JP2016175708A - 物品集積装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品を搬入する搬入コンベアから可動の物品集積部へと複数のロボットで物品を移載して集積する物品集積装置であって、搬入コンベアにおける物品の取り残しを防止できる信頼性の高い物品集積装置を提供する。【解決手段】物品集積装置は、物品Ｐを搬入する搬入コンベア１０、物品を物品群として集積するための、搬入コンベアの搬送方向と同方向に移動する集積コンベア２０、搬入コンベアから集積コンベアに物品を移載する第１および第２移載ロボット、及び両移載ロボットを制御する制御部を備える。第２移載ロボットは、第１移載ロボットより、下流側で搬入コンベアから物品を取り、下流側で集積コンベアに物品を移載する。制御部は、集積開始時の最初の物品群における第２移載ロボットにより移載された物品の数の割合が、通常時の物品群における第２移載ロボットにより移載された物品の数の割合よりも大きくなるように、両移載ロボットを制御する。【選択図】図７Ａ

Description

本発明は、物品集積装置、より具体的には、物品を搬入する搬入コンベアから、可動の物品集積部へと複数のロボットにより物品を移載し、所定数の物品を一物品群として集積する物品集積装置に関する。

物品を搬入する搬入コンベアから、可動の物品集積部へとロボットにより物品を移載し、所定数の物品を１つの物品群として集積する物品集積装置が知られている。

例えば、特許文献１（特開２０１２−１８８２３１号公報）には、搬入コンベアにより搬入される物品を、集積コンベアへとロボットにより移載し、集積コンベア上に物品を集積させる装置が開示されている。

このような物品集積装置では、要求される処理能力によっては、物品の搬送方向に沿って複数のロボットを配置し、複数のロボットを協働させて各物品群の物品を集積する場合がある。

しかし、搬入コンベアが搬入する物品を、複数のロボットを用いて物品集積部へと移載して集積する場合、通常時と同じ運転を行っているにもかかわらず、集積開始時に、搬入コンベアにおいて物品の取り残し（いずれのロボットによっても物品集積部へと移載されない物品が存在する状態）が発生する場合がある。具体的には、特に物品の搬送方向の最下流のロボットが、搬入コンベア上の物品を移載しようとしても、そのロボットが物品を移載可能な位置に、物品集積部の物品を移載すべきが領域が移動してきていない状態が発生しうる。

そのため、搬入コンベアに取り残された物品が廃棄され、物品の無駄が生じるおそれがある。また、搬入コンベアに取り残された物品を再使用する場合には、物品を上流側に戻すための機構や、物品を上流側に戻すための作業が必要となり、装置コストの上昇や、作業量の増大につながるおそれがある。

本発明の課題は、物品を搬入する搬入コンベアから、可動の物品集積部へと複数のロボットにより物品を移載し、所定数の物品を一物品群として集積する物品集積装置であって、集積開始時に搬入コンベアにおける物品の取り残しの発生を防止できる、信頼性の高い物品集積装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る物品集積装置は、搬入コンベアと、可動集積部と、第１ロボットと、第２ロボットと、制御部と、を備える。搬入コンベアは、物品を搬入する。所定数の物品を１つの物品群として集積するための可動集積部は、搬入コンベアの搬送方向である第１方向と同じ第２方向に移動する。第１ロボットは、搬入コンベアの第１ピックアップエリアから物品を取り、可動集積部の第１集積エリアに移載する。第２ロボットは、搬入コンベアの第２ピックアップエリアから物品を取り、可動集積部の第２集積エリアに移載する。第２ピックアップエリアは、第１ピックアップエリアよりも第１方向における下流側に位置する。第２集積エリアは、第１集積エリアよりも第２方向における下流側に位置する。制御部は、可動集積部に物品が物品群として集積されるよう、第１ロボットおよび第２ロボットを制御する。制御部は、物品の集積開始時の最初の物品群における第２ロボットにより移載された物品の数の割合が、通常時の物品群における第２ロボットにより移載された物品の数の割合よりも大きくなるように、第１ロボットおよび第２ロボットを制御する。

本発明の第１観点に係る物品集積装置では、物品の集積開始時の最初の物品群に占める、下流側の第２ロボットにより可動集積部に移載された物品の割合が、通常時の物品群に占める第２ロボットにより可動集積部に移載された物品の割合より大きい。そのため、集積開始時に第２ロボットが搬入コンベア上の物品を移載する際に、第２ロボットが物品を移載可能な位置に、物品を移載すべきが領域が移動してきていないという状態の発生を防止することができる。

本発明の第２観点に係る物品集積装置は、第１観点に係る物品集積装置であって、制御部は、集積開始後、最初の物品群を集積し終わる前に、搬入コンベアにより搬入される物品が、少なくとも２つ連続して第１ロボットにより取られることなく第１ピックアップエリアを通過するように、第１ロボットを制御する。

本発明の第２観点に係る物品集積装置では、最初の物品群の集積完了前に、搬入コンベアにより搬入される物品が、少なくとも２つ連続して第１ロボットにより移載されることなく第１ロボットのピックアップ範囲を通過するため、物品の集積開始時の最初の物品群における、下流側の第２ロボットにより可動集積部に移載された物品の割合を増やすことができる。

本発明の第３観点に係る物品集積装置は、第１観点又は第２観点に係る物品集積装置であって、制御部は、集積開始後の２番目以降の物品群における第２ロボットにより移載された物品の数の割合が５０％になるように、第１ロボットおよび第２ロボットを制御する。

本発明の第３観点に係る物品集積装置では、２番目以降の物品群については、第２ロボットにより移載された物品の数の割合が５０％になるように、言い換えれば、第１ロボットと第２ロボットとが同数ずつ物品を集積するように動作するため、効率よく第１ロボットおよび第２ロボットを動作させることができる。

本発明に係る物品集積装置では、物品の集積開始時の最初の物品群に占める、下流側の第２ロボットにより可動集積部に移載された物品の割合が、通常時の物品群に占める第２ロボットにより可動集積部に移載された物品の割合より大きい。そのため、集積開始時に第２ロボットが搬入コンベア上の物品を移載する際に、第２ロボットが物品を移載可能な位置に、物品を移載すべきが領域が移動してきていないという状態の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る物品集積装置を含む箱詰めシステムの概略側面図である。 図１の箱詰めシステムの概略平面図である。 図１の箱詰めシステムのブロック図である。 図１の物品集積装置に含まれる第１移載ロボットの外観斜視図である。 図１の箱詰めシステムに含まれる箱詰めロボットの外観斜視図である。 制御部が、集積開始時から通常分配制御モードで第１移載ロボットおよび第２移載ロボットを制御する場合の、第１移載ロボットおよび第２移載ロボットによる物品の移載動作を説明するための図である。搬入コンベアおよび集積コンベアの平面図を時系列に並べて描画している。 制御部が、集積開始時の最初の物品群に対してのみ初期特殊分配制御モードで第１移載ロボットおよび第２移載ロボットを制御し、集積開始後の２番目以降の物品群に対しては通常分配制御モードで第１移載ロボットおよび第２移載ロボットを制御する場合の、第１移載ロボットおよび第２移載ロボットによる物品の移載動作を説明するための図である。搬入コンベアおよび集積コンベアの平面図を時系列に並べて描画している。 図７Ａの続きである。制御部が、集積開始時の最初の物品群に対してのみ初期特殊分配制御モードで第１移載ロボットおよび第２移載ロボットを制御し、集積開始後の２番目以降の物品群に対しては通常分配制御モードで第１移載ロボットおよび第２移載ロボットを制御する場合の、第１移載ロボットおよび第２移載ロボットによる物品の移載動作を説明するための図である。搬入コンベアおよび集積コンベアの平面図を時系列に並べて描画している。 変形例Ａにおいて、制御部が、集積開始時の最初の物品群に対してのみ他の例に係る初期特殊分配制御モードで第１移載ロボットおよび第２移載ロボットを制御し、集積開始後の２番目以降の物品群に対しては通常分配制御モードで第１移載ロボットおよび第２移載ロボットを制御する場合の、第１移載ロボットおよび第２移載ロボットによる物品の移載動作を説明するための図である。搬入コンベアおよび集積コンベアの平面図を時系列に並べて描画している。 図８Ａの続きである。変形例Ａにおいて、制御部が、集積開始時の最初の物品群に対してのみ他の例に係る初期特殊分配制御モードで第１移載ロボットおよび第２移載ロボットを制御し、集積開始後の２番目以降の物品群に対しては通常分配制御モードで第１移載ロボットおよび第２移載ロボットを制御する場合の、第１移載ロボットおよび第２移載ロボットによる物品の移載動作を説明するための図である。搬入コンベアおよび集積コンベアの平面図を時系列に並べて描画している。

（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る物品集積装置１００を含む箱詰めシステム１の概略側面図である。図２は、箱詰めシステム１の概略平面図である。図２では、後述する物品集積装置１００の第１移載ロボット３０、第２移載ロボット４０、および箱詰めロボット２００は二点鎖線で図示している。図３は、箱詰めシステム１のブロック図である。

箱詰めシステム１は、主に、物品集積装置１００と、箱詰めロボット２００と、箱搬送コンベア３００と、を含む（図１および図２参照）。物品集積装置１００は、主に、搬入コンベア１０と、集積コンベア２０と、第１移載ロボット３０と、第２移載ロボット４０と、制御部５０と、を備える（図１〜図３参照）。なお、本実施形態では、制御部５０は、物品集積装置１００の動作を制御するだけではなく、箱詰めロボット２００および箱搬送コンベア３００を含む箱詰めシステム１全体の動作を制御する。ただし、制御部５０は箱詰めシステム１全体の動作を制御するものである必要はなく、制御部５０は、物品集積装置１００の動作のみを制御し、箱詰めロボット２００および箱搬送コンベア３００の動作を制御する制御部は別に設けられてもよい。

箱詰めシステム１は、概ね以下の様に構成されている。

物品集積装置１００は、搬入コンベア１０により搬送される集積対象である物品Ｐを、搬入コンベア１０から集積コンベア２０へと第１移載ロボット３０および第２移載ロボットを用いて移載し、集積コンベア２０上に所定数の物品Ｐを１つの物品群Ｇとして集積させる装置である（図２参照）。物品Ｐは、例えばスナック菓子の収容された袋であるが、これに限定されるものではない。

物品集積装置１００により集積された物品群Ｇ（集積コンベア２０上の物品群Ｇ）は、箱詰めロボット２００により、箱搬送コンベア３００上に戴置された箱Ｂの内部に箱詰めされる。物品群Ｇの箱詰めが完了した箱Ｂは、箱搬送コンベア３００により次の工程（例えば、箱Ｂの上蓋を閉鎖する工程）へと運ばれていく。

（２）詳細構成
以下に、箱詰めシステム１の詳細を説明する。

（２−１）物品集積装置
物品集積装置１００は、搬入コンベア１０と、集積コンベア２０と、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０と、制御部５０と、を備える。本実施形態では、制御部５０は箱詰めシステム１全体の動作を制御する制御部としても機能するため、制御部５０については、物品集積装置１００の説明とは別に、後ほど説明する。

（２−１−１）搬入コンベア
搬入コンベア１０は、箱詰めシステム１の箱詰め対象である物品Ｐ、言い換えれば物品集積装置１００の集積対象である物品Ｐの搬送機構である。搬入コンベア１０は、物品Ｐを、上流側の工程から、集積場所（第１移載ロボット３０および第２移載ロボットが物品Ｐの集積を行う場所）まで搬送してくる。搬入コンベア１０は、図２では、矢印で示した搬送方向（第１方向Ｄ１）に物品Ｐを搬送する。なお、搬入コンベア１０上には、上流側で概ね等間隔に物品Ｐが戴置され、搬入コンベア１０は概ね等間隔に戴置された物品Ｐを搬送する。

搬入コンベア１０は、具体的にはベルトコンベアである。ただし、搬入コンベア１０の種類はベルトコンベアに限定されるものではなく、他の種類の搬送機構であってもよい。

搬入コンベア１０は、後述する箱搬送コンベア３００より上方に配置されている（図１参照）。搬入コンベア１０は、集積コンベア２０と同じ高さに（搬入コンベア１０の搬送面と、集積コンベア２０の搬送面とが同じ高さになるように）配置されている。ただし、これに限定されるものではなく、搬入コンベア１０と、集積コンベア２０とは、異なる高さに配置されてもよい。

（２−１−２）集積コンベア
集積コンベア２０は、可動集積部の一例である。

集積コンベア２０上には、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０により、所定数の物品Ｐが１つの物品群Ｇとして集積される。集積コンベア２０は、後述する第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０により搬入コンベア１０から移載された物品Ｐを搬送する。言い換えれば、集積コンベア２０は、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０により集積された物品群Ｇを搬送する。

集積コンベア２０は、具体的にはベルトコンベアである。ただし、集積コンベア２０の種類はベルトコンベアに限定されるものではなく、他の種類の搬送機構であってもよい。

集積コンベア２０の搬送面は、搬入コンベア１０の搬送面と同一仮想面上に配置されている。言い換えれば、集積コンベア２０の搬送面は、搬入コンベア１０の搬送面と同じ高さに配置されている。

集積コンベア２０は、搬入コンベア１０の搬送方向である第１方向Ｄ１と同じ、第２方向Ｄ２に物品Ｐ（集積された物品Ｐ）を搬送する。言い換えれば、集積コンベア２０は、搬入コンベア１０の搬送方向である第１方向Ｄ１と同じ第２方向Ｄ２に移動する（図２参照）。集積コンベア２０と搬入コンベア１０とは、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２と直交する方向に隣接して並ぶように配置されている。（図２参照）。

（２−１−３）第１移載ロボットおよび第２移載ロボット
第１移載ロボット３０は、第１ロボットの一例である。第２移載ロボット４０は、第２ロボットの一例である。

第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０は、協働して、所定数の物品Ｐが所定の様式で整列するように集積コンベア２０上に移載して、１つの物品群Ｇとして集積する。例えば、具体的には、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０は、集積コンベア２０上に、平面視において、集積コンベア２０の搬送方向である第２方向Ｄ２に物品Ｐが２個並び、第２方向Ｄ２と直交する方向にも物品Ｐが２個並ぶように、４個の物品Ｐを移載して、１つの物品群Ｇとして集積する。

第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０は、搬入コンベア１０および集積コンベア２０の上方に配置される。第２移載ロボット４０は、第１移載ロボット３０に対し、搬入コンベア１０の搬送方向である第１方向Ｄ１における下流側に配置されている（図１および図２参照）。

第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０は、ここではパラレルリンクロボットである。ただし、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０の種類は、これに限定されるものではない。

以下に、第１移載ロボット３０の詳細な構成について説明する。なお、第２移載ロボット４０は、第１移載ロボット３０と、構成は同一であるため、第２移載ロボット４０に関する構成の説明は省略する。

第１移載ロボット３０は、主に、ヘッド３１と、ヘッド３１に取り付けられた複数の吸着パッド３２と、３本のアーム３３と、ベース３４と、吸引チューブ３５とを有する（図４参照）。３本のアーム３３の下方の端部は、ヘッド３１と連結されている。３本のアーム３３は、ベース３４に取り付けられた複数のサーボモータ（図示せず）により駆動される。ヘッド３１は、ヘッド３１と連結されているアーム３３がサーボモータにより駆動されることで、可動領域内で三次元的に動かされる。吸引チューブ３５は、一端が吸着パッド３２に接続され、他端が図示しない真空ポンプや真空ブロアに接続されている。

第１移載ロボット３０は、物品Ｐを搬入コンベア１０から集積コンベア２０に移載する際には、概ね以下の様に動作する。

まず、第１移載ロボット３０が搬入コンベア１０から物品Ｐを取る際には、ベース３４に取り付けられた複数のサーボモータ（図示せず）によりアーム３３が駆動され、ヘッド３１に取り付けられた吸着パッド３２が物品Ｐに押し当てられるように、ヘッド３１が動かされる。この状態で、吸引チューブ３５と接続された真空ポンプ等が駆動されることで、物品Ｐが吸着パッド３２により把持される。

次に、第１移載ロボット３０が物品Ｐを集積コンベア２０上へ移載する際には、物品Ｐが吸着パッド３２により把持された状態で、アーム３３が駆動され、ヘッド３１が集積コンベア２０上の所定位置へと動かされる。なお、ヘッド３１が移動させられる集積コンベア２０上の所定位置は、集積コンベア２０上に所定数の物品Ｐを１つの物品群Ｇとして整列させて集積する上で適切な位置に設定される。ヘッド３１が集積コンベア２０上の所定位置へと動かされた状態で、吸着パッド３２の吸着把持状態が解除されることで、集積コンベア２０上に物品Ｐが移載される。

なお、上述のようにヘッド３１の可動領域が決まっているため、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０が、それぞれ、搬入コンベア１０から物品Ｐを取ることが可能なエリアと、集積コンベア２０に物品Ｐを移載することが可能なエリアとは限定されている。

第１移載ロボット３０は、搬入コンベア１０の第１ピックアップエリアＡ１から物品Ｐを取り、集積コンベア２０の第１集積エリアＣ１に移載する（図２中の破線で囲まれた領域を参照）。一方、第２移載ロボット４０は、搬入コンベア１０の第２ピックアップエリアＡ２から物品Ｐを取り、集積コンベア２０の第２集積エリアＣ２に移載する（図２中の破線で囲まれた領域を参照）。なお、第２ピックアップエリアＡ２は、第１ピックアップエリアＡ１よりも、搬入コンベア１０の搬送方向である第１方向Ｄ１における下流側に位置する。第２集積エリアＣ２は、第１集積エリアＣ１よりも、集積コンベア２０の搬送方向である第２方向Ｄ２における下流側に位置する。

（２−２）箱詰めロボット
箱詰めロボット２００は、集積コンベア２０および箱搬送コンベア３００の上方に配置される。箱詰めロボット２００は、第２移載ロボット４０に対し、集積コンベア２０の搬送方向である第２方向Ｄ２における下流側に配置されている（図２参照）。

箱詰めロボット２００は、集積コンベア２０上に集積された物品群Ｇ、すなわち所定数の物品Ｐを一度に把持し、それらを箱搬送コンベア３００上の箱Ｂの中に箱詰めする。

箱詰めロボット２００は、ここでは平行移動ロボットである。ただし、箱詰めロボット２００の種類は、これに限定されるものではない。

箱詰めロボット２００は、ヘッド２１０と、ヘッド２１０に取り付けられた吸着パッド２２０と、マスト２３０と、鉛直移動機構２４０と、水平移動機構２５０と、吸引チューブ２６０とを主に有する（図５参照）。マスト２３０の下方の端部は、ヘッド２１０と連結されている。マスト２３０は、鉛直移動機構２４０により鉛直方向に駆動される。また、マスト２３０は、水平移動機構２５０により水平方向に（具体的には、平面視において、集積コンベア２０の搬送方向である第２方向Ｄ２と直交する方向に）駆動される。ヘッド２１０は、ヘッド２１０と連結されているマスト２３０が鉛直移動機構２４０および水平移動機構２５０により駆動されることで、鉛直方向と、第１方向Ｄ１に直交する水平方向とに動かされる。吸引チューブ２６０は、一端が吸着パッド２２０に接続され、他端が図示しない真空ポンプや真空ブロアに接続されている。

箱詰めロボット２００は、物品群Ｇを箱Ｂに箱詰めする際には、概ね以下の様に動作する。

まず、箱詰めロボット２００が集積コンベア２０から物品群Ｇを取る際には、鉛直移動機構２４０および水平移動機構２５０によりマスト２３０が駆動され、ヘッド２１０に取り付けられた吸着パッド２２０が物品群Ｇを構成する全ての物品Ｐに押し当てられるように、ヘッド２１０が動かされる。この状態で、吸引チューブ２６０と接続された真空ポンプ等が駆動されることで、物品群Ｇ（複数の物品Ｐ）が吸着パッド２２０により把持される。

次に、箱詰めロボット２００が物品Ｐを箱搬送コンベア３００上の箱Ｂの内部に箱詰めする際には、物品Ｐが吸着パッド２２０により把持された状態で、マスト２３０が駆動され、ヘッド２１０が箱搬送コンベア３００上の箱Ｂの上方又は内部へと動かされる。ヘッド２１０が箱Ｂの上方又は内部に配置された状態で、吸着パッド２２０の吸着把持状態が解除されることで、箱Ｂの内部に物品群Ｇが箱詰め（収容）される。

なお、ここでは、箱詰めロボット２００は各箱Ｂに１回だけ物品群Ｇを箱詰めするが、これに限定されるものではない。箱詰めロボット２００は、各箱Ｂに所定の複数回だけ物品群Ｇを箱詰めするよう構成されてもよい。

（２−３）箱搬送コンベア
箱搬送コンベア３００は、図示しない箱供給機構から箱Ｂの供給を受け、その箱Ｂに箱詰めロボット２００が物品Ｐ（物品群Ｇ）を箱詰めした後に、下流側の工程へと搬送する搬送機構である。箱搬送コンベア３００は、箱詰めロボット２００により箱詰めされる物品Ｐが集積される集積コンベア２０より下方に配置されている（図１参照）。

箱搬送コンベア３００は、具体的にはローラコンベアである。ただし、箱搬送コンベア３００の種類はローラコンベアに限定されるものではなく、他の種類の搬送機構であってもよい。

箱搬送コンベア３００は、集積コンベア２０の搬送方向である第２方向Ｄ２と同じ、第３方向Ｄ３に箱Ｂを搬送する。ただし、箱搬送コンベア３００の箱Ｂの搬送方向は例示であって、これに限定されるものではない。箱搬送コンベア３００の箱Ｂの搬送方向は、箱詰めシステム１の設置場所のレイアウト等により適切に決定されればよい。

（２−４）制御部
制御部５０は、物品集積装置１００を含む箱詰めシステム１の各構成の動作を制御する。つまり、制御部５０は、物品集積装置１００の制御部の一例である。

制御部５０は、箱詰めシステム１の各構成、例えば、物品集積装置１００の搬入コンベア１０、集積コンベア２０、第１移載ロボット３０、および第２移載ロボット４０と、箱詰めロボット２００と、箱搬送コンベア３００と、に接続されている。また、制御部５０は、各種センサ（例えば、搬入コンベア１０上の物品Ｐの位置を把握するための図示しない光電センサ等）とも接続されている。

制御部５０は、主にＣＰＵ５１や、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ５２を有する（図３参照）。制御部５０では、ＣＰＵ５１が、メモリ５２に記憶されているプログラムを実行することで、物品集積装置１００を含む箱詰めシステム１の各部を制御する。

具体的には、制御部５０は、例えば、集積コンベア２０に物品Ｐが物品群Ｇとして集積されるよう、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する。より具体的には、制御部５０は、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０が、搬入コンベア１０から、所定のタイミングで且つ所定の位置から物品Ｐを取るよう、搬入コンベア１０上の物品Ｐの位置を把握するための位置検知手段からの信号等に基づいて、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０の動作を制御する。また、制御部５０は、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０が、集積コンベア２０に、所定のタイミングで且つ所定の位置に物品Ｐを移載するよう、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０の動作を制御する。

制御部５０は、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０の制御モードとして、集積開始時の最初の物品群Ｇ（以後、集積開始時の最初の物品群Ｇを第１物品群Ｇ１と呼ぶ）を集積する時だけ実行する初期特殊分配制御モードと、集積開始後の２番目以降の物品群Ｇ（以後、集積開始後の２番目以降の物品群Ｇを、その他物品群Ｇｏと呼ぶ）を集積する時に実行する通常分配制御モードと、を有する。なお、集積開始時とは、ここでは、箱詰めシステム１の起動時等に、集積コンベア２０に仕掛中の物品Ｐ（途中まで集積された物品群Ｇ）が無い状態で、停止していた物品集積装置１００が動かされる時（例えば、箱詰めシステム１の起動時）を意味する。

通常分配制御モードでは、制御部５０は、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０のそれぞれが、物品群Ｇを構成する物品Ｐを同数ずつ集積コンベア２０に移載するように、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する。具体例を挙げれば、１つの物品群Ｇが４個の物品Ｐで構成される場合に、制御部５０が通常分配制御モードで第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御すると、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０は、それぞれ、１つの物品群Ｇにつき２個ずつ物品Ｐを移載する。

つまり、制御部５０は、その他物品群Ｇｏ（集積開始後の２番目以降の物品群Ｇ）を集積する場合には、その他物品群Ｇｏにおける第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合が５０％となるように、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する。

なお、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０が、１の物品群Ｇに対し、それぞれ同数ずつ物品Ｐを移載するよう制御されることで、どちらも同じ処理負荷で物品Ｐを集積コンベア２０に移載することができる。そのため、通常分配制御モードでは、処理負荷の低い移載ロボットが、処理負荷の高い移載ロボットを待つ待機状態が発生せず、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０の効率を高く維持することができる。

第１物品群Ｇ１を集積する場合に実行される初期特殊分配制御モードでは、制御部５０は、第１物品群Ｇ１における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合が、通常時の物品群Ｇ（通常分配制御モード実行時の、その他物品群Ｇｏ）における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合（すなわち５０％）よりも大きくなるように、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する。具体的には、初期特殊分配制御モードでは、制御部５０は、第１物品群Ｇ１における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合が１００％になるように、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する。言い換えれば、初期特殊分配制御モードでは、制御部５０は、第１物品群Ｇ１を構成する物品Ｐが第２移載ロボット４０のみで集積コンベア２０に移載されるよう、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する。第１物品群Ｇ１を集積する場合に初期特殊分配制御モードが行われる理由については後述する。

制御部５０は、搬入コンベア１０および集積コンベア２０の動作も制御する。具体的には、制御部５０は、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０が、搬入コンベア１０から、所定のタイミングで且つ所定の位置から物品Ｐを取ることができるよう、搬入コンベア１０の搬送速度を制御する。また、制御部５０は、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０が、集積コンベア２０に、所定のタイミングで且つ所定の位置に物品Ｐを移載できるよう、集積コンベア２０の搬送速度を制御する。なお、ここでは、制御部５０は、搬入コンベア１０の搬送速度については一定に制御する。ただし、これに限定されるものではなく、制御部５０は、搬入コンベア１０の搬送速度についても変動させて制御してもよい。

また、制御部５０は、箱詰めロボット２００が、集積コンベア２０上に集積された物品群Ｇを、所定のタイミングで且つ所定の位置から取り、箱搬送コンベア３００上の箱Ｂに箱詰めするよう、箱詰めロボット２００を制御する。また、制御部５０は、箱詰めロボット２００による箱Ｂへの物品群Ｇの箱詰めが完了した後に、箱Ｂが第３方向Ｄ３へと搬送されるよう、箱搬送コンベア３００を制御する。

（３）第１および第２移載ロボットによる物品の移載動作
第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０による物品Ｐの集積コンベア２０への移載動作について説明する。

なお、ここでは、集積コンベア２０上に、平面視において、集積コンベア２０の搬送方向である第２方向Ｄ２に物品Ｐが２個並び、第２方向Ｄ２と直交する方向にも物品Ｐが２個並ぶように、４個の物品Ｐを移載して、１つの物品群Ｇとして集積する場合を例に、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０による物品Ｐの集積コンベア２０への移載動作を説明する。

（３−１）第１および第２移載ロボットを通常分配制御モードでのみ制御する場合の問題点
初めに、制御部５０が、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を通常分配制御モードでのみ制御する場合の問題点について、図６を参照して説明する。

初めに、図６の見方について説明する。

図６は、搬入コンベア１０および集積コンベア２０の物品Ｐの戴置状態を時系列に描画した図である。図６では、上方に配置されているほど（搬入コンベア１０および集積コンベア２０の左側に配置された時間を表す符号Ｔ１,Ｔ２,Ｔ３,・・・の数字が小さいほど）、古い（時間的に前の）戴置状態を示している。

図６では、搬入コンベア１０の搬送方向（第１方向Ｄ１）および集積コンベア２０の搬送方向（第２方向Ｄ２）は、右向きである。図６中の上下に延びる二点鎖線は、第１移載ロボット３０の第１ピックアップエリアＡ１および第１集積エリアＣ１と、第２移載ロボット４０の第２ピックアップエリアＡ２および第２集積エリアＣ２とを示すための線である。具体的には、搬入コンベア１０の左側の２本の二点鎖線により挟まれたエリアは、第１ピックアップエリアＡ１を示す。集積コンベア２０の左側の２本の二点鎖線により挟まれたエリアは、第１集積エリアＣ１を示す。搬入コンベア１０の右側の２本の二点鎖線により挟まれたエリアは、第２ピックアップエリアＡ２を示す。集積コンベア２０の右側の２本の二点鎖線により挟まれたエリアは、第２集積エリアＣ２を示す。

集積コンベア２０上に破線で示した領域Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,・・・は、物品群Ｇを集積するために物品Ｐを移戴すべき領域を示している。特に領域Ｒ１は、集積開始時の最初の物品群Ｇ（第１物品群Ｇ１）を集積するために物品Ｐを移戴すべき領域を示している。領域Ｒ２,Ｒ３,・・・は、集積開始後の２番目以降の物品群（その他物品群Ｇｏ）を集積するために物品Ｐを移戴すべき領域を示している。領域Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,・・・内の４つに分割された区画のそれぞれは、物品Ｐが移戴されるべき位置を示している。領域Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,・・・内の区画のうち、ハッチングが施された領域は、第１移載ロボット３０又は第２移載ロボット４０により物品Ｐが移戴済みであることを示している。なお、領域Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,・・・内の区画のうち、右上がりの線でハッチングが施された領域は、第１移載ロボット３０により物品Ｐが移載されたことを示している。領域Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,・・・内の４つに分割された区画のうち、右下がりの線でハッチングが施された領域は、第２移載ロボット４０により物品Ｐが移載されたことを示している。なお、領域Ｒ２,Ｒ３,・・・の符号は、図の見やすさの観点から、一部を除いて省略している。

搬入コンベア１０上に示した長方形は、搬入コンベア１０により搬送される物品Ｐを示している。ここでは、搬入コンベア１０上に示した長方形は、時間の経過と共に（時間が、Ｔ１,Ｔ２,・・・と進行するに連れて）、搬入コンベア１０の搬送方向（第１方向Ｄ１）における１つ下流側の長方形の位置へと移動する。物品Ｐの符号は、図の見やすさの観点から、一部を除いて省略している。搬入コンベア１０上に実線で示された長方形は、その長方形で表される物品Ｐが搬入コンベア１０上に存在することを示している。一方、搬入コンベア１０上に破線で示された長方形は、その長方形で表される物品Ｐが既に搬入コンベア１０上に存在しない（集積コンベア２０に移戴済みである）ことを示している。物品Ｐを示す長方形の内部に記載された数字は、その物品Ｐが、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０のいずれにより集積コンベア２０に移載されるべきかを示している（“１”は第１移載ロボット３０により集積コンベア２０に移載されるべき物品Ｐで、“２”は第２移載ロボット４０により集積コンベア２０に移載されるべき物品Ｐを示す）。搬入コンベア１０上の物品Ｐから延びる矢印は、第１移載ロボット３０又は第２移載ロボット４０による、物品Ｐの搬入コンベア１０から集積コンベア２０への移動を示している。

制御部５０が、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を通常分配制御モードでのみ制御する場合の、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０による物品Ｐの集積コンベア２０への移載動作を、図６を用いて説明する。

制御部５０が、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を通常分配制御モードでのみ制御する場合、図６に示すように、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０は、搬入コンベア１０で搬送される物品Ｐを交互に取り、集積コンベア２０へ移載するよう制御される。具体的には、例えば、搬入コンベア１０で搬送されてくる、先頭の物品Ｐは第１移載ロボット３０により移載されるべき物品Ｐであり、２番目の物品Ｐは第２移載ロボット４０により集積コンベア２０に移載されるべき物品Ｐである。

図６では、第１移載ロボット３０は、搬入コンベア１０を搬送される第１移載ロボット３０が移載すべき物品Ｐを、集積コンベア２０上の領域Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,・・・の符号の数字が小さい領域から順に、各領域Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,・・・内の搬入コンベア１０に対する遠方側に、集積コンベア２０の搬送方向（第２方向Ｄ２）の下流側から順に移載するよう動作する。第２移載ロボット４０は、搬入コンベア１０を搬送される第２移載ロボット４０が移載すべき物品Ｐを、集積コンベア２０上の領域Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,・・・の符号の数字が小さい領域から順に、各領域Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３,・・・内の搬入コンベア１０側に、集積コンベア２０の搬送方向（第２方向Ｄ２）の下流側から順に移載するよう動作する。

このように動作する時、時間Ｔ６および時間Ｔ７において、搬入コンベア１０の第２ピックアップエリアＡ２には、第２移載ロボット４０が移載すべき物品Ｐが存在する。しかし、この時、集積コンベア２０上の領域Ｒ１は、未だ第２移載ロボット４０が物品Ｐを移載することが可能な第２集積エリアＣ２に到達していない。そのため、時間Ｔ７において、第２移載ロボット４０は、移載すべき物品Ｐを取ることなく、第２ピックアップエリアＡ２を通過させる。その結果、第２移載ロボット４０が移載すべき物品Ｐが、搬入コンベア１０外に排出されてしまう（時間Ｔ１０参照）。搬入コンベア１０外に排出された物品Ｐが廃棄されるとすれば、物品Ｐの無駄が生じる。また、搬入コンベア１０外に排出された物品Ｐを再使用する場合には、物品Ｐを上流側に戻すための機構や、物品Ｐを上流側に戻すための作業が必要となり、装置コストの上昇や、作業量の増大につながる。

（３−２）第１物品群に対して、第１および第２移載ロボットを初期特殊分配制御モードで制御する場合の第１および第２移載ロボットの移載動作
制御部５０が、集積開始時の最初の物品群Ｇ（第１物品群Ｇ１）に対してのみ初期特殊分配制御モードで第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御し、集積開始後の２番目以降の物品群Ｇ（その他物品群Ｇｏ）に対しては通常分配制御モードで第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する場合の、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０による物品Ｐの移載動作を説明する、図７Ａおよび図７Ｂを用いて説明する。

図７Ａおよび図７Ｂ中の見方は、図６と同様の点が多いため、相違点のみ説明する。図７Ｂの時間Ｔ１４では、集積された第１物品群Ｇ１が集積コンベア２０上からなくなっている。これは、時間Ｔ１３で、箱詰めロボット２００が、第１物品群Ｇ１を、箱搬送コンベア３００上の箱Ｂに箱詰めしたことを示している。その他の、図７Ａおよび図７Ｂの見方の説明は省略する。

図７Ａおよび図７Ｂで示された第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０の動作と、図６で示された第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０の動作とは、主に以下の点で異なる。

集積開始後、所定の期間は、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０が搬入コンベア１０の搬送順に交互に物品Ｐを取り、集積コンベア２０へと移載するのではなく、第２移載ロボット４０の方が、より多くの物品Ｐを移載する。具体的には、搬入コンベア１０の搬送順に１番目から８番目までの物品を見た場合に、先頭から１番目、３番目、および６番目が第１移載ロボット３０により集積コンベア２０に移載され、先頭から２番目、４番目、５番目、７番目、８番目が第２移載ロボット４０により集積コンベア２０に移載される（時間Ｔ７を参照）。なお、搬入コンベア１０の搬送順の９番目以降の物品は、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０により交互に集積コンベア２０に移載される（時間Ｔ８〜Ｔ１５を参照）。つまり、制御部５０は、集積開始後、最初の物品群Ｇ（第１物品群Ｇ１）を集積し終わる前に（時間Ｔ１２より前に）、搬入コンベア１０により搬入される物品Ｐが、少なくとも２つ連続して第１移載ロボット３０により取られることなく第１ピックアップエリアＡ１を通過するように、第１移載ロボット３０を制御している。

また、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、集積コンベア２０上の領域Ｒ１には、第２移載ロボット４０により全ての物品Ｐが移載される（時間Ｔ１２参照）。言い換えれば、領域Ｒ１に移載される第１物品群Ｇ１における第２移載ロボット４０により移載された物品の数の割合は１００％である。

ここでは、第１物品群Ｇ１の集積において、第２移載ロボット４０が全ての物品Ｐの移載を行うため、第２移載ロボット４０は、第１移載ロボット３０により物品Ｐを移載済みの領域Ｒ１が第２集積エリアＣ２まで移動してくるのを待つ必要がなく、第２移載ロボット４０が集積コンベア２０に移載すべき物品Ｐを、第２ピックアップエリアＡ２を通過させることなく、第２集積エリアＣ２へと移載させることができる（時間Ｔ１〜Ｔ１５参照）。

なお、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、その他物品群Ｇｏに対しては通常分配制御モードで第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０が制御されるため、集積コンベア２０上の領域Ｒ２,Ｒ３,・・・に移載されるその他物品群Ｇｏにおける第２移載ロボット４０により移載された物品の数の割合は５０％である（例えば、時間Ｔ１５の集積コンベア２０上の領域Ｒ２に集積される、その他物品群Ｇｏを参照）。

なお、集積開始時の最初の物品群Ｇ（第１物品群Ｇ１）および、集積開始後の２番目の物品群Ｇに注目すると、集積開始時には、第２移載ロボット４０は、第１移載ロボット３０の１．５倍、移載動作を行うこととなる。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態に係る物品集積装置１００は、搬入コンベア１０と、可動集積部の一例としての集積コンベア２０と、第１ロボットの一例としての第１移載ロボット３０と、第２ロボットの一例としての第２移載ロボット４０と、制御部５０と、を備える。搬入コンベア１０は、物品Ｐを搬入する。所定数の物品Ｐを１つの物品群Ｇとして集積するための集積コンベア２０は、搬入コンベア１０の搬送方向である第１方向Ｄ１と同じ第２方向Ｄ２に移動する。第１移載ロボット３０は、搬入コンベア１０の第１ピックアップエリアＡ１から物品Ｐを取り、集積コンベア２０の第１集積エリアＣ１に移載する。第２移載ロボット４０は、搬入コンベア１０の第２ピックアップエリアＡ２から物品Ｐを取り、集積コンベア２０の第２集積エリアＣ２に移載する。第２ピックアップエリアＡ２は、第１ピックアップエリアＡ１よりも第１方向Ｄ１における下流側に位置する。第２集積エリアＣ２は、第１集積エリアＣ１よりも第２方向Ｄ２における下流側に位置する。制御部５０は、集積コンベア２０に物品Ｐが物品群Ｇとして集積されるよう、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する。制御部５０は、物品Ｐの集積開始時の最初の物品群Ｇ（第１物品群Ｇ１）における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合が、通常時の物品群Ｇ（その他物品群Ｇｏ）における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合よりも大きくなるように、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する。

本実施形態に係る物品集積装置１００では、物品の集積開始時の最初の物品群Ｇ（第１物品群Ｇ）に占める、下流側の第２移載ロボット４０により集積コンベア２０に移載された物品Ｐの割合が、通常時の物品群Ｇ（その他物品群Ｇｏ）に占める第２移載ロボット４０により集積コンベア２０に移載された物品Ｐの割合より大きい。そのため、集積開始時に第２移載ロボット４０が搬入コンベア１０上の物品Ｐを移載する際に、第２移載ロボット４０が物品Ｐを移載可能な位置に、物品Ｐを移載すべきが領域が移動してきていないという状態の発生を防止することができる。

（４−２）
本実施形態に係る物品集積装置１００では、制御部５０は、集積開始後、第１物品群Ｇ１を集積し終わる前に、搬入コンベア１０により搬入される物品Ｐが、少なくとも２つ連続して第１移載ロボット３０により取られることなく第１ピックアップエリアＡ１を通過するように、第１移載ロボット３０を制御する。

本実施形態に係る物品集積装置１００では、第１物品群Ｇ１の集積完了前に、搬入コンベア１０により搬入される物品Ｐが、少なくとも２つ連続して第１移載ロボット３０により移載されることなく第１移載ロボット３０のピックアップ範囲を通過するため、物品Ｐの集積開始時の第１物品群Ｇ１における、下流側の第２移載ロボット４０により集積コンベア２０に移載された物品Ｐの割合を増やすことができる。

（４−３）
本実施形態に係る物品集積装置１００では、制御部５０は、集積開始後の２番目以降の物品群（その他物品群Ｇｏ）における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合が５０％になるように、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御する。

本実施形態に係る物品集積装置１００では、その他物品群Ｇｏについては、第２移載ロボット４０により移載された物品の数の割合が５０％になるように、言い換えれば、第１移載ロボット３０と第２移載ロボット４０とが同数ずつ物品Ｐを集積するように動作するため、効率よく第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を動作させることができる。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態の初期特殊分配制御モードでは、制御部５０が、集積開始時の最初の物品群Ｇ（第１物品群Ｇ１）における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合が１００％になるよう第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御するが、これに限定されるものではない。

例えば、制御部５０は、集積開始時の最初の物品群Ｇ（第１物品群Ｇ１）における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合が、通常時の物品群Ｇ（その他物品群Ｇｏ）における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合（５０％）よりも大きい７５％になるよう第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０を制御するものであってもよい（第１物品群Ｇ１における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合を７５％とする場合の、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０の具体的な移載動作については、図８Ａおよび図８Ｂを参照）。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、集積コンベア２０上に、平面視において、集積コンベア２０の搬送方向である第２方向Ｄ２に物品Ｐが２個並び、第２方向Ｄ２と直交する方向にも物品Ｐが２個並ぶように４個の物品Ｐが移載され、１つの物品群Ｇとして集積されるが、これに限定されるものではない。

例えば、物品集積装置１００は、集積コンベア２０上に、２個、６個、８個、・・・等、偶数個の物品Ｐを１つの物品群Ｇとして集積する装置であってもよい。なお、集積開始時の最初の物品群Ｇ（第１物品群Ｇ１）における第２移載ロボット４０により移載された物品Ｐの数の割合は、上記実施形態における１００％や、変形例Ａにおける７５％に限定されるものではなく、物品群Ｇを構成する物品Ｐの個数に応じて適宜決定されればよい。

また、物品集積装置１００の、集積コンベア２０上の物品の積み方も例示であって、例えば、集積コンベア２０上には、物品Ｐの上に、他の物品Ｐが重なるように物品Ｐが移載されるものであってもよい。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、物品集積装置１００は、物品集積装置１００により物品Ｐが物品群Ｇとして集積された後に、物品群Ｇが箱詰めロボット２００により箱Ｂに箱詰めされる箱詰めシステム１の一部として使用されるが、これに限定されるものではない。

例えば、物品集積装置１００は、集積コンベア２０に代えて、上部が開口した容器を搬送するローラコンベアを構成として有し、第１移載ロボット３０および第２移載ロボット４０が、移動する可動集積部としての容器内に物品Ｐを集積する（収容する）よう構成されてもよい。

本願発明に掛かる物品集積装置は、物品を搬入する搬入コンベアから可動の物品集積部へと複数のロボットで物品を移載して集積する物品集積装置であって、搬入コンベアにおける物品の取り残しを防止できる信頼性の高い物品集積装置として有用である。

１０ 搬入コンベア
２０ 集積コンベア（可動集積部）
３０ 第１移載ロボット（第１ロボット）
４０ 第２移載ロボット（第２ロボット）
５０ 制御部
Ａ１ 第１ピックアップエリア
Ａ２ 第２ピックアップエリア
Ｃ１ 第１集積エリア
Ｃ２ 第２集積エリア
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 搬送方向
Ｇ１ 第１物品群（集積開始時の最初の物品群）
Ｇｏ その他物品群（通常時の物品群）
Ｐ 物品

特開２０１２−１８８２３１号公報

Claims (3)

1. 物品を搬入する搬入コンベアと、
   前記搬入コンベアの搬送方向である第１方向と同じ第２方向に移動する、所定数の前記物品を１つの物品群として集積するための可動集積部と、
   前記搬入コンベアの第１ピックアップエリアから前記物品を取り、前記可動集積部の第１集積エリアに移載する第１ロボットと、
   前記第１ピックアップエリアよりも前記第１方向における下流側の、前記搬入コンベアの第２ピックアップエリアから前記物品を取り、前記第１集積エリアよりも前記第２方向における下流側の、前記可動集積部の第２集積エリアに移載する第２ロボットと、
   前記可動集積部に前記物品が前記物品群として集積されるよう、前記第１ロボットおよび前記第２ロボットを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記物品の集積開始時の最初の前記物品群における前記第２ロボットにより移載された前記物品の数の割合が、通常時の前記物品群における前記第２ロボットにより移載された前記物品の数の割合よりも大きくなるように、前記第１ロボットおよび前記第２ロボットを制御する、
   物品集積装置。
2. 前記制御部は、前記集積開始後、前記最初の前記物品群を集積し終わる前に、前記搬入コンベアにより搬入される前記物品が、少なくとも２つ連続して前記第１ロボットにより取られることなく前記第１ピックアップエリアを通過するように、前記第１ロボットを制御する、
   請求項１に記載の物品集積装置。
3. 前記制御部は、前記集積開始後の２番目以降の前記物品群における前記第２ロボットにより移載された前記物品の数の割合が５０％になるように、前記第１ロボットおよび前記第２ロボットを制御する、
   請求項１又は２に記載の物品集積装置。

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