ径路設計における元のパレットを除いて、一般的に、
パレットの進入点を見付けられない場合は、走行中のオ
ブジェクトは、パレットとは水平方向に重なることはな
く、パレットは走行中のオブジェクトと衝突することは
ない。進入点における走行中のオブジェクトの高さは、
そのような位置が存在する場合は算出される。この高さ
は、最初の経由点と最終経由点を通る線に沿った直線補
間から求めることができる。これらの二つのパレットの
境界位置の低い方の高さは、（下限の）高さのしきい値
であると考える。一つの境界位置がない場合は、出発高
度または進入高度を使って比較する。梱包製品に積載さ
れた梱包製品の上面の最大高さが高さのしきい値より低
い場合は、パレットは走行中のオブジェクトと衝突する
ことはない。パレットの中に積載された梱包製品の上面
の最大高さは、新しい梱包製品がパレットに積載される
たびに記録される。回転が関わる場合、上記の二つの計
算を反復しなければならないこともある。まず、移動オ
ブジェクトの寸法は、最初の経由点と最終経由点の間の
動作径路に対する、結合した移動オブジェクトの寸法で
あると考える。この情報を使って、一組の進入点と出口
点を計算する。小さい方の寸法は、進入点と出口点の間
の動作径路に対する、結合した移動オブジェクトに基づ
いて求めることができる。新しい移動オブジェクトを使
って、より正確な高さのしきい値を求めることもでき
る。
【０２５０】パレットの境界が走行中のオブジェクトと
交差する場合、上記で寸法を決定した移動オブジェクト
と衝突する可能性について検査するため、パレット内の
それぞれの梱包製品に対し、検索を行う。すでにパレッ
ト上にあるそれぞれの梱包製品にも、進入点と出口点が
存在する場合もある。進入点が存在する場合は、進入点
を走行経路位置リストに追加する。行き先に近い配置経
路の場合には、例外が一つある。衝突位置が走行経路に
沿って、最終経由点を超えた位置にある場合、走行中の
オブジェクトは許容値によって拡大されるため、その衝
突位置は正確でない場合がある。そのような状況では、
正しいオブジェクトの形状（拡大移動矩形オブジェクト
ではなく）を使って衝突を確認する。
【０２５１】任意の積載された梱包製品において、進入
点がある場合は、通常、出口点も存在する。ピッキング
径路で梱包製品が元の位置の近傍にあると考えた場合、
進入点がなくても出口点は存在する。出口点が見つかっ
たら、出口点を走行位置リストに加える。 ｈ）梱包製品衝突検査
【０２５２】衝突検査は、二つの直交する寸法に沿っ
た、二つの別々の検査からなる。二つの直交する寸法と
は、前後の寸法と左右の寸法である。移動オブジェクト
が積載された梱包製品と衝突する場合、衝突は、前後寸
法上、もしくは左右の寸法上（図１０３（Ｂ））で起
き、両方では起きない。
【０２５３】図１０３（Ａ）−（Ｂ）について説明す
る。前後の寸法に沿った衝突の場合、移動オブジェクト
は図１０３（Ａ）に示すように二つの境界位置にありう
る。これらの境界位置は走行方向により、進入点もしく
は出口点のいずれかが考えられる。梱包製品と移動オブ
ジェクトの幾何学的寸法に基づき、移動オブジェクトの
制御点の、左右の寸法に沿った座標を計算することがで
きる。図１０３に示すように、ｚ軸を前後方向と定義
し、x軸を左右方向と定義する。ｚ１とｚ２は、梱包製
品の対応する前後のｚ座標である。移動オブジェクトの
制御点（底面の中心）のｚ座標は、移動オブジェクトが
下側にある時には（ｚ１−ｗ）となり、移動する矩形が
上側にある時にはｚ２となる。制御点の対応するｘ座標
は、走行経路の直線の方程式から求めることができる。
制御点の座標を求めたら、コントローラはｘ方向に沿っ
た接線に沿って二つの境界のｘ座標を計算する。移動す
る矩形と梱包製品の間に、水平方向に沿って重なる部分
があれば、衝突は存在すると考えられる。
【０２５４】左右の寸法に沿った衝突の場合、走行中の
箱は、図１０３（Ｂ）に示すような二つの境界位置にあ
りうる。各境界の位置は走行の方向により、進入点もし
くは出口点のいずれかが考えられる。梱包製品と移動オ
ブジェクトの幾何学的寸法に基づき、移動オブジェクト
の制御点の、水平方向の座標を計算することができる。
上記と同じ座標システムを使うと、ｘ１およびｘ２が梱
包製品の対応するx座標である。定義した制御点のｘ座
標は、移動オブジェクトが左側にある時には（ｘ１−１
／２）であり、移動オブジェクトが右側にある時には
（ｘ２＋１／２）である。制御点の対応するｚ座標は走
行経路の直線の等式から求めることができる。一度制御
点の座標を求めたら、コントローラが接線に沿った境界
のｚ座標を計算することができる。移動オブジェクトと
梱包製品との間の垂直方向に沿った重なりがある場合
は、衝突は存在する。 ｉ）衝突梱包製品の挿入
【０２５５】初めは、リストの中には最初の経由点と最
終経由点の二つの位置しかない。バッファ進入点または
出口点も前述のように入れることができる。後で、すべ
ての位置の挿入に関し、配列されたリストが“膨らみ”
を維持しているかどうかを確認するために、整合性検査
を行う。言いかえれば、新しい位置がリストに加えられ
る時、上方向に凸型の径路が維持される。 ｊ）隣接梱包製品検査
【０２５６】位置を入力すると、対応するリストの中か
ら、一方は水平走行距離に基づき直前と直後の隣接する
対の位置を検索する。新しい位置が、水平走行距離に関
して、その現存の対の位置の一方に対して予め決められ
た許容範囲内にある場合は、二つの方法で処理される。
新しい位置が現存の位置より低い場合、新しい位置は廃
棄される。そうでない場合、現存の高さを新しい高さま
で上げ、次に説明するように前方検索と後方検索を行
う。
【０２５７】その位置が予め決められた許容値を超えて
いる場合、現存の対の位置を通過する線を引く。新しい
位置の高さが、その線以下である場合、新しい位置は廃
棄され、そうでない場合は、新しい位置は挿入され、前
方検索と後方検索を行う。 ｋ）前方検索 開始位置として新しい位置を挿入すると、次の位置が検
査対象位置として選ばれ、そのまた次の位置（あれば）
が基準位置として選ばれる。開始位置と基準位置を通過
する線を引き、検査対象位置がその線より上にあるか、
下にあるか、あるいは線上にあるかを検査する。線より
上にある場合は、検索は終了する。そうでない場合は、
その検査対象位置をリストから削除する。次に基準位置
が検査対象位置となり、その隣の位置があれば、それが
新しい基準位置となる。新しい検査サイクルが開始す
る。この作業は、前方方向に沿ったすべての位置に対
し、納得のいく膨らみが形成されるまで繰り返す。 ｌ）後方検索
【０２５８】開始位置として新しい位置を挿入したら、
前の位置を検査対象位置として選び、そのもう一つ前の
位置があれば、それを基準位置として選ぶ。開始位置と
基準位置を通る線を引き、検査対象位置がその線より上
にあるか、下にあるか、あるいは線上にあるかを検査す
る。線より上にある場合は、検索を終了する。そうでな
い場合は、検査対象位置をリストから削除する。次に基
準位置が新しい検査対象位置となり、その前の位置があ
れば、それが基準位置となり、同じサイクルが再び開始
される。この作業は、後方向に沿ったすべての位置に対
し、納得のいく膨らみが形成されるまで繰り返す。 ｍ）垂直方向の許容範囲
【０２５９】配列リストの中のすべての位置には許容範
囲が付随する。これは、リストの中の位置を結合した凸
型多角形のセグメント全体を、指定された距離の許容範
囲だけ持ち上げ、走行中のオブジェクトがアキュムレー
タ・バッファ上に積まれた梱包製品と衝突する機会を減
らすことと等しい。これは、また、底面の衝突許容範囲
によって移動矩形を拡大することによっても実行でき
る。 Ｅ．タイミングの有効性
【０２６０】ソフトウェアシステムには、次の構成要素
が含まれる：ロボット動作設計ソフトウェア、ロボット
軌道補間ソフトウェア、周辺機器制御ソフトウェア、メ
ッセージ表示およびエラー処理ソフトウェア、および積
載アルゴリズムである。ロボット動作設計ソフトウェア
は、梱包製品積載設計に基づいてピック・アンド・プレ
イス動作シーケンスを設計し、それぞれの動作セグメン
トを設計する。軌道補間ソフトウェアは設計した動作セ
グメントを実行し、新しい位置を各軌道サイクルで補間
してサーボ盤と通信する。周辺装置制御ソフトウェア
は、フィードベルト、測定コンベヤおよびアキュムレー
タの動作を調整する。積載アルゴリズムは、前にも述べ
たように、梱包製品の積載設計を行うコンピュータソフ
トウェアである。積載設計とは、どの梱包製品を梱包製
品アキュムレータからピッキングし、その梱包製品をパ
レットのどこに起き、どの梱包製品方向を使うかという
段取りのことである。
【０２６１】本発明の実施例の一つによるすべての構成
要素はVMEバスベースのパレット積みシステムコントロ
ーラによって制御する。この実施例では、使用する種プ
ロセッサ盤はモトローラのＭＶＭＥ１６７である。使用
する多重タスク実時間オペレーティングシステムはｐＳ
ＯＳ＋である。フィーディングベルト測定コンベヤ、ア
キュムレータ、およびロボット用の制御ソフトウェアと
積載アルゴリズムはすべてこの盤上で実行することがで
きる。この種プロセッサは、ガリルサーボ盤と通信して
ガントリ・ロボット、測定コンベヤ、フィーディングベ
ルトおよびアキュムレータを制御する。また、測定コン
ベヤにある、ロードセルのデータ収集するためのマトリ
ックス入出力盤と通信することもできる。 １．ロボット動作設計
【０２６２】ピック・アンド・プレイス動作サイクル
中、ロボットは、すべての動作セグメントに沿って最大
加速度および減速度で制御される。動作のプロファイル
には、方形波形加速／減速と正弦波の加速／減速が含ま
れ、制御分野ではその両方ともが知られている。最大加
速では、方形波のプロファイルのほうが正弦波のプロフ
ァイルよりも速く動作を行うことができる。一方、正弦
波のプロファイルは、方形波のプロファイルより振動が
少ないピック・アンド・プレイスサイクル中、ガントリ
は配置サイクルの最後のセグメントを除き、ずっと方形
波プロファイルに従って動作する。そしてそのセグメン
トで正弦波プロファイルに切り換わる。この方法によ
り、サイクルタイムが短くなり、一方、正確に配置でき
る。 ２．タイミングの調整
【０２６３】最初のシステムセットアップ時には、ま
ず、測定コンベヤとアキュムレータの供給工程を行う。
アキュムレータが満載された時点から、梱包製品の測定
および供給工程がロボット動作と平行して行われる。
【０２６４】ロボットがアキュムレータからロボットを
ピッキングし、隣接する梱包製品との衝突がなければ、
梱包製品供給サイクルが始動する。梱包製品の供給は、
アキュムレータが満載されるまで続く。すなわち、最後
の梱包製品は測定コンベヤに部分的に載ったままにな
る。
【０２６５】本発明によると、アキュムレータの供給サ
イクルタイムは、ロボットのピック・アンド・プレイス
のサイクルタイムの半分以下に保たれる。ロボットが別
の梱包製品をピッキングしに戻ると、コントローラはそ
の梱包製品の上に到達する前にアキュムレータの供給が
行われたかどうかを確認しなければならない。アキュム
レータの供給が行われていない場合は、ロボットはアイ
ドリングし、従って,積載サイクルが遅延する。アキュ
ムレータから比較的大きい梱包製品が取り除かれると、
一般的にその間隙は一つか二つの梱包製品で満載され
る。小さい場合は３つの梱包製品を満載しなければなら
ない場合もあるが、まれである。
【０２６６】次の梱包製品は、誘導ベルトの出力エッジ
に導入される。ある好ましい実施例では、導入ベルト上
にフォト・アイをとり付け、減速検出器として機能させ
る。減速検出器は、梱包製品がその点から減速を始めた
ら、導入ベルトの出口側エッジで停止するような位置に
取り付ける。コンピュータは、減速センサを監視し、新
しい梱包製品が届いたら、導入ベルトを停止させる。こ
のようにしてあるので、前の梱包製品が測定を終了する
と、常に次の梱包製品を測定コンベヤに移動させるのに
最低の走行距離ですむ。 ３．ワン・パッケージ・アヘッド設計
【０２６７】本発明によると、積載決定は、ロボットの
動作と梱包製品の測定および供給と平行して実行され
る。積載決定は、どの梱包製品をバッファからピッキン
グするか、パレットのどこに置くかだけでなく、どの方
向を使うかなどのような積載設計も作成する。ロボット
動作のプランナーが積載設計を受け入れたら、積載決定
により、次の配置を計算し始める。
【０２６８】積載決定は、アキュムレータ・バッファと
パレットに対し、一つ前の梱包製品の幾何学モデルを使
用する。物理的にロボットの把持機は、最後の梱包製品
の配置を終え、予定された梱包製品をピッキングするた
めにバッファに向かって動き出したばかりである。しか
し、ワン・パッケージ・アヘッド・モデルでは、予定の
梱包製品は、バッファから取り除かれ、パレットに載せ
られていると仮定する。アキュムレータの梱包製品の位
置のシフトも完了したと仮定する。この一歩進んだモデ
ルに基づいて、次の積載プランを計算するのである。
【０２６９】このように、ロボットが現行の梱包製品の
配置を終えると、次の梱包製品の選択準備がすでになさ
れており、時間的遅延が起きない。 ４．多重タスク
【０２７０】理解されるように、本発明では、複数の異
なったタスクが実行され、それにより、このような実時
間のオペレーティングシステムにとっては問題の原因と
なりうる。システムがピッキング径路または配置径路を
走行させる前に、計算を行うのを“待つ”必要がある
と、不利益になり得るということは理解できよう。
【０２７１】本発明によると、制御タスク優先順位設定
を使って、コンピュータの時間を有効に利用し、よって
積載サイクルにおける計算による遅延を減らす、あるい
は除去することができる。
【０２７２】本発明によると、図１０６に示すように、
一つのプロセッサで実行できる６つのソフトウェアタス
クがある。それらは、積載タスク、設計タスク、軌道タ
スク、周辺機器タスク、印刷タスク、およびエラータス
クである。
【０２７３】積載タスクは、どの梱包製品をバッファか
らピッキングするか、積荷の山のどこに置くか、そして
どの方向を使うかを含む、梱包製品積載設計を作成す
る。この設計には、既述の積載工程を含む。設計タスク
は、既述のガントリロボットのピック・アンド・プレイ
ス動作シーケンスをスケジュール化し、実行する。設計
タスクはまた、ユーザ・インターフェースの処理まで拡
張することもできる。軌道タスクは、配置径路およびピ
ッキング径路の設計に関して述べたような動作セグメン
ト実時間補間を処理する。Ｅ-ＳＴＯＰボタンが押下さ
れたかどうかの確認などのようなタイムクリティカルな
段取り作業もこのタスクで行う。周辺機器タスクは、供
給コンベヤ、測定コンベヤ、アキュムレータに対する制
御を処理する。印刷タスクは、すべてのメッセージをＬ
ＥＤのモニタ画面に中継する。エラータスクは、Ｅ-Ｓ
ＴＯＰボタンがオペレータによって押下された場合、あ
るいはハードウェアやソフトウェアのエラーが起きた場
合に起動する。
【０２７４】本発明によると、タスクの相対的優先順位
割当が実行される。ＣＰＵ時間はタスクの優先順位に基
づいて割り当てられる。すなわち、優先順位の高いタス
クの実行準備ができると、実行中の優先順位の低いタス
クが中断され、その優先順位の高いタスクに計算時間が
割り当てられるのである。上記のタスクは、それぞれ、
別の優先順位に割り当てられる。軌道タスクは最も優先
順位が高く、その後にエラータスク、測定コンベヤタス
ク、設計タスク、積載タスク、および印刷タスクと続
く。特定の、優先順位の高いタスクが完了したら、ＣＰ
Ｕ時間はすぐに優先順位の低いタスクにシフトされる。
【０２７５】本発明によると、タスクの実行時間配列も
行われる。図１０６の配列２０００に示すように、優先
順位が高いタスクは、それが自発的にスリープに入る
と、コンピュータのＣＰＵ時間を放棄する。そして外部
のタスクによってはっきりと目覚めさせられるまでその
ままの状態を保つ。優先順位の高いタスクは、なんらか
の事象を待っているときにもコンピュータのＣＰＵ時間
を放棄する。そして他のタスクからそのような事象を受
け取るまで、そのままの状態を保つ。
【０２７６】図１０７の２０１０に示すように、積載タ
スクが２０１２で梱包製品のピック・アンド・プレイス
設計を作成した後、設計タスク２０１３に“事象を送
り”、それを実行させ、２０１４でスリープしてコンピ
ュータ時間を放棄する。これは、設計タスクが現行の積
載設計を取ると、そのサイクルを復旧する。
【０２７７】図１０８に示すように、設計タスクは、積
載タスクから梱包製品積載設計を受け取らない限り、実
行しない。設計を受け取った後、設計タスクは積載タス
クを呼び起こし、次の梱包製品積載設計を行う。次に、
設計タスクは、ピック・アンド・プレイス動作シーケン
スを設計し、実行する。シーケンスの各ステップは一般
的には動作セグメントの設計を含む。動作セグメントの
設計後、設計タスクは、軌道タスクによって呼び起こさ
れるまでスリープする。アキュムレータから梱包製品を
ピッキングする直前に、設計タスクはアキュムレータが
事象を行うのを待つ。梱包製品を持ち上げた直後に設計
タスクは、周辺タスクを呼び起こし、次の梱包製品を送
り出す。
【０２７８】図１０９の２０３０に示すように、中断ク
ロックが、３２ミリ秒のような一定の間隔で軌道タスク
を呼び起こす。一度起動すると、軌道タスクは、現行の
セグメントが終わっていない場合、あるいは次の予定の
セグメントへ移行している場合には、ロボットの軌道位
置を修正する。予定のタスクからの（コンピュータの記
憶装置に記憶されている）指示に基づいて、軌道タスク
は、予定の動作セグメントがすべて行われた時、あるい
は次の動作セグメントへ移行した直後に設計タスクを呼
び起こす。そして、軌道タスクは様々な段取り作業を実
行し、スリープする。
【０２７９】図１１１の２０４０に示すように、周辺機
器タスクは動作プログラムを起動して２０４１で梱包製
品を送りだし、測定する。動作プログラムは、サーボ盤
で実行される。プログラムの実行中、ほとんどの時間、
周辺機器タスクはスリープモードに入っている。クリテ
ィカルな位置に達すると、サーボ盤によって起こされ、
データをサーボ盤と交換するか、あるいは２０４２でセ
ンサデータを読み込む。この工程は、アキュムレータが
一杯になるまで繰り返される。次に、周辺機器タスクは
事象を２０４４で設計タスクに送り、設計タスクから事
象を送り返されるまでスリープする。
【０２８０】図１１２に示すように、印刷タスクは、メ
ッセージがある限り、それを２０５２で表示しつづけ
る。このタスクは、残りのタスクが実行中でないときの
み実行される。システムに追加の優先順位が低いタスク
を入れる場合は、上で使用したスリープおよび呼び起こ
し法を印刷タスクまで拡張することができる。
【０２８１】図１１３で示すように、エラータスクは、
通常実行しない。これは、例外的なエラーによって呼び
起こされ、２０６２でエラーを処理する。処理が終わっ
たら、２０６１でスリープする。 Ｆ．エラー修正
【０２８２】梱包製品が線接触して配置されると、それ
らはさらに上流側で読み込まれた元の寸法から幾分圧縮
されたり変形する場合があるということは理解できよ
う。従って、実際に積載された線の長さ（梱包製品を積
載した線の実際の端から端までの長さ）は、以前測定し
た梱包製品の“公称長さ”の合計と異なる場合がある。
従って、把持機が以前の個々の測定値のみを信頼して特
定の梱包製品のところへ進み、ピッキングしようとする
と、例えば線状の圧縮により、実際に積載された線の長
さが公称長さの合計より短くなってしまった場合など
は、不利なことに、誤差の距離だけ“逸れてしまう”可
能性もある。図１１４−図１１７は、本発明による、個
々の梱包製品を積載された梱包製品の列から選択するた
めの方法および装置を表したものであり、積載前と、積
載時の梱包製品の実際の長さの差に対応するためのエラ
ー修正を含む。
【０２８３】図１１４に示すように、梱包製品“Ａ”、
“Ｂ”、“Ｃ”、“Ｄ”のグループ１１４０は、アキュ
ムレータ・コンベヤ上でその長さに沿って線接触してお
り、最初に積みこんだ梱包製品Ａは周知の位置の基準端
ストッパ１１４２に接触しており、少なくとも梱包製品
“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”、“Ｄ”は、側面を整列させる
側面整列ガイド１１４２と側面接触している。用語“長
さ”とは、たまたま梱包製品がアキュムレータ・コンベ
ヤに載せられた時に向いている方向に対するものである
ことを理解しておく必要がある。コンベヤ上の最後の梱
包製品Ｄは、軸Ｘから角度δをなした距離検出器Ｓの径
路ｂにあり、今後軸Ｘに沿ってすべての距離が測定され
るものとする。検出器“Ｓ”からの距離“ｄ”を検出
し、ｄのコサインを計算することによって、距離“ｄ”
の“Ｘ”コンポーネントを求めることができる。このよ
うな知識をアキュムレータ・コンベヤの寸法と組み合わ
せることによって、アキュムレータ・コンベヤ上の梱包
製品の実際の線の長さを計算することができる。上流側
の測定コンベヤ（図示せず）による個々の梱包製品の公
称長さの知識により、梱包製品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの線の公
称長さを計算することができる。これら二つの値の間の
差は、実際の線の誤差または合計誤差“ｅ”である。こ
の誤差は、例えば＋１．２インチおよび−１．５インチ
といったしきい値と比較し、誤差がこれらのしきい値を
超えると、それはしきい値を超えた値として指定され
る。
【０２８４】この時点で、システムは別の梱包製品を取
り出す準備ができ、従ってそのサイクルの初めに戻る。
図１１５に示すように、“Ｂ”のような梱包製品はライ
ンから取り出し、別の梱包製品“Ｅ”を他の梱包製品と
線接触させる。誤差“ｅ”は再び計算され、別の梱包製
品が取り出され（例えば梱包製品“Ｄ”）、Ｆのような
梱包製品と取りかえられ、図１１６に示すような形状に
到達する。
【０２８５】前述のように、それぞれの誤差“ｅ”を計
算したら、把持機は、アキュムレータ・コンベヤ上に積
載した梱包製品のグループからその梱包製品を取り除
く。把握した梱包製品を確実に下流側に配置するため、
梱包製品の中心（少なくとも“Ｘ”方向の）をできるだ
け正確に知ることが望ましい。この理由から、誤差
“ｅ”図１１７に示すようにラインの中の個々の梱包製
品に調和させて配分する。ここで、 ｅ＝合計誤差（図１１４で計算したもの） ｉ＝梱包製品数（図１１７では６） Ｎ＝梱包製品の総数（図１１７では７） ｑ＝個々の梱包製品の誤差の推測値 ｑ＝（ｉ−１）ｅ’／（Ｎ−１）
【０２８６】上記の計算を見ても分かるように、実際に
中間の梱包製品の位置を測定せずに、ライン内の最初と
最後の梱包製品の間にある梱包製品に対して合計誤差
“ｅ”を基本的に比例させて“配分”している。
【０２８７】本発明のもう一つの特性は、“重み付け”
システムを使用して重み付けした実際の線の誤差“ｅ”
を計算しているという点である。図１１４−１１６に関
して説明したように、実際の線の誤差“ｅ”は、それぞ
れの運転サイクル中に計算される。安定した状態で運転
している場合、３つの連続的な実際の線の誤差を使っ
て、“重み付けした”誤差ｅ'を計算することができ
る。このｅ'は、次のような数式で計算する。 e'＝0.2（e［t−2］）＋0.3（e［t−1］）＋0.5（e
［t］） ここで、 ｔ＝現行のサイクル ｔ−１＝前のサイクル ｔ−２＝前のサイクルのその前のサイクル
【０２８８】この数式を見て分かるように、より多くの
重みを一番最近の誤差に割り当てているが、同時に、そ
れよりは少ないが、一部の重みを前の誤差にも割り当て
ている。
【０２８９】要約すると、図１１４−図１１７に関して
説明した上記の工程は、積載前の梱包製品の長さと積載
時の実際の長さとの間の差に対応するエラー修正を含
む、積載された梱包製品のラインから個々の梱包製品を
選択するための、本発明による方法および装置を提供し
ている。
【０２９０】ＩＩＩ．結論 本発明について、開示された実施例に基づいて特別詳し
く説明してきたが、添付の請求の範囲で述べた本発明の
精神と範囲にもとることなく、様々な変形や変更が可能
であることは理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】アキュムレータ・コンベヤと、供給コンベヤ
と、測定コンベヤと、把持機と、中央処理装置とを含
む、本発明に基づく装置１０の説明図である。梱包製品
を内部に積載したパレットも同様に示されている。
【図２】供給ベルトによって供給される複数のパレット
配置の上面図である。
【図３】本発明に基づき、装置内での梱包製品とデータ
の流れを示した流れ図である。
【図４】本発明に基づく方法を示したデータ経路／決定
経路の対話型流れ図である。
【図５】アキュムレータ・コンベヤの片側にパレットを
置いた複数のパレット配置５０を示した上面図である。
【図６】アキュムレータ・コンベヤの両側にパレットを
置いた複数のパレット配置６０を示した上面図である。
【図７】本発明の１実施例に基づく複数のアキュムレー
タ・コンベヤの配置７０を示した上面図である。
【図８】アキュムレータ・コンベヤの第２の配置８０を
示した上面図である。
【図９】本発明に従って実施されるピラミッド形積載プ
ロフィル９０を示した絵画図法である。
【図１０】互いに垂直な軸Ｘ（水平）、Ｙ（垂直）、お
よびＺ（水平）含む三次元座標系内に配置された、本発
明に基づくコーナ３０の絵画的な三次元図面である。
【図１１】配置見込みの梱包製品“Ｐ１”が考慮され、
幾つかのコーナが作成されていること以外は、図１０に
示したものと同様の図面である。
【図１２】別の梱包製品“Ｐ２”が追加され、追加のコ
ーナが追加されていること以外は、図１１および図１０
に示したものと同様の図面である。
【図１３】コーナの上面図であり、コーナ内で利用され
る支持面が考慮されている。
【図１４】隣接する梱包製品の概念を示した側面図であ
る。
【図１５】Ａはコーナ記録３１と表面、および本発明に
基づいて各コーナと関連する前、後、右および左隣のリ
ストの説明図である。Ｂは２つのリスト、すなわち（多
数の梱包製品記録を含む）梱包製品リストおよび隣接リ
ストの説明図である。これらの２つのリストの間の簡単
な相互参照も記載されている。
【図１６】本発明に基づくコーナ側部の周囲の様々な隣
接範囲の本発明に基づくモデル１６０を示した（Ｙ軸に
沿った）上面図である。
【図１７】幾何学的モデル更新に関連する論理を示した
流れ図である。図示のように、アキュムレータ・バッフ
ァセクションを満載にすると、ステップ１７２で、アキ
ュムレータ上に梱包製品を正当に（規定の積載規則に基
づいて受入れられるように）配置できるか否かの判定が
行われる。否である場合は、ステップ１７４で積載工程
が完了する（完了）。正当な梱包製品の配置ができる場
合は、配置位置を選択するステップ１７３が実行され
る。配置が行われると、ステップ１７５でコーナが更新
される。次にステップ１７６で、コーナが併合される。
その後、ステップ１７７で、表面と近隣が更新される。
次にステップ１７８で、アキュムレータが更新され、そ
の後で処理工程が反復される。
【図１８】Ａは本発明に基づくコーナの利用を含むモデ
リング技術を示し、配置された直後の梱包製品“Ａ”の
右および上にコーナを作成した状態を示している。この
図面は三次元モデルの“Ｚ”軸に沿った図面である。Ｂ
は図１８Ａに関連して説明した上および右コーナ内に別
の梱包製品“Ｂ”が配置されたこと以外は図１８Ａと同
様の図面である。
【図１９】予測される梱包製品の配置を行うために“面
合わせ（flushing）”され、かつ“転移（shifting）”
された本発明に基づくモデリング技術を示している。
【図２０】梱包製品が一旦配置されると既存のコーナに
新たな支持面を備える、本発明の１側面に基づくモデリ
ング技術に基づくモデル２００の図面である。
【図２１】必然的に梱包製品と外側の境界との間の上、
前、および右の隙間を観察するステップを含む、本発明
に基づく基本的な面合わせの決定動作を示した論理流れ
図２１０である。
【図２２】これまでの経過での梱包製品の平均寸法、並
びに緩衝された梱包製品の寸法に関する考慮を含み、
“前面の面合わせ”を行うか否かを決定する上で種々の
考慮がなされる、本発明の前面合わせ決定プロセスを示
した論理流れ図２２０である。
【図２３】これまでの経過での梱包製品の平均寸法、並
びに緩衝された梱包製品の寸法に関する考慮を含み、
“右側面の面合わせ”を行うか否かを決定する上で種々
の考慮がなされる、本発明の右側面合わせ決定プロセス
を示した論理流れ図２３０である。
【図２４】Ａ−Ｆは一次元の転移を示している。
【図２５】Ａ−Ｄは二次元の転移を示している。
【図２６】Ａ−Ｅは代替実施例の選択手順の流れ図であ
る。
【図２７】ボックスを担持する関係系図２７０を示して
いる。
【図２８】関係系図内に配置された数値２８０を示して
いる。
【図２９】Ａ−Ｃはコーナ併合に関する概念を示してい
る。
【図３０】配置することが考慮されている梱包製品向け
に重心領域が規定された、本発明に基づく安定性チェッ
クに含まれる様々なステップを示す流れ図３００であ
る。
【図３１】底面３１２を有する梱包製品の“足跡(footp
rint)”内の重心領域３１１の図面３１０である。
【図３２】本発明に基づいて使用される“有効支持面”
の概念を示した梱包製品の積載３２０の側面図である。
【図３３】Ａ−Ｃは多層の積載全体を通した有効な梱包
製品支持面の特性を示した積載された梱包製品の一連の
上面図である。
【図３４】Ａ−Ｃは有効な支持面向けに近似矩形が用い
られていることを除いて、図３３のＡ−Ｃと同様の梱包
製品の一連の上面図である。
【図３５】ＡおよびＢは梱包製品の底面の配置状態を示
した底面図であり、Ａは本発明に基づく梱包製品のコー
ナ窓の利用を示し、Ｂは本発明に基づく梱包製品のエッ
ジ窓の利用を示している。
【図３６】多角形の４つの境界エッジを利用する概念を
示している。
【図３７】図３６のモデル化された構成に４つの追加頂
点を利用することを示している。
【図３８】図示したように追加の“配置用梱包製品”を
置くことが提案さている、積載された複数個の梱包製品
の側面図である。
【図３９】本発明に基づき直接支持面多角形を利用する
概念を示した、（幾つかを細線で示した）積載された複
数個の梱包製品の上面図である。
【図４０】重心矩形が直接支持面多角形の外側にくる可
能性を示したモデル４００を示している。
【図４１】“側面力”の概念を示している。
【図４２】梱包製品積載４２０を示している。
【図４３】梱包製品群４３０内の側方への重量伝搬を示
している。
【図４４】梱包製品積載４４０を示している。
【図４５】統計に基づく測定の利点を示したデータの流
れ図４５０である。
【図４６】本発明に基づく性能指標の計算を示してい
る。
【図４７】本発明に基づく性能指標に用いられる重み係
数のリストである。
【図４８】ＡおよびＢは縦および側面の重複をそれぞれ
示した、それぞれの梱包製品群４８１、４８２のそれぞ
れの前面図および上面図である。
【図４９】Ａ−Ｃは高さカウントの計算を示している。
【図５０】梱包製品群５００のモデルを利用した相対的
な高さのチェックを示している。
【図５１】梱包製品群５１０内の側面の重複の概念を示
している。
【図５２】Ａ−Ｃは配置用ボックスの隣とのレベル調整
の概念を示している。
【図５３】隣との高さ調整の概念を示している。
【図５４】本発明に基づくテーパ指数の計算に利用され
る部品を示したデータの流れ図５４０である。
【図５５】本発明に基づく相対的高さのしきい値の利用
を示した図面である。
【図５６】提案されている“配置用梱包製品”が“ブロ
ック過剰”に関して評価される、積載された複数の梱包
製品の側面図である。Ｄ１（下部コーナ面内の最小限に
ブロックされた水平長さ）がＷＡ（積載および緩衝体内
の全ボックスの平均幅）の１／３以上である場合は、テ
ーパ指数は〔Ｄ１／（ＷＡ／３）になる。
【図５７】提案されている“配置用梱包製品”が可能性
がある下置きをブロックするかどうかに基づいて前記梱
包製品が評価される、積載された複数の梱包製品の側面
図である。
【図５８】Ａ−Ｂは境界コーナ・チェックの概念を示し
ている。
【図５９】配置用ボックスが隅石の位置にある場合の細
長いボックスのチェックを示しており、ある判断基準が
適用される場合にしきい値が適用される前に、図５４に
示した他の係数に２の値が加えられる。
【図６０】配置用ボックスが隅石の位置にない場合の細
長いボックスのチェックを示しており、ある判断基準が
適用される場合、結果として図５４に示した方程式に２
（１−（Ｄ１／ＷＡ））の値が加算される。
【図６１】Ａ−Ｂは積載６１０内に隙間を形成する細長
い梱包製品の積載結果を示している。
【図６２】Ａ−Ｃは細長いボックス用の“適合するボッ
クス”を発見するための有利な概念を示している。
【図６３】Ａ−Ｂは積載構造６３０、６３１のそれぞれ
の内部の隙間の増幅を示している。
【図６４】しきい値が適用される前に図５４に示したよ
うに加算されるテーパ指数要素の“階段”部分の計算を
示している。
【図６５】それ自体は図４６に示すように性能指標に加
算される、テーパ指数要素の“階段”部分に加算するこ
とができる別の値（Ｄ３／ＷＡ／３）の計算を示してい
る。
【図６６】積載６６０内の階段状積載を示している。
【図６７】６７０として示されているモデル内の前部境
界スペースに関する積載規則の概念を示している。
【図６８】６８０として示されているモデル内の右境界
スペースに関する積載規則の概念を示している。
【図６９】その条件が満たされると、テーパ指数計算に
加算される１．５の値が生ずる積載の境界に関する別の
積載規則を示している。
【図７０】積載７００内の修復不能な右境界を示してい
る。
【図７１】境界における後コーナを示している。
【図７２】符号７２０で示した構造で、配置用梱包製品
が前部境界の近傍にない時に過剰に広い隙間が生じる場
合に適用される規則を示している。
【図７３】Ａ−Ｃは積載７３０、７３１および７３２の
それぞれの内部の後位置合わせの概念を示している。
【図７４】Ａ−Ｃは積載７４０、７４１および７４２の
それぞれの内部の点線で示されたボックス群の境界の定
義を示している。
【図７５】側面の前コーナの嵌め合わせの概念を示した
積載７５０を示している。
【図７６】側面の前コーナの嵌め合わせの概念を示した
積載７６０を示している。
【図７７】異なる潜在的右配置を示した積載７７０を示
している。
【図７８】異なる潜在的右配置を示した積載７８０を示
している。
【図７９】寸法上の有効範囲の比率に関連して、配置用
ボックスが横隣を越えて過度に延長しているスタック７
９０を示している。
【図８０】配置用ボックスがボックスＡおよびＢの上方
のコーナである下コーナをブロックしている積載８００
を示している。
【図８１】積載８１０の内部の隣のボックスへの隙間を
示している。
【図８２】積載８２０の内部の隣のボックスへの隙間を
示している。
【図８３】近隣隙間のペナルティ計算を例示した図表で
ある。
【図８４】本発明に従った平均容積効率に基づくパラメ
ータ検索を示した流れ図４９０である。
【図８５】本発明を実施した把持装置１０００の絵画図
法を示している。
【図８６】図８５の把持装置の側面図である。
【図８７】図８５の把持装置の分解図である。
【図８８】図８５の把持装置の動作のための制御システ
ムの構成図である。
【図８９】小荷物の近傍の把持装置の位置決めプロセス
を示した流れ図である。
【図９０】部材１００７の単独図である。
【図９１】Ａ−Ｄは小荷物に対する把持装置の最終的な
接近を略図で示している。
【図９２】必要ではない時に側部締付け機構を小荷物の
レベルの上まで選択的に移動できる修正形の把持装置を
示している。
【図９３】アキュムレータ・コンベア上に集積された梱
包製品Ａ−Ｇである。
【図９４】アキュムレータ・コンベア上に集積された梱
包製品Ａ−Ｇである。
【図９５】アキュムレータ・コンベア上に集積された梱
包製品Ａ−Ｇである。
【図９６】アキュムレータ・コンベア上に集積された梱
包製品Ａ−Ｇである。
【図９７】ソフトウェア・モジュールの対話を示した構
成図である。
【図９８】拡大された移動矩形物体、回転移動物体、お
よび外接矩形物体の相対的サイズを示した説明図であ
る。
【図９９】Ａ−Ｄは配置経路に沿った位置の決定を示し
ている。
【図１００】配置経路の構造を示している。
【図１０１】ピックアップ経路の平面構成図である。
【図１０２】緩衝体の持ち上げ高さ計算を示している。
【図１０３】衝突チェックを示している。
【図１０４】梱包製品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦを含
む積載内で層から層に移行される重量を示している。
【図１０５】積載内での梱包製品Ａ、ＢおよびＣの重量
の伝搬を示している。
【図１０６】タスク群２０００内のタスクの構成を示し
ている。
【図１０７】積載タスク実行の流れ図２０１０を示して
いる。
【図１０８】計画タスク実行の流れ図２０２０を示して
いる。
【図１０９】軌道タスク実行の流れ図２０３０を示して
いる。
【図１１０】複合された移動矩形物体の定義を示してい
る。
【図１１１】周辺機器、タスク実行、印字、およびエラ
ー処理に関する流れ図である。
【図１１２】周辺機器、タスク実行、印字、およびエラ
ー処理に関する流れ図である。
【図１１３】周辺機器、タスク実行、印字、およびエラ
ー処理に関する流れ図である。
【図１１４】アキュムレータ・コンベヤの頂部に集積さ
れた梱包製品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦの群１１４０
の上面図であり、第１の集積された梱包製品Ａは周知の
位置の基準端部ストッパ１１４１に当接しており、横の
全ての梱包製品は横位置合わせ用の横位置合わせガイド
１１４２と接触している。
【図１１５】アキュムレータ・コンベヤの頂部に集積さ
れた梱包製品Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、ＦおよびＧの群１１５０
の上面図である。
【図１１６】アキュムレータ・コンベヤの頂部に集積さ
れた梱包製品Ａ、Ｃ、Ｅ、ＦおよびＧの群１１６０の上
面図である。
【図１１７】アキュムレータ・コンベヤの頂部に集積さ
れた梱包製品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、ＦおよびＧの群１１
７０の上面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 397008339 55 Ｇｌｅｎｌａｋｅ Ｐａｒｋｗａｙ, ＮＥ， Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉ ａ 30328， Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ファン，パオ−ター アメリカ合衆国，30202 ジョージア，ア ルファレッタ，シール ドライブ 1115 (72)発明者 ペンカー，ラジャン，チャンドラカント アメリカ合衆国，30202 ジョージア，ア ルファレッタ，メイ アップル コート 315 (72)発明者 ジャクソン，ピーター，ダグラス アメリカ合衆国，30202 ジョージア，ア ルファレッタ，リーワード ウォーク サ ークル 11900 (72)発明者 カイ，クリストファー，チュンシェン アメリカ合衆国，06812 コネチカット, ニュー フェアフィールド，テイラー ド ライブ １ (72)発明者 スナイダー，ジョセフ，ピー. アメリカ合衆国，06897 コネチカット, ウィルトン，オールド ワゴン ロード 27 (72)発明者 レッコ，ジョン，エイチ. アメリカ合衆国，06488 コネチカット, サウスベリー，カブラー レーン 158 (72)発明者 ジャニック，ジャロスラフ アメリカ合衆国，06488 コネチカット, サウスベリー，ヘリテイジ サークル ４ エー Ｆターム(参考） 2F069 AA02 AA04 AA14 AA15 AA42 AA44 AA49 AA83 AA96 AA98 BB40 DD15 DD16 EE22 GG01 GG04 GG59 HH01 MM02 MM03 NN00 NN16 NN21 NN26 PP07 3E054 AA04 BA10 CA04 DB01 DC02 DE01 EA02 FA02 FC01 FC08 GA01 GA10 GB03 GC03 JA10 3F029 AA05 AA07 AA09 CA51 CA64 CA82 CA86 DA01 EA04 EA07

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】積載先を含む限定梱包製品アクセス範囲を
    有する把持装置で梱包製品を前記積載先に積載する方法
    において、 ａ）前記把持装置の範囲内の直接ピックアップ緩衝区分
    と、前記把持装置の範囲外の事前緩衝区分とを含むアキ
    ュムレータ・コンベヤ上に前記梱包製品を配置するステ
    ップと、 ｂ）少なくとも１つの所定の積載原理に基づいて相互に
    好適に積載されそうな一対の梱包製品を特定するステッ
    プであり、前記一対の梱包製品のうちの第１の指定され
    た梱包製品が前記直接的なピックアップ緩衝区分内の複
    数の梱包製品の中にあり、前記一対の梱包製品のうちの
    第２の指定された梱包製品が前記事前緩衝区分内にあ
    り、 ｃ）前記事前緩衝区分内の前記指定された梱包製品が把
    持装置によって前記直接ピックアップ緩衝区分内に移動
    されるように、前記直接的なピックアップ緩衝区分内の
    少なくとも１個の梱包製品を取り除くステップと、 ｄ）前記所定の積載原理に従って前記指定された梱包製
    品の双方を共に前記積載先に積載するステップと、を有
    する方法。
  2. 【請求項２】ステップ“Ｃ”で前記第１の指定された梱
    包製品が前記直接ピックアップ緩衝区分内に置かれる間
    に、前記第２の指定された梱包製品が前記ピックアップ
    緩衝区分内に移動される請求の範囲第１項に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】ステップ“Ｃ”で前記第１の指定された梱
    包製品が前記積載先に置かれる間に、前記第２の指定さ
    れた梱包製品が前記ピックアップ緩衝区分内に移動され
    る請求の範囲第１項に記載の方法。
  4. 【請求項４】ステップ“ｄ”に記載の前記所定の積載原
    理が、同じ高さの２個の梱包製品が隣に並置して積載さ
    れることが好適であるという想定に基づく原理である請
    求の範囲第１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】小荷物を把持する装置において、 小荷物の上面の近傍に配置することができる吸引式保持
    機と、 前記吸引式保持機とともに移動するように実装されたシ
    ザース・アクチュエータによって連結された一対のサイ
    ド・クランプと、を有し、 前記シザース・アクチュエータは、前記吸引式保持機の
    相対する側に前記一対のサイド・クランプを有し、前記
    一対のサイド・クランプを前記吸引式保持機の方向に、
    同時に近づけたり遠ざけたりするように構成され、前記
    小荷物が前記吸引式保持機によって保持されている間
    に、前記サイド・クランプを前記小荷物の側面の側に内
    側に変倚させて、前記小荷物を把持するように動作可能
    である装置。
  6. 【請求項６】前記吸引式保持機とともに移動するように
    実装され、前記吸引式保持機が前記小荷物の上面から第
    １の所定距離を隔ててあることを示す接触信号を供給す
    る接触センサと、 前記距離信号に応答して前記吸引式
    保持機を作動するようにプログラムされたコントローラ
    と、を更に有する請求の範囲第５項に記載の装置。
  7. 【請求項７】前記コントローラが基準フレーム内の前記
    把持装置の位置を表示するように構成され、 前記基準
    フレーム内の前記小荷物の高さを測定するための手段を
    更に備え、前記コントローラが、 前記吸引式保持機が
    前記小荷物の上面から前記第１の所定距離にある場合
    は、前記基準フレームの第１の位置を判定し、 前記吸
    引式保持機が前記小荷物の高さの位置に来るまで前記把
    持装置を降下し、 前記第１位置と前記小荷物の高さ位
    置との差を前記第１の所定距離から減算することによっ
    て、前記吸引式保持機と前記小荷物の上表面との間の隙
    間の高さを判定し、 前記隙間が所定のしきい値未満で
    あるか否かを判定し、 前記隙間が前記しきい値未満で
    はない場合は前記吸引式保持機を降下し、 前記隙間が
    前記しきい値未満である場合は前記小荷物を保持するよ
    うに前記吸引式保持機を起動するように構成されている
    請求の範囲第６項に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記シザース・アクチュエータが前記吸引
    式保持機に対して垂直運動を行うように実装され、前記
    サイド・クランプが前記吸引式保持機の下に来る位置ま
    で前記シザース・アクチュエータを選択的に移動するた
    めの手段を更に有する請求の範囲第５項に記載の装置。
  9. 【請求項９】前記サイド・クランプが内向きの吸引機を
    含む請求の範囲第８項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】小荷物を把持する装置において、 小荷
    物の上面の近傍に配置可能な吸引式保持機と、 基準フ
    レーム内の前記小荷物の高さを測定する手段と、前記吸
    引式保持機とともに移動するように実装され、前記吸引
    式保持機が前記小荷物の上面から第１の所定距離を隔て
    てあることを示す接触信号を供給する接触センサと、
    前記吸引式保持機が前記小荷物の上面から前記第１の所
    定距離にある場合は、前記基準フレームの第１の位置を
    判定し、 前記吸引式保持機が前記小荷物の高さの位置
    に来るまで前記把持装置を降下し、 前記第１位置と前
    記小荷物の高さ位置との差を前記第１の所定距離から減
    算することによって、前記吸引式保持機と前記小荷物の
    上表面との間の隙間の高さを判定し、 前記隙間が所定
    のしきい値未満であるか否かを判定し、 前記隙間が前
    記しきい値未満ではない場合は前記吸引式保持機を降下
    し、 前記隙間が前記しきい値未満である場合は前記小
    荷物を保持するように前記吸引式保持機を起動させるよ
    うに構成されたコントローラと、を有する装置。
  11. 【請求項１１】寸法と形状が不規則な平行六面体の複数
    個の梱包製品を受入れ、前記梱包製品を共に指定された
    積載位置に積載し、かつ１個の平行六面体の梱包製品を
    第１位置から第２位置へと移転し、その際に、平行六面
    体の梱包製品の干渉する積載が、前記第１と第２の位置
    の中間の直接経路と交叉する方法において、 ａ）前記梱包製品を無作為に受取るステップと、 ｂ）前記複数個の梱包製品のうちの各梱包製品の少なく
    とも１つの共通外部長さの寸法を測定するステップと、 ｃ）前記梱包製品を測定された順序で集積するステップ
    と、 ｄ）前記アキュムレータ上の前記梱包製品の１つを特定
    し、かつ前記指定された積載位置内で前記特定された梱
    包製品を受取ることができる梱包製品の配置を特定する
    ステップと、 ｅ）前記特定された梱包製品を配置経路に沿って前記ア
    キュムレータから前記積載における前記梱包製品の配置
    位置へと移転するステップであって、前記経路が実質的
    に垂直面内に位置し、かつ梱包製品と前記積載位置に既
    に配置されている他の梱包製品との間の干渉を生ずるも
    のと判定された干渉位置の上で選択された距離を隔てた
    位置にある複数の中間経由位置を含むステップと、を有
    する方法。
  12. 【請求項１２】ステップ“ｅ”において、前記経路が前
    記垂直面内の最小距離の経路に近似するように下方に凹
    形である請求の範囲第１１項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記各梱包製品を受取った後で各梱包製
    品の外部寸法を実際に測定することでステップ“ｂ”が
    実行される請求の範囲第１１項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記梱包製品を受取る前に前記梱包製品
    の各々に割当てられた寸法の読取り値を参照することに
    よって、ステップ“ｂ”が実行される請求の範囲第１１
    項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前方の梱包製品衝突の検索が前記経由位
    置の少なくとも幾つかを判定するために実行される請求
    の範囲第１１項に記載の方法。
  16. 【請求項１６】後方の梱包製品衝突の検索が前記経由位
    置の少なくとも幾つかを判定するために実行される請求
    の範囲第１１項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】平行六面体の梱包製品を第１位置から第
    ２位置へと移転し、その際に、平行六面体の梱包製品の
    干渉する積載が前記第１と第２の位置の中間の直接経路
    と交叉する時間効率方法において、 ａ）第１と第２の位置で前記梱包製品の幾何学的中心を
    通過する垂直面と交叉する、前記干渉する平行六面体の
    梱包製品の前記積載の梱包製品を判定するステップと、 ｂ）移転する梱包製品が正に前記干渉する梱包製品と垂
    直に接触せずに通過することができる位置に対応する複
    数の経由位置を判定するステップと、 ｃ）前記梱包製品を、実質的に垂直面にあり、かつ前記
    経由位置の少なくとも１つを含んでいる配置経路に沿っ
    て前記アキュムレータから前記積載での前記梱包製品配
    置位置へと移転するステップと、を有する時間効率方
    法。
  18. 【請求項１８】ステップ“ｅ”で、前記経路が前記垂直
    面内の最小距離の経路に近似するように下方に凹形であ
    る請求の範囲第１７項に記載の方法。
  19. 【請求項１９】各梱包製品の外部寸法を実際に測定する
    ことで前記複数個の梱包製品の前記共通外部長さ寸法を
    判定する前記ステップが実行される請求の範囲第１７項
    に記載の方法。
  20. 【請求項２０】前記梱包製品を受取る前に前記梱包製品
    の各々に割当てられた寸法の読取り値を参照することに
    よって、ステップ“ｂ”が実行される請求の範囲第１７
    項に記載の方法。
  21. 【請求項２１】前方の梱包製品衝突の検索が前記経由位
    置の少なくとも幾つかを判定するために実行される請求
    の範囲項１７に記載の方法。
  22. 【請求項２２】後方の梱包製品衝突の検索が前記経由位
    置の少なくとも幾つかを判定するために実行される請求
    の範囲第１７項に記載の方法。
  23. 【請求項２３】寸法と形状が不規則な複数個の平行六面
    体の梱包製品を受入れ、かつ指定の積載位置で第１の梱
    包製品と、引き続いて第２の梱包製品を積載する方法に
    おいて、 アキュムレータ・コンベヤ上に一直線に接触
    した前記第１と第２の梱包製品を集積するステップと、
    前記第１の梱包製品を前記指定された積載位置に配置
    するために前記アキュムレータ・コンベヤからピックア
    ップするように把持機機構を指示するステップと、 前
    記把持機機構が前記第１の梱包製品を前記アキュムレー
    タ・コンベヤからピックアップする途上にある間に、前
    記指定された積載位置で前記第２の梱包製品の配置を評
    価するステップと、を有する方法。
  24. 【請求項２４】長さに沿って一直線に接触した複数個の
    梱包製品を有する集積された梱包製品のラインの長さを
    測定する装置において、 ａ）既知の位置の基準端部ストッパ面を形成し、かつ横
    の位置合わせ面をも形成するアキュムレータ・コンベヤ
    であって、該コンベヤが前記横の位置合わせ面と実質的
    に平行な荷重軸に沿って前記複数個の梱包製品を受け入
    れることによって集積された梱包製品のラインを集積す
    るように構成され、第１の集積された梱包製品が前記基
    準ストッパへと変倚され、少なくとも１つの集積された
    梱包製品の側面が前記横の位置合わせ面に変倚され、か
    つ最後の集積された梱包製品のラインが前記基準ストッ
    パの位置とは反対向きの露出した端部表面を有するアキ
    ュムレータ・コンベヤと、 ｂ）前記梱包製品が前記センサと干渉せずに前記荷重軸
    を通過できるように、しかも前記センサが前記梱包製品
    の露出した端部表面の位置を検知できるように、ビーム
    の軸が前記梱包製品の経路に対して角度を呈している距
    離判定ビームと、を有する装置。
  25. 【請求項２５】前記距離判定ビームが前記荷重軸に対し
    て鋭角を呈する請求の範囲第２４項に記載の装置。
  26. 【請求項２６】前記梱包製品をライン圧縮状態に変倚す
    る手段を更に有する請求の範囲第２５項に記載の装置。
  27. 【請求項２７】前記梱包製品をライン圧縮状態に変倚す
    る手段を更に有する請求の範囲第２４項に記載の装置。
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