JP2004106977A

JP2004106977A - パレタイザー

Info

Publication number: JP2004106977A
Application number: JP2002269828A
Authority: JP
Inventors: Junichi Yasumura; 安村　淳一
Original assignee: FUJI GIKEN KOGYO; Fuji Giken Kogyo Kk
Current assignee: FUJI GIKEN KOGYO; Fuji Giken Kogyo Kk
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】積付け作業効率の向上を実現できるパレタイザーを提供する。
【解決手段】パレタイザー１は、る物品１００の複数段の荷積を行ってパレットごと物品搬出部に渡すためのもので、メインリフター１０と、サブリフター５０と、制御装置とを備える。パレット搭載部６０は、その昇降領域とパレット搭載部２０の昇降領域との間で水平移動可能である。制御装置は、パレット搭載部２０が１段分の荷積が行われる毎に１段分の高さだけ下降し且つ複数段の荷積が終了するとほぼ高さ位置まで下降するようにメインリフターを制御する。また、複数段の荷積が行われている間に空きパレット１２０´を受け取り搭載部２０へ昇降領域において渡すようにサブリフターを制御する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パレットに物品を複数段にわたって積み付ける荷積装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
物品搬入部から供給される物品、例えば複数の商品を積めた段ボール箱のような物品を１段当たり複数個、複数段にわたってパレット上に積み付けたうえで物品搬出部に送る荷積装置はパレタイザーと呼ばれている。
【０００３】
この種のパレタイザーの一例として、物品を搬送する搬送装置と、この搬送装置の取出し部の近くに配置され空きパレットが搭載されているパレットステーションと、搬送装置の取出し部とパレットステーションとの間で多次元運動により移動可能であって取出し部の物品を空きパレット上に積み付ける挟持移載装置とを備えたものが提案されている。挟持移載装置は、物品を１個ずつ挟持して空きパレットへの移載を行う動作と、複数個の物品からなる１段分を一括して挟持して空きパレットへの移載を行う動作とが可能である。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１５６１３１号公報（第１図、第２図、第１０図、第１１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のパレタイザーでは、積付け作業効率の向上が要求されている。つまり、一枚のパレット上への複数段分の積付けをできるだけ短時間で行うことが要求されている。
【０００６】
上記のパレタイザーでは、複数個の物品からなる１段分を一括してパレットへ移載することができるので、物品を１個ずつ積み付ける場合に比べて積付け時間の短縮が実現できる。
【０００７】
しかしながら、挟持移載装置は搬送装置の取出し部とパレットステーションとの間を移動して積付けを行うので、その往復に要する時間が無駄時間となり、積付け時間の短縮、つまり積付け作業効率の向上には限界がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、積付け作業効率の更なる向上を実現できるパレタイザーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、物品搬入部から供給される物品をパレット上に複数段の荷積を行ってパレットごと物品搬出部に渡すためのパレタイザーであり、前記物品搬入部は第１の高さ位置に、前記物品搬出部は前記第１の高さ位置より低い第２の高さ位置にそれぞれ配置されており、昇降可能な荷積用の第１のパレット搭載部を有するメインリフターと、前記メインリフターに隣接配置され昇降可能な第２のパレット搭載部を有するサブリフターと、前記メインリフター及びサブリフターを制御する制御装置とを備え、前記第２のパレット搭載部は前記第１のパレット搭載部の昇降領域と該第２のパレット搭載部の昇降領域との間で水平移動可能であり、前記制御装置は、前記第１のパレット搭載部がその上にあるパレットに前記物品搬入部から１段分の荷積が行われる毎に１段分の高さだけ下降し且つ複数段の荷積が終了するとほぼ前記第２の高さ位置まで下降するように前記メインリフターを制御し、前記制御装置はまた、前記第１のパレット搭載部上のパレットへ前記複数段の荷積が行われている間に前記第２のパレット搭載部が空きパレットを受け取り且つ受け取った空きパレットを前記物品搬出部への複数段の物品渡しを終了した前記第１のパレット搭載部へ前記第１のパレット搭載部の昇降領域において渡すように前記サブリフターを制御することを特徴とする。
【００１０】
本パレタイザーにおいては、前記第１のパレット搭載部は、少なくとも２本の第１のフォークを含み、前記第２のパレット搭載部は、前記第１のフォークと反対向きに延び前記第１のフォークの第１の間隔と異なる第２の間隔を持つ少なくとも２本の第２のフォークを含む。
【００１１】
本パレタイザーにおいてはまた、前記制御装置は、前記第１のパレット搭載部上のパレットに荷積が行われている間に前記第２のパレット搭載部が空きパレットを受け取り且つ上昇し、続いて前記第１のパレット搭載部への複数段の荷積が終了して前記第１のパレット搭載部がほぼ前記第２の高さ位置まで下降すると前記第２のパレット搭載部が前記物品搬入部からの１段分の物品を受け取り可能な前記第１のパレット搭載部の昇降領域へ水平移動するように前記サブリフターを制御し、前記制御装置はまた、前記第１のパレット搭載部から前記物品搬出部への複数段の物品渡しが終了すると前記第１のパレット搭載部が前記第２のパレット搭載部と同じ高さまで上昇し続いて前記第２のパレット搭載部が前記第２のパレット搭載部の昇降領域に戻るように前記メインリフター及びサブリフターを制御することにより空きパレットの受渡しが行われる。
【００１２】
本パレタイザーにおいては更に、前記第２のパレット搭載部から前記第１のパレット搭載部への空きパレットの受渡しは、前記第２のパレット搭載部の上にある空きパレットに少なくとも１段分の荷積が行われた後に行われる。
【００１３】
本パレタイザーにおいては更に、前記物品搬入部の直下領域に空きパレットを前記物品の搬入方向と同じ方向に供給するための空きパレット供給部が配置されており、前記第２のパレット搭載部を前記第１のパレット搭載部の昇降領域に水平移動させて前記空きパレット供給部から前記第２のパレット搭載部へ空きパレットが渡される。
【００１４】
本パレタイザーにおいては更に、前記第２のパレット搭載部における前記少なくとも２本の第２のフォークは、その間隔が前記第２の間隔と前記第１の間隔との間で可変であるように構成されており、前記第２のパレット搭載部の昇降領域であって前記空きパレットの受け渡し高さとほぼ同じ高さ位置には前記空きパレットの一時支持部が設けられており、前記第２のパレット搭載部は、前記少なくとも２本の第２のフォークが前記第１の間隔の状態で前記第２のパレット搭載部の昇降領域から前記第１のパレット搭載部の昇降領域へ水平移動して空きパレットを受け取った後、前記第２のパレット搭載部の昇降領域へ戻り、そこからやや下降して空きパレットを前記一時支持部で支持させてから前記少なくとも２本の第２のフォークが前記第２の間隔にされ、続いて上昇して空きパレットを再び搭載した状態で上昇するように制御される。
【００１５】
本パレタイザーにおいては更に、前記第１のパレット搭載部の昇降領域であって前記空きパレット供給部とほぼ同じ高さ位置には、前記空きパレット供給部からの空きパレットを受け入れると共に、前記複数段の物品が荷積されたパレットを前記物品搬出部に送るための第１のローラコンベヤが設けられ、前記メインリフターと前記サブリフターは前記第１のローラコンベヤを挟んで対向配置され、前記少なくとも２本の第１のフォーク及び少なくとも２本の第２のフォークはそれぞれ、前記空きパレット供給部からの空きパレット供給方向と直角な方向に延び、前記第１のローラコンベヤの隣り合うローラの間には前記少なくとも２本の第１のフォーク及び前記第１の間隔にある前記少なくとも２本の第２のフォークの各フォークが進入可能にされている。
【００１６】
本パレタイザーにおいては更に、前記第１のパレット搭載部の昇降領域であって前記物品搬入部とほぼ同じ高さ位置には、前記物品搬入部からの１段分の物品を受け入れるための第２のコンベヤと、該第２のコンベヤで受け入れた１段分の物品をその周囲から一時挟持するための挟持機構とが備えられ、前記第２のコンベヤは、前記第１のパレット搭載部の昇降領域からその外側へ退避可能に構成されている。
【００１７】
なお、前記第２のコンベヤは、物品の搭載領域に関して２分割された第１、第２の分割ローラコンベヤから成り、該第１、第２の分割ローラコンベヤが互いに離れる方向に水平移動されることで前記第１のパレット搭載部の昇降領域外への退避が行われることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜図１２を参照して、本発明によるパレタイザーの好ましい実施の形態について説明する。
【００１９】
図１、図２において、本発明によるパレタイザー１は、物品搬入部２００から供給される物品１００をパレット１２０上に複数段の荷積を行ってパレット１２０ごと物品搬出部３００に渡すためのものである。物品搬入部２００は第１の高さ位置Ｈ１に、物品搬出部３００は第１の高さ位置Ｈ１より低い第２の高さ位置Ｈ２にそれぞれ配置されている。本形態では、物品搬入部２００による物品の搬入方向と、物品搬出部３００による物品の搬出方向は同じである。
【００２０】
図３をも参照して、パレタイザー１に組み合わされる物品搬入部２００の一例について説明する。物品搬入部２００は、物品１００を一列状態で搬送するコンベヤ２１０と、コンベヤ２１０で搬送されてきた物品１００を複数列（図３では４列）に振り分ける振り分け装置２２０と、振り分けられた物品１００の向きを必要に応じて変えるための変換装置２３０と、物品１００を複数列、複数行（図３では４列、３行）から成る１段分について整列させた状態で待機状態におくための物品待機装置２４０とを含む。これらは、フレーム２５０により第１の高さ位置Ｈ１に組み付けられている。
【００２１】
なお、変換装置２３０は１段当たりの複数の物品１００の積み付けパターンを変える際に使用されるものである。つまり、変換装置２３０は物品１００の向きを９０度変えることができる。但し、図３では変換装置２３０は機能するようにされていない。
【００２２】
いずれにしても、物品搬入部２００は、１段分、つまり複数列、複数行の物品１００を一括してパレタイザー１に渡すためのものである。
【００２３】
パレタイザー１は、昇降可能な荷積用の第１のパレット搭載部２０を有するメインリフター１０と、第１のパレット搭載部２０の昇降領域を挟んでメインリフター１０に対向配置され昇降可能な第２のパレット搭載部６０を有するサブリフター５０と、メインリフター１０及びサブリフター５０等を制御する制御装置（図示省略）とを備える。
【００２４】
本形態では、省スペース化のために、物品搬入部２００の直下領域であって物品搬出部３００の高さ位置Ｈ２とほぼ同じ高さ位置に、空きパレット供給部４００が配置されている。空きパレット供給部４００は、空きパレット１２０´を第１のパレット搭載部２０の昇降領域に供給するためのものであり、その供給方向は物品搬入部２００による物品１００の搬入方向と同じである。
【００２５】
パレタイザー１はまた、第１のパレット搭載部２０の昇降領域であって空きパレット供給部４００とほぼ同じ高さ位置Ｈ２に、空きパレット供給部４００からの空きパレット１２０´を受け入れると共に、複数段の物品が荷積されたパレットを物品搬出部３００に送るための第１のローラコンベヤ８０を有する。メインリフター１０とサブリフター５０は、第１のローラコンベヤ８０を挟んで対向配置されている。
【００２６】
図４をも参照して、第１のパレット搭載部２０は、空きパレット供給部４００からの空きパレット供給方向と直角な方向に延びる複数本（ここでは２本）の第１のフォーク２１を有する。第２のパレット搭載部６０は、空きパレット供給部４００からの空きパレット供給方向と直角な方向であって第１のフォーク２１と反対向きに延び第１のフォーク２１の第１の間隔Ｌ１よりも狭い第２の間隔Ｌ２を持つ複数本（ここでは２本）の第２のフォーク６１を有する。特に、第２のパレット搭載部６０、つまり２本の第２のフォーク６１は昇降可能であるだけでなく、第１のパレット搭載部２０の昇降領域と第２のパレット搭載部６０の昇降領域との間で水平移動可能にされている。なお、第２の間隔Ｌ２は第１の間隔Ｌ１より広くされても良い。本形態では更に、２本の第２のフォーク６１は、その間隔が第１の間隔Ｌ１と第２の間隔Ｌ２との間で可変にされている。
【００２７】
次に、各部の駆動装置について説明する。図１、図５において、メインリフター１０の第１のパレット搭載部２０は、モータ１１によりエレベータと同じ原理で昇降駆動される。このため、メインリフター１０は、プーリ機構１２とカウンターウエイト１３とを備え、第１のパレット搭載部２０は垂直に延びるフレーム１４に沿って昇降する。
【００２８】
図１、図６において、サブリフター５０の第２のパレット搭載部６０もまた、モータ５１によりエレベータと同じ原理で昇降駆動される。このために、サブリフター５０は、プーリ機構５２とカウンターウエイト５３とを備え、第２のパレット搭載部６０は垂直に延びるフレーム５４（図１では、一部のみ図示）に沿って昇降する。
【００２９】
図２において、物品搬出部３００は、ここではモータ３１１により駆動されるベルトコンベヤ３１０を備えている。空きパレット供給部４００もまた、モータ４１１により駆動されるベルトコンベヤ４１０を備えている。
【００３０】
図３において、物品搬入部２００におけるコンベヤ２１０はローラコンベヤやベルトコンベヤ等で実現され、図示しないモータで駆動される。振り分け装置２２０は、モータ駆動によるローラコンベヤで実現されるが、搬送経路中の複数箇所に、物品１００の搬送方向を変えるための周知の分岐機構２２１が設置されている。本形態では、複数の分岐機構２２１は振り分け装置２２０の出口側において物品１００が４列になるように構成されている。変換装置２３０もモータ駆動によるローラコンベヤを備えているが、両側に物品１００の向きを変えるためのアーム機構２３１が設けられている。このアーム機構２３１はエアシリンダあるいは油圧シリンダ機構等により駆動される。物品待機装置２４０もモータ駆動によるローラコンベヤを備えているが、その出口側には複数列、複数行分、つまり１段分の物品１００を待機状態にて規制するためのストッパ（図示省略）が設けられている。このストッパはエアシリンダあるいは油圧シリンダ機構等により物品１００の移動経路に出没自在に構成されている。
【００３１】
なお、物品搬入部２００、物品搬出部３００、空きパレット供給部４００は、本発明によるパレタイザーに組み合わされるものであって、上記の構成、駆動機構はあくまでも一例である。従って、物品搬入部２００、物品搬出部３００、空きパレット供給部４００は、上記のものに限定されるものではない。
【００３２】
図４において、第１のローラコンベヤ８０はモータ８１で駆動される。
【００３３】
サブリフター５０における駆動装置について説明する前に、図７を参照して、サブリフター５０における第２のパレット搭載部６０の昇降領域には、４箇所に第２の高さ位置Ｈ２とほぼ同じ高さ位置まで上方に延びる４つの一時支持台６５が設けられている。４つの一時支持台６５は空きパレット１２０´を一時的に支持するためのものであり、空きパレット１２０´の面積より狭いエリアにそれらを結ぶ線分が四角形を形成するように配置される。そして、４つの一時支持台６５のうち、メインリフター１０に近い方の２つは、メインリフター１０に遠い方の２つに比べて断面積が小さい。
【００３４】
図６〜図８を参照して、サブリフター５０の第２のパレット搭載部６０における２本の第２のフォーク６１を水平移動させる駆動装置及び２本の第２のフォーク６１の間隔を可変とするための駆動装置について説明する。これらの駆動装置は支持板７０に設置され、第２のパレット搭載部６０と共に昇降する。
【００３５】
２本の第２のフォーク６１を水平移動させる駆動装置は、２本の第２のフォーク６１をそれぞれその長さ方向にスライド可能に保持している２つの保持部７１と、２本の第２のフォーク６１の間にそれらの端部に近い部分で架け渡された板部材７２と、２本の第２のフォーク６１の間にあって第２のフォーク６１と同じ方向に延び板部材７２の中間部に固定したベルト駆動機構７３と、このベルト駆動機構７３を駆動するためのモータ７４とを備えている。ベルト駆動機構７３はエンドレスベルトによるものであるが、板部材７２はその移動範囲がエンドレスベルトの水平移動範囲内にあるようにエンドレスベルトに組み合わされる。
【００３６】
一方、２本の第２のフォーク６１の間隔を可変とするための駆動装置は、保持部７１を支持板７０上で第２のフォーク６１の延在方向に直角な方向にスライド可能に支持しているガイドレール７６と、２つの保持部７１を連結してこれらの間隔を可変とするエアシリンダ機構７７とを備えている。ガイドレール７６は１本の第２のフォーク６１につき、間隔をおいて２箇所に備えられる。なお、板部材７２は２本の第２のフォーク６１の間に架け渡されるが、第２のフォーク６１と板部材７２との関係をすべり対偶とすることで、２本の第２のフォーク６１の間隔の変更に支障を来さないようにしている。
【００３７】
次に、図９を参照して、物品搬入部２００からの複数列、複数行から成る一段分の物品１００を第１のパレット搭載部２０の昇降領域において受け入れ、且つ一時的に挟持し位置決めしてパレット１２０上に載せるための物品受入れ装置について説明する。この受入れ装置は、第１の高さ位置Ｈ１とほぼ同じ高さ位置にある支持フレーム４０を利用して第１のパレット搭載部２０の昇降領域とその周辺領域に設けられる。
【００３８】
受入れ装置は、物品搬入部２００からの１段分の物品１００を受け入れるための第２のローラコンベヤ９０と、この第２のローラコンベヤ９０で受け入れた１段分の物品１００をその周囲から一時的に挟持する挟持機構９５とを備える。第２のローラコンベヤ９０による物品の送り方向は、物品搬入部２００からの物品の供給方向と同じである。言い換えれば、第２のローラコンベヤ９０による物品の送り方向は、第１のローラコンベヤ８０による送り方向と同じである。
【００３９】
特に、第２のローラコンベヤ９０は、物品の搭載領域に関して２分割された第１、第２の分割ローラコンベヤ９０−１、９０−２から成り、第１、第２の分割ローラコンベヤ９０−１、９０−２が互いに離れる方向、ここでは物品１００の供給方向に直角な方向に水平移動されることで第１のパレット搭載部２０の昇降領域外への退避が可能になる構成としている。これは、第２のローラコンベヤ９０の直下に空きパレット１２０´が位置している状態にて物品搬入部２００から第２のローラコンベヤ９０への１段分の物品１００の受入れが行われた後、１段分の物品１００が挟持機構９５で挟持され、続いて第１、第２の分割ローラコンベヤ９０−１、９０−２が水平移動して第１のパレット搭載部２０の昇降領域外へ退避し、更に挟持機構９５による挟持が解放されることで１段分の物品１００が空きパレット１２０´上に搭載されるようにするためである。
【００４０】
第１、第２の分割ローラコンベヤ９０−１、９０−２は、それぞれモータ９１、９２で駆動され、モータ９３、９４によるアーム機構９３−１、９３−２で水平方向に駆動される。
【００４１】
一方、挟持機構９５は、物品の供給方向と同じ方向から１段分の物品１００を挟持するための第１の挟持部と、物品の供給方向に直角な方向から１段分の物品１００を挟持するための第２の挟持部とから成る。第１の挟持部は、２枚の挟持板９６−１、９６−２を有し、これらはそれぞれモータ９７−１、９７−２で駆動される。特に、第１の挟持部においては、物品搬入部２００から第２のローラコンベヤ９０への１段分の物品１００の受入れを妨げないようにするために、２枚の挟持板９６−１、９６−２は、駆動機構９８により上方への退避が可能であるように構成されている。
【００４２】
第２の挟持部は、２枚の挟持板９９−１、９９−２を有し、これらはそれぞれ図示しないモータで駆動される。
【００４３】
上記のような受入れ装置によれば、物品の１段当たりの列方向及び行方向のサイズがどのように変更されようとも挟持を行うことができる。
【００４４】
次に、制御装置の制御動作について説明する。図示しない制御装置は、第１のパレット搭載部２０、つまり２本の第１のフォーク２１がその上にあるパレット１２０に物品搬入部２００から１段分の荷積が行われる毎に１段分の高さだけ下降し、且つ複数段（図１では５段）の荷積が終了するとほぼ第２の高さ位置Ｈ２まで下降するようにメインリフター１０を制御する。第１のパレット搭載部２０を１段分の荷積が行われる毎に１段分の高さだけ下降させるのは、荷積が行われているパレット１２０上にある物品の最上面を常に同じ高さに維持するため、つまり物品搬入部２００からの１段分の物品受け取り高さを常に一定の高さに維持するためである。
【００４５】
制御装置はまた、第１のパレット搭載部２０上のパレット１２０へ複数段の荷積が行われている間に第２のパレット搭載部６０、つまり２本の第２のフォーク６１が空きパレット供給部４００から空きパレット１２０´を受け取り且つ受け取った空きパレット１２０´を物品搬出部３００への複数段の物品渡しを終了した第１のパレット搭載部２０へ第１のパレット搭載部２０の昇降領域において渡すようにサブリフター５０を制御する。つまり、制御装置は、第１のパレット搭載部２０上のパレット１２０に荷積が行われている間に第２のパレット搭載部６０が第１のローラコンベヤ８０の領域に水平移動して空きパレット供給部４００から空きパレット１２０´を受け取り且つ第２のパレット搭載部６０の昇降領域に戻ってから上昇し、続いて第１のパレット搭載部２０への複数段の荷積が終了して第１のパレット搭載部２０がほぼ第２の高さ位置Ｈ２まで下降すると第２のパレット搭載部６０が物品搬入部２００からの１段分の物品を受け取り可能なほぼ第１の高さ位置Ｈ１で第１のパレット搭載部２０の昇降領域へ水平移動するようにサブリフター５０を制御する。
【００４６】
制御装置は更に、第１のパレット搭載部２０から物品搬出部３００への複数段の物品渡しが終了すると第１のパレット搭載部２０が第２のパレット搭載部６０と同じ高さまで上昇し、続いて第２のパレット搭載部６０がその昇降領域に戻るようにメインリフター１０及びサブリフター５０を制御する。これにより、第２のパレット搭載部６０から第１のパレット搭載部２０への空きパレット１２０´の受渡しが行われる。
【００４７】
なお、第２のパレット搭載部６０から第１のパレット搭載部２０への空きパレット１２０´の受渡しというのは、空きパレット１２０´のみの受渡しだけでなく、空きパレット１２０´に少なくとも１段分の物品１００が既に搭載されている状態での受渡しをも含むものとする。これは、以下の理由による。
【００４８】
前述したように、第１のパレット搭載部２０は、その上にあるパレット１２０への複数段の物品１００の荷積が終了するとほぼ第２の高さ位置Ｈ２まで下降し、複数段の物品１００を搭載したパレット１２０を第１のローラコンベヤ８０に渡した後、ほぼ第１の高さ位置Ｈ１まで上昇する。この間に、空きパレット１２０´を搭載した第２のパレット搭載部６０は第１のパレット搭載部２０の昇降領域、つまり第２のローラコンベヤ９０の直下に水平移動している。この時、受入れ装置では物品搬入部２００から既に１段分の物品１００を受け取っているのであれば、第１のパレット搭載部２０がほぼ第１の高さ位置Ｈ１まで上昇してくるのを待って空きパレット１２０´を第１のパレット搭載部２０に渡し、その後受入れ装置から第１のパレット搭載部２０に１段分の物品１００を搭載するのでは待ち時間が生じることとなる。これは、作業効率に制約が生じることを意味する。
【００４９】
そこで、本形態では、空きパレット１２０´を搭載した第２のパレット搭載部６０が第２のローラコンベヤ９０の直下に水平移動すると、受入れ装置では既に受け取っている１段分の物品１００を第２のパレット搭載部６０上の空きパレット１２０´に渡すように動作する。もし、第２のパレット搭載部６０上の空きパレット１２０´に１段分の物品１００の搭載を終了し、続いて受入れ装置で次の１段分の物品１００の受入れが終了するまでに第１のパレット搭載部２０がなお第１の高さ位置Ｈ１まで到達していなければ、次の１段分の物品１００の搭載も第２のパレット搭載部６０上にあるパレットに対して行われる。勿論、この場合には、第２のパレット搭載部６０は物品の１段の高さ分だけ下降するようにされる。
【００５０】
第１のパレット搭載部２０の昇降速度、第２のパレット搭載部６０の昇降速度及び水平移動速度、更には第１のパレット搭載部２０、第２のパレット搭載部６０、受入れ装置それぞれの１サイクル当たり、つまり１段分の物品搭載作業に要する動作時間、物品１００の高さ寸法、物品１００の荷積の段数等、各部の制御に必要な数値情報はあらかじめ知られているので、空きパレット１２０´をどの時点で第２のパレット搭載部６０から第１のパレット搭載部２０へ渡すかは制御装置における制御用プログラムにおいてあらかじめ設定することができる。あるいはまた、リミットスイッチを設けることで第２のパレット搭載部６０から第１のパレット搭載部２０への渡しの高さをあらかじめ設定しておくこともできる。従って、各部相互間の衝突、例えば第１のパレット搭載部２０と第２のパレット搭載部６０との衝突は起こらない。
【００５１】
本形態では更に、第２のパレット搭載部６０、つまり２本の第２のフォーク６１が第１の間隔Ｌ１の状態で第２のパレット搭載部６０の昇降領域から第１のパレット搭載部２０の昇降領域、つまり第１のローラコンベヤ８０の領域へ水平移動して空きパレット供給部４００から空きパレット１２０´を受け取った後、第２のパレット搭載部６０の昇降領域へ戻り、そこからやや下降して空きパレット１２０´を一時支持台６５で支持させてから２本の第２のフォーク６１が第２の間隔Ｌ２にされ、続いて上昇して空きパレット１２０´を再び搭載した状態で上昇するように制御される。
【００５２】
このようにするのは以下の理由による。図２あるいは図５に示されるように、第１のローラコンベヤ８０は複数の各ローラ８１を回転駆動するためのベルト８２をその両側に備えている。これに対し、第１のパレット搭載部２０、つまり２本の第１のフォーク２１、あるいは第２のパレット搭載部６０、つまり２本の第２のフォーク６１は、第１のローラコンベヤ８０上にある複数段の荷積が行われたパレット１２０、あるいは空きパレット１２０´を搭載するために上側のローラ８２より少し下がった高さ位置にある必要がある。このために、第１のローラコンベヤ８０には、２本の第１のフォーク２１及び２本の第２のフォーク６１を上側のローラ８２より少し下がった高さ位置で受け入れるための２つのスペース８３を形成している。つまり、２つのスペース８３を２本の第１のフォーク２１及び２本の第２のフォーク６１で共用できるようにするために、空きパレット１２０´を受け取る際には２本の第２のフォーク６１の間隔が２本の第１のフォーク２１の第１の間隔Ｌ１と同じになるようにしている。
【００５３】
勿論、第１のローラコンベヤ８０に、２本の第１のフォーク２１用の２つのスペース８３の他に、第２の間隔Ｌ２の２本の第２のフォーク６１用の２つのスペースを形成するようにすれば、２本の第２のフォーク６１の間隔は第２の間隔Ｌ２のままで良く、２本の第２のフォーク６１の間隔を可変とするための駆動装置や一時支持台６５は不要となる。あるいはまた、２本の第２のフォーク６１の間隔がＬ１であっても、２本の第１のフォーク２１と２本の第２のフォーク６１とが同じ高さ位置になった時に２本の第２のフォーク６１がそれぞれ２本の第１のフォーク２１のそれぞれの真横に位置するような配置関係にすることで２本の第２のフォーク６１の間隔を可変とするための駆動装置や一時支持台６５を不要とすることができる。この場合、第１のローラコンベヤ８０における２つのスペース８３の横幅を第２のフォーク６１の幅分だけ大きくする必要がある。
【００５４】
次に、図１０〜図１２を参照して、本形態によるパレタイザーの動作を順を追って説明する。ここでは、図１０（ａ）に示されるように、第１のパレット搭載部２０上に搭載されているパレット１２０上に２段分の物品１００の荷積が終了し、且つ受入れ装置の第２のローラコンベヤ９０上には次の１段分の物品１００が受入れを終了している状態を起点として説明を行う。そして、この状態では、図１２（ａ）に示されるように、第２のパレット搭載部６０の２本の第２のフォーク６１が第１の間隔Ｌ１で第１のパレット搭載部２０の昇降領域へ水平移動しており、空きパレット供給部４００から第１のローラコンベヤ８０へ空きパレット１２０´を渡し、更に第１のローラコンベヤ８０から第２のパレット搭載部６０へ空きパレット１２０´を渡すことが可能な状態になっている。
【００５５】
なお、図１０、図１１では、受入れ装置に関しては挟持機構９５（図９参照）は図示を省略し、第２のローラコンベヤ９０のみを示している。また、図１０、図１１に示されているパレット１２０上の最上段の物品１００の上面の高さ位置は、第２のローラコンベヤ９０から少し離れた状態で示されているが、これは図示を容易にするための便宜上の高さ位置であり、実際には両者の間隔はそれほど大きくない。これは、挟持機構９５で挟持している１段分の物品１００を、挟持を解放することでパレット１２０上の最上段の物品１００の上に重ね積みする時に衝撃を少なくするためである。
【００５６】
いずれにしても、図１０（ａ）の状態から第２のローラコンベヤ９０を退避させた後、受入れ装置における挟持機構９５による挟持を解放することで３段目の物品１００が第１のパレット搭載部２０のパレット１２０上に荷積される。そして、第１のパレット搭載部２０は物品１００の１段分の高さだけ下降する。一方、この間に第１のローラコンベヤ８０から空きパレット１２０´を受け取った第２のパレット搭載部６０は少し上昇する。この状態が図１０（ｂ）である。
【００５７】
図１０（ｃ）、図１２（ｂ）では、第２のパレット搭載部６０がその昇降領域まで戻る。この時、受入れ装置では第２のローラコンベヤ９０が第１のパレット搭載部２０の昇降領域に戻ると共に、挟持機構における第１の挟持部が上方に退避して物品搬入部２００から次の１段分の物品１００を受け入れ、挟持機構により挟持した状態になっている。そして、この状態から第２のローラコンベヤ９０を退避させた後、受入れ装置における挟持機構９５による挟持を解放することで４段目の物品１００が第１のパレット搭載部２０のパレット１２０上に荷積される。
【００５８】
続いて第１のパレット搭載部２０が物品１００の１段分の高さだけ下降し、その間に第２のパレット搭載部６０がやや下降することにより、第２のパレット搭載部６０上の空きパレット１２０´がサブリフター５０における一時支持台６５上に載る。これが図１０（ｄ）に示す状態である。そして、この状態において図１２（ｃ）に示すように、第２のパレット搭載部６０の２本の第２のフォーク６１はその間隔が第２の間隔Ｌ２まで狭められる。続いて、第２のパレット搭載部６０は上昇を始める。すると、一時支持台６５に載っている空きパレット１２０´が上昇しつつある第２のパレット搭載部６０の２本の第２のフォーク６１（第２の間隔Ｌ２の状態にある）に載る。
【００５９】
この時、受入れ装置では図１０（ｃ）で説明したのと同じ動作により次の１段分の物品１００を受け入れ、挟持機構により挟持した状態になっている。そして、この状態から第２のローラコンベヤ９０を退避させた後、受入れ装置における挟持機構９５による挟持を解放することで５段目の物品１００が第１のパレット搭載部２０のパレット１２０上に荷積される。この間に、第２のパレット搭載部６０は第１の高さ位置Ｌ１とほぼ同じ高さ位置まで上昇する。これが図１１（ａ）に示す状態である。
【００６０】
続いて、第１のパレット搭載部２０は５段分の荷積を終了したので第２の高さ位置Ｌ２よりやや低い高さ位置まで下降し、５段分の物品１００が荷積されたパレット１２０を第１のローラコンベヤ８０に渡す。この間に、第２のパレット搭載部６０は、第１のパレット搭載部２０の昇降領域に水平移動して第２のローラコンベヤ９０の直下領域に位置する。勿論、この時、受入れ装置では次の１段分の物品１００を受け入れ、挟持機構により挟持した状態になっている。これが図１１（ｂ）に示す状態である。続いて、この状態から第２のローラコンベヤ９０を退避させた後、受入れ装置における挟持機構９５による挟持を解放することで１段目の物品１００が第２のパレット搭載部６０の空きパレット１２０´上に搭載される。この間に、５段分の物品１００が荷積されたパレット１２０は第１のローラコンベヤ８０により物品搬出部３００に渡され、第１のパレット搭載部２０は第２のパレット搭載部６０と同じ高さ位置まで上昇する。これが図１１（ｃ）及び図１２（ｄ）に示す状態である。
【００６１】
ここで、第２のパレット搭載部６０の２本の第２のフォーク６１の間隔は第２の間隔Ｌ２であり、第１のパレット搭載部２０の２本の第１のフォーク２１の第１の間隔Ｌ１より狭いので、第１のパレット搭載部２０は第２のパレット搭載部６０と同じ高さ位置まで上昇することができる。つまり、第１のパレット搭載部２０が第２のパレット搭載部６０と同じ高さ位置まで上昇すると、２本の第２のフォーク６１は２本の第１のフォーク２１の間に介在し、両者で空きパレット１２０´を受けている状態になる。そして、この状態から第２のパレット搭載部６０がその昇降領域まで戻り、更に下降することにより、１段分の物品１００が荷積された空きパレット１２０´は第１のパレット搭載部２０に渡されることになる。なお、第２のパレット搭載部６０における２本の第２のフォーク６１は、その昇降領域まで戻ると、間隔が第１の間隔Ｌ１に戻され、その後下降する。その間に、第１のパレット搭載部２０においては、前述したのと同じ動作により２段目の物品１００が荷積される。そして、動作は、図１０（ａ）、図１２（ａ）の状態に戻る。
【００６２】
図１０、図１１から明らかなように、荷積が行われているパレット１２０上にある物品の最上面は常に同じ高さに維持されている。
【００６３】
なお、本発明によるパレタイザーに組み合わされる物品搬入部２００における物品１００の搬入動作、物品搬出部３００における物品搬出動作、空きパレット供給部４００における空きパレット供給動作を実現するためには、各種の位置検出器や物体検出器等の検出手段が必要であるが、上記の動作を実現するためにこの種の検出手段を用いることは公知の技術において明らかであるので、上記の説明では各種検出手段については図示、説明を省略している。
【００６４】
同様に、本発明によるパレタイザーにおいても、受入れ装置の制御、第１のパレット搭載部２０、第２のパレット搭載部６０の昇降に伴う高さ位置制御、第２のパレット搭載部６０の水平動作に伴う位置制御にも各種の位置検出器や物体検出器等の検出手段が必要であるが、この種の位置制御を行うために各種の検出手段を用いることは周知であるので、図示、説明は省略している。あえて例をあげれば、第１のパレット搭載部２０、第２のパレット搭載部６０の昇降に伴う高さ位置や第２のパレット搭載部６０の水平動作に伴う位置はリミットスイッチやタッチセンサで検出することができるし、各部のモータにエンコーダを備えたものを用いることで位置の検出を行うこともできる。いずれにしても、制御装置は各種検出手段からの検出信号を用いてあらかじめ定められたプログラム制御により受入れ装置の制御や、第１のパレット搭載部２０、第２のパレット搭載部６０の位置制御等を行う。
【００６５】
以上、本発明によるパレタイザーを好ましい実施の形態について説明したが、本パレタイザーは図示の形態によらず様々な変更が可能である。例えば、荷積の対象となる物品は箱、特に段ボール箱のようなものに限らず、複数段に渡って積まれるものであれば袋物のようなものでも可能である。また、１段分の物品の周囲にテーピングが施されていたり、各段の間が接着剤や接着テープで接着される場合にも適用され得る。第１、第２のローラコンベヤ８０、９０は他のコンベヤでも良い。つまり、第１のローラコンベヤ８０は、第１、第２のフォーク２１、６１を受入れ可能なスペースを形成できるものであれば良い。また、第２のローラコンベヤ９０は、退避のための移動距離を大きく取るようにすれば１つのローラコンベヤあるいは他の１つのコンベヤで実現されても良い。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によるパレタイザーは、第１のパレット搭載部を備えた荷積用のメインリフターに加えて、空きパレットを空きパレット供給部から受け取って第１のパレット搭載部に渡すための第２のパレット搭載部を備えたサブリフターを有し、物品の複数段の荷積及び空きパレットの受渡しにおいて無駄な待ち時間が発生しないようにしたことにより、荷積のための作業効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパレタイザーを正面から見た図である。
【図２】本発明によるパレタイザーを物品搬入部、物品搬出部及び空きパレット供給部と共に側方から見た図である。
【図３】本発明によるパレタイザーの上部を物品搬入部と共に上方から見た図である。
【図４】本発明によるパレタイザーをその中間の高さ位置において物品搬出部及び空きパレット供給部と共に上方から見た図である。
【図５】本発明によるパレタイザーのメインリフターの一部を図４の左側から見た図である。
【図６】本発明によるパレタイザーのサブリフターの一部を側方から見た図である。
【図７】本発明によるパレタイザーを上方から見た図である。
【図８】本発明によるパレタイザーのサブリフターにおけるフォークの水平移動及び間隔を変更する機構を説明するための図である。
【図９】本発明によるパレタイザーにおいてパレット上に荷積を行うための物品挟持機構を示した平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図１０】本発明によるパレタイザーの動作を順を追って説明するための正面図である。
【図１１】図１０に続く本発明によるパレタイザーの動作を順を追って説明するための正面図である。
【図１２】本発明によるパレタイザーの動作を順を追って説明するための平面図である。
【符号の説明】
１　　パレタイザー
１０　　メインリフター
２０　　第１のパレット搭載部
２１　　第１のフォーク
５０　　サブリフター
６０　　第２のパレット搭載部
６１　　第２のフォーク
８０　　第１のローラコンベヤ
９０　　第２のローラコンベヤ
１００　　物品
１２０　　パレット
１２０´　　空きパレット
２００　　物品搬入部
３００　　物品搬出部
４００　　空きパレット供給部

Claims

物品搬入部から供給される物品をパレット上に複数段の荷積を行ってパレットごと物品搬出部に渡すためのパレタイザーにおいて、
前記物品搬入部は第１の高さ位置に、前記物品搬出部は前記第１の高さ位置より低い第２の高さ位置にそれぞれ配置されており、
昇降可能な荷積用の第１のパレット搭載部を有するメインリフターと、
前記メインリフターに隣接配置され昇降可能な第２のパレット搭載部を有するサブリフターと、
前記メインリフター及びサブリフターを制御する制御装置とを備え、
前記第２のパレット搭載部は前記第１のパレット搭載部の昇降領域と該第２のパレット搭載部の昇降領域との間で水平移動可能であり、
前記制御装置は、前記第１のパレット搭載部がその上にあるパレットに前記物品搬入部から１段分の荷積が行われる毎に１段分の高さだけ下降し且つ複数段の荷積が終了するとほぼ前記第２の高さ位置まで下降するように前記メインリフターを制御し、
前記制御装置はまた、前記第１のパレット搭載部上のパレットへ前記複数段の荷積が行われている間に前記第２のパレット搭載部が空きパレットを受け取り且つ受け取った空きパレットを前記物品搬出部への複数段の物品渡しを終了した前記第１のパレット搭載部へ前記第１のパレット搭載部の昇降領域において渡すように前記サブリフターを制御することを特徴とするパレタイザー。
請求項１に記載のパレタイザーにおいて、
前記第１のパレット搭載部は、少なくとも２本の第１のフォークを含み、
前記第２のパレット搭載部は、前記第１のフォークと反対向きに延び前記第１のフォークの第１の間隔と異なる第２の間隔を持つ少なくとも２本の第２のフォークを含むことを特徴とするパレタイザー。
請求項２に記載のパレタイザーにおいて、
前記制御装置は、前記第１のパレット搭載部上のパレットに荷積が行われている間に前記第２のパレット搭載部が空きパレットを受け取り且つ上昇し、続いて前記第１のパレット搭載部への複数段の荷積が終了して前記第１のパレット搭載部がほぼ前記第２の高さ位置まで下降すると前記第２のパレット搭載部が前記物品搬入部からの１段分の物品を受け取り可能な前記第１のパレット搭載部の昇降領域へ水平移動するように前記サブリフターを制御し、
前記制御装置はまた、前記第１のパレット搭載部から前記物品搬出部への複数段の物品渡しが終了すると前記第１のパレット搭載部が前記第２のパレット搭載部と同じ高さまで上昇し続いて前記第２のパレット搭載部が前記第２のパレット搭載部の昇降領域に戻るように前記メインリフター及びサブリフターを制御することにより空きパレットの受渡しが行われることを特徴とするパレタイザー。
請求項１〜３のいずれかに記載のパレタイザーにおいて、
前記第２のパレット搭載部から前記第１のパレット搭載部への空きパレットの受渡しは、前記第２のパレット搭載部の上にある空きパレットに少なくとも１段分の荷積が行われた後に行われることを特徴とするパレタイザー。
請求項１〜４のいずれかに記載のパレタイザーにおいて、
前記物品搬入部の直下領域に空きパレットを前記物品の搬入方向と同じ方向に供給するための空きパレット供給部が配置されており、前記第２のパレット搭載部を前記第１のパレット搭載部の昇降領域に水平移動させて前記空きパレット供給部から前記第２のパレット搭載部へ空きパレットが渡されることを特徴とするパレタイザー。
請求項５に記載のパレタイザーにおいて、
前記第２のパレット搭載部における前記少なくとも２本の第２のフォークは、その間隔が前記第２の間隔と前記第１の間隔との間で可変であるように構成されており、
前記第２のパレット搭載部の昇降領域であって前記空きパレットの受け渡し高さとほぼ同じ高さ位置には前記空きパレットの一時支持部が設けられており、
前記第２のパレット搭載部は、前記少なくとも２本の第２のフォークが前記第１の間隔の状態で前記第２のパレット搭載部の昇降領域から前記第１のパレット搭載部の昇降領域へ水平移動して空きパレットを受け取った後、前記第２のパレット搭載部の昇降領域へ戻り、そこからやや下降して空きパレットを前記一時支持部で支持させてから前記少なくとも２本の第２のフォークが前記第２の間隔にされ、続いて上昇して空きパレットを再び搭載した状態で上昇するように制御されることを特徴とするパレタイザー。
請求項５あるいは６に記載のパレタイザーにおいて、
更に、前記第１のパレット搭載部の昇降領域であって前記空きパレット供給部とほぼ同じ高さ位置には、前記空きパレット供給部からの空きパレットを受け入れると共に、前記複数段の物品が荷積されたパレットを前記物品搬出部に送るための第１のローラコンベヤが設けられ、
前記メインリフターと前記サブリフターは前記第１のローラコンベヤを挟んで対向配置され、
前記少なくとも２本の第１のフォーク及び少なくとも２本の第２のフォークはそれぞれ、前記空きパレット供給部からの空きパレット供給方向と直角な方向に延び、
前記第１のローラコンベヤの隣り合うローラの間には前記少なくとも２本の第１のフォーク及び前記第１の間隔にある前記少なくとも２本の第２のフォークの各フォークが進入可能にされていることを特徴とするパレタイザー。
請求項１〜７のいずれかに記載のパレタイザーにおいて、
更に、前記第１のパレット搭載部の昇降領域であって前記物品搬入部とほぼ同じ高さ位置には、前記物品搬入部からの１段分の物品を受け入れるための第２のコンベヤと、該第２のコンベヤで受け入れた１段分の物品をその周囲から一時挟持するための挟持機構とが備えられ、
前記第２のコンベヤは、前記第１のパレット搭載部の昇降領域からその外側へ退避可能に構成されていることを特徴とするパレタイザー。
請求項８に記載のパレタイザーにおいて、
前記第２のコンベヤは、物品の搭載領域に関して２分割された第１、第２の分割ローラコンベヤから成り、
該第１、第２の分割ローラコンベヤが互いに離れる方向に水平移動されることで前記第１のパレット搭載部の昇降領域外への退避が行われることを特徴とするパレタイザー。