JP2023039104A - 荷卸し装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記段積み物品群を構成する複数段の前記部分物品群のうちの1つの段の前記部分物品群を把持対象物品群として、前記把持対象物品群の側周面を把持して、前記把持対象物品群及びそれより上の段の前記部分物品群を保持する把持装置と、前記段積み物品群を構成する複数段の前記部分物品群のうちの最上段の前記部分物品群を吸着対象物品群として、前記吸着対象物品群を構成する複数の前記物品のそれぞれの上面を吸着して前記物品を保持する吸着部を複数備えると共に、これら複数の前記吸着部が互いに独立して動作する吸着装置と、前記載置部と前記把持装置とを相対的に昇降させる第1昇降装置と、前記吸着装置と前記把持装置とを相対的に昇降させる第2昇降装置と、前記把持装置が保持している前記部分物品群を、前記把持装置から受け取って搬送する第1搬送装置と、を備える点にある。
以下に、荷卸し装置1を物品搬送設備7に適用した例について図面に基づいて説明する。図1に示すように、物品搬送設備7は、物品Wを収容する自動倉庫2と、物品Wを搬送する物品搬送装置5と、物品Wの荷卸しを行う荷卸し装置1と、物品Wを物品搬送設備7と外部との間で搬出入する搬出入コンベヤ6と、を備えている。本実施形態では、自動倉庫2と、荷卸し装置1と、搬出入コンベヤ6とが、物品搬送装置5を介して接続されている。また、物品搬送設備7には、床部Fと天井との間に、第2床部Gが設置されている。第2床部Gは、床部Fに対して上方に間隔を空けた位置に設置されている。更に、第2床部Gと天井との間には、架台Dが設置されている。架台Dは、第2床部Gに対して上方に間隔を空けた位置に設置されている。
図1に示すように、自動倉庫2は、物品Wを保管する保管棚28と、自動倉庫2の内部に物品Wを搬入及び搬出する出入庫コンベヤ3と、保管棚28と出入庫コンベヤ3との間で物品Wを搬送する不図示の倉庫内搬送装置と、を備えている。本実施形態では、自動倉庫2は、床部Fに設置されている。本実施形態では、自動倉庫2は、物品搬送装置5の物品搬送経路Rを挟んで、荷卸し装置1が配置されている側(図示の例では第2方向第2側Y2)とは反対側(図示の例では第2方向第1側Y1)に配置されている。そして、自動倉庫2の保管棚28は、物品搬送経路Rの延在方向(図示の例では第1方向X)に並んで複数配置されている。保管棚28には、複数の保管部(不図示)が設けられている。保管部には、物品Wをパレットの上に載置した状態で保管している。倉庫内搬送装置は、複数の保管部と、出入庫コンベヤ3との間で、物品Wをパレットの上に載置した状態で搬送する。倉庫内搬送装置としては、例えばスタッカークレーン等を用いることができる。出入庫コンベヤ3は、物品搬送装置5に接続されており、物品搬送装置5との間で物品Wの受け渡しを行う。本例では、複数の出入庫コンベヤ3が、物品搬送経路Rの延在方向(図示の例では第1方向X)に並んで配置されている。出入庫コンベヤ3としては、例えば、ローラコンベヤ、ベルトコンベヤ、チェーンコンベヤ等の公知の各種コンベヤを用いることができる。
搬出入コンベヤ6は、外部から物品搬送設備7の内部に物品Wを搬入すると共に、物品搬送設備7の内部から外部に物品Wを搬出する装置である。本実施形態では、搬出入コンベヤ6は、物品搬送経路Rに接続されている。また、搬出入コンベヤ6は、後述する追加作業エリア8に隣接している。図示の例では、搬出入コンベヤ6は、追加作業エリア8に対して第1方向第1側X1に隣接している。なお、本例では、搬出入コンベヤ6は、物品搬送設備7の外部から内部に向けて物品Wを搬入する搬入コンベヤ6aと、物品搬送設備7の内部から外部に向けて物品Wを搬出する搬出コンベヤ6bとを備えている。搬入コンベヤ6a及び搬出コンベヤ6bとしては、例えば、ローラコンベヤ、ベルトコンベヤ、チェーンコンベヤ等の公知の各種コンベヤを用いることができる。
物品搬送装置5は、自動倉庫2と荷卸し装置1との間で物品Wを搬送する装置である。また、物品搬送装置5は、荷卸し装置1と搬出入コンベヤ6との間で物品Wを搬送すると共に、自動倉庫2と搬出入コンベヤ6との間で物品Wを搬送する。本実施形態では、物品搬送装置5による物品Wの搬送経路を物品搬送経路Rと称する。本例では、物品搬送装置5は、物品搬送経路Rに沿って走行し、物品Wを搬送する物品搬送車4を備えている。ここでは、物品搬送経路Rは、物品搬送車4の走行方向を案内する軌道(レール)とされており、床部Fに設置されている。本実施形態では、物品搬送経路Rは、物品搬送車4が周回可能な無端状の周回経路とされている。そして、図1に示すように、物品搬送経路Rは、荷卸し装置1及び自動倉庫2と隣接している。更に、物品搬送経路Rは、荷卸し装置1を囲むように配置されている。
荷卸し装置1は、図2に示すように、載置部9の上に段積みされた複数の物品Wである段積み物品群WAから、一部の段に属する複数の物品Wである部分物品群WBを分離することで、荷卸しを行う装置である。本実施形態では、荷卸し装置1は、載置部9の上に、全体として直方体状となるように段積みされた段積み物品群WAから、最上段又は最上段より1つ下の段(上から2段目)の部分物品群WBを分離して移動させる。また、本実施形態では、荷卸し装置1には、自動倉庫2から出庫された段積み物品群WAが供給される。そして、荷卸し装置1において分離された部分物品群WBは、搬出入コンベヤ6に送られる。荷卸し装置1は、物品搬送経路Rに囲まれた内側に設けられている。図示の例では、荷卸し装置1は、並行する2つの直線部R´の間に設けられている。荷卸し装置1は、この物品搬送経路Rを介して、自動倉庫2と搬出入コンベヤ6とに接続されている。なお、本例では、載置部9はパレットである。図示の例では、パレットの上に、1段につき複数個の物品Wが複数段積み付けられて、段積み物品群WAが構成されている。より詳細には、パレットの上に、1段につき8個の物品Wが4段積み付けられて、段積み物品群WAが構成されている。このため、段積み物品群WAは、全体として長方形状となっている。
搬送コンベヤ90について、図1を参照して説明する。搬送コンベヤ90を構成する複数のコンベヤのうち、第1コンベヤ91は、物品搬送経路Rを走行する物品搬送車4から、自動倉庫2に収容されていた段積み物品群WAを受け取って、第2コンベヤ92に引き渡す。第2コンベヤ92は、第1コンベヤ91又は第6コンベヤ96から段積み物品群WAを受け取って、第3コンベヤ93又は第4コンベヤ94に引き渡す。第3コンベヤ93は、第2コンベヤ92から段積み物品群WAを受け取って、物品搬送経路Rを走行する物品搬送車4に引き渡す。図示の例では、第1コンベヤ91、第2コンベヤ92、及び第3コンベヤ93は第1方向Xに沿って直線状に配設されている。第1コンベヤ91と第2コンベヤ92との接続部分は、第1コンベヤ91と第6コンベヤ96との合流部66である。また、第2コンベヤ92と第3コンベヤ93との接続部分は、第2コンベヤ92から第3コンベヤ93と第4コンベヤ94とに分岐する第1分岐部67である。第1分岐部67には、後述する第1昇降装置40の第1昇降体41が設けられている。本例では、第1昇降体41は、載置部9を載置すると共に、段積み物品群WAの搬送方向を転換する方向変換機能を有している。
図1に示すように、第2搬送装置70は、取出装置20から把持装置10及び吸着装置35へ段積み物品群WAを搬送する装置である。第2搬送装置70は、段積み物品群WAを、第1昇降装置40に搬送することで、当該第1昇降装置40を介して、把持装置10及び吸着装置35に搬送する。本実施形態では、第2搬送装置70は、取出装置20から第2方向第2側Y2に向けて、段積み物品群WAを搬送する。本例では、第2コンベヤ92が、第2搬送装置70に相当する。
図1に示すように、第4搬送装置76は、把持装置10から取出装置20へ段積み物品群WAを搬送する装置である。本実施形態では、第4搬送装置76は、把持装置10で部分物品群WBと分離された残りの段積み物品群WAを、取出装置20へ搬送する。ここでは、取出装置20は、合流部66にある段積み物品群WAを対象として物品Wの取出しを行うように設けられている。よって、第4搬送装置76は、当該残りの段積み物品群WAを合流部66へ搬送する。本例では、第4コンベヤ94、第5コンベヤ95、第6コンベヤ96が、第4搬送装置76に相当する。
図1に示すように、第3搬送装置73は、受取装置80により部分物品群WBが載置された支持体84を、追加作業エリア8へ搬送する装置である。本実施形態では、第3搬送装置73は、部分物品群WBが載置された支持体84を、第2昇降装置50から受け取ることで、当該第2昇降装置50を介して受取装置80から受け取る。そして、第3搬送装置73は、後述する追加作業エリア8の作業コンベヤ88に搬送する。本例では、部分物品群WBが載置された支持体84は、第7コンベヤ97により物品搬送経路Rまで搬送された後、物品搬送経路R上の物品搬送車4に移載され、当該物品搬送車4により作業コンベヤ88まで搬送される(図13参照)。このため、本例では、第7コンベヤ97及び物品搬送車4が、第3搬送装置73に相当する。
図1に示すように、追加作業エリア8は、支持体84に載置された部分物品群WBに対して、1つ又は複数の物品Wを追加する作業が行われるエリアである。本実施形態では、追加作業エリア8は、物品搬送経路Rに隣接して配置されている。また、追加作業エリア8は、搬出入コンベヤ6に対して、第1方向第2側X2に隣接して配置されている。追加作業エリア8では、例えば、追加作業エリア8に搬送されてきた部分物品群WBが載置された支持体84に対して、当該部分物品群WBと出荷先が同じである1つ又は複数の別の物品Wを追加する作業、いわゆる荷合わせ作業が行われる。本例では、追加作業エリア8は、作業領域89と、作業コンベヤ88とを備えている。作業領域89は、作業者及び作業ロボットの少なくとも一方が、荷合わせ作業等を行う領域である。作業コンベヤ88は、物品搬送経路Rに接続されており、部分物品群WBが載置された支持体84を物品搬送車4から受け取り、作業領域89へ搬送する。また、作業コンベヤ88は、部分物品群WBが載置された支持体84を、作業領域89から物品搬送経路Rへ搬送し、物品搬送車4に引き渡す。物品搬送車4は、部分物品群WBを受け取って、搬出コンベヤ6bに搬送する。
取出装置20は、図1及び図4に示すように、段積み物品群WAの最上段の部分物品群WBから任意の個数の物品Wを取り出す装置である。本実施形態では、取出装置20は、把持装置10に段積み物品群WAが搬送される前に、最上段の部分物品群WBから任意の個数の物品Wを取り出す。本例では、取出装置20は、床部Fに設置されている。また、取出装置20は、段積み物品群WAの搬送経路における、把持装置10と物品搬送経路Rとの間に設けられている。図示の例では、取出装置20は、合流部66に対応する位置に配置されている。具体的には、取出装置20は、合流部66を取出位置とし、当該取出位置に配置された段積み物品群WAを対象として物品Wの取出しを行う。本実施形態では、図4に示すように、取出装置20は、移載装置22と、画像認識システム24と、を備えている。
第1昇降装置40は、載置部9と把持装置10とを相対的に昇降させる装置である。この第1昇降装置40により、把持装置10による把持対象となる段の部分物品群WB(把持対象物品群WC)が、把持装置10による把持に適した位置に配置される。また、この第1昇降装置40により、把持装置10により把持された部分物品群WBと、それより下の段の部分物品群WBとが上下方向に分離される。本実施形態では、第1昇降装置40は、載置部9を把持装置10に対して昇降させる。図2に示すように、第1昇降装置40は、床部Fに設置されている。また、第1昇降装置40は、把持装置10の真下に配置されている。換言すると、第1昇降装置40は、把持装置10と上下方向Z視で重複する位置において、把持装置10よりも下側に設けられている。本例では、第1昇降装置40は、第1分岐部67に配置されている。本実施形態では、第1昇降装置40は、上下方向Zに沿うように立設された支柱42と、支柱42に沿って昇降する第1昇降体41と、を備えている。第1昇降体41は、段積み物品群WAを載置した載置部9を下方から支持する。支柱42の上端と、把持装置10の下端との間には、後述する第1搬送装置60の支持部63が進入可能な第1空間E1が形成されている。第1昇降体41が昇降することにより、載置部9及び当該載置部9に載置された段積み物品群WAが昇降する。そして、第1昇降装置40は、第1昇降体41を昇降させることにより、把持装置10の設置高さに対応する高さに、把持装置10による把持対象となる段の部分物品群WBを位置させる。また、本例では、第1昇降体41は、段積み物品群WAの搬送方向を転換する方向変換機能を更に有している。これにより、第1昇降体41は、第2コンベヤ92から受け取った段積み物品群WAを、第3コンベヤ93及び第4コンベヤ94のうちから選択された方のコンベヤに引き渡す。すなわち、第1昇降体41は、第2コンベヤ92、第3コンベヤ93、第4コンベヤ94の搬送面に対応する位置において、第1分岐部67としての機能を果たす。
図2及び図3に示すように、把持装置10は、段積み物品群WAを構成する複数段の部分物品群WBのうちの1つの段の部分物品群WBを把持対象物品群WCとして、把持対象物品群WCの側周面を把持して、把持対象物品群WC及びそれより上の段の部分物品群WBを保持する装置である。本実施形態では、把持装置10は、最上段の部分物品群WB、又は最上段より1つ下の段(上から2段目)の部分物品群WBの側周面を把持することで、把持対象物品群WC及びそれより上の段の部分物品群WBを保持する。すなわち、本実施形態では、最上段又は最上段より1つ下の段の部分物品群WBが把持対象物品群WCとされる。本例では、段積み物品群WAから分離する物品Wの個数が、1段の部分物品群WBを構成する物品Wの個数と同じ場合、把持装置10は、最上段の部分物品群WBを把持対象物品群WCとする。また、段積み物品群WAから分離する物品Wの個数が、最上段の部分物品群WBを構成する物品Wの個数より多く、最上段及び上から2段目の部分物品群WBを構成する物品Wの個数より少ない場合は、最上段より1つ下の段の部分物品群WBを把持対象物品群WCとする。そして、把持装置10により保持された複数の物品Wが、段積み物品群WAから分離される(荷卸しされる)部分物品群WBとなる。把持装置10により保持された部分物品群WBは、その後、把持対象物品群WCより下の段の部分物品群WBと分離されて、第1搬送装置60を介して受取装置80に引き渡される。なお、段積み物品群WAから分離する物品Wの個数が、2段の部分物品群WBを構成する物品Wの個数より多い場合には、部分物品群WBを把持して分離する動作を複数回行う。
第2昇降装置50は、吸着装置35と把持装置10とを相対的に昇降させる装置である。この第2昇降装置50により、段積み物品群WAの最上段の物品Wと吸着装置35とが接近する。また、この第2昇降装置50により、吸着装置35が吸着した最上段の物品Wと段積み物品群WAとが上下方向に分離される。本例では、図2に示すように、第2昇降装置50は、吸着装置35よりも上側であって、上下方向Z視で重複する位置に設けられている。また、第2昇降装置50は、架台Dによって上側から吊下げられた状態で支持されている。そして、第2昇降装置50の下端に、吸着装置35が連結されている。
吸着装置35は、段積み物品群WAの最上段の部分物品群WBを構成する1つ又は複数の物品Wの一部又は全部を吸着保持する装置である。この吸着装置35により吸着保持する物品Wの数を制御することで、把持装置10により段積み物品群WAから分離する物品Wの数を調整することができる。本実施形態では、吸着装置35は、昇降機構36により吊下げ支持されている。また、吸着装置35は、把持領域17の真上に設けられている。換言すると、吸着装置35は、把持装置10より上側であって、上下方向Z視で把持領域17と重複する位置に配置されている。図示の例では、吸着装置35は、第1分岐部67、第1昇降装置40、及び、第2昇降装置50と、上下方向Z視で重複する位置に配置されている。
図2に示すように、供給装置85は、受取装置80に空の支持体84を供給する装置である。本実施形態では、供給装置85は、受取装置80から受け取った部分物品群WBを、第3搬送装置73(図1参照)に引き渡す役割も果たす。図2に示すように、供給装置85は、床部Fに設置されている。また、供給装置85は、受取装置80の真下に配置されている。換言すると、供給装置85は、受取装置80と上下方向Z視で重複する位置において、受取装置80よりも下側に設けられている。本例では、供給装置85は、平面視における、第7コンベヤ97と第8コンベヤ98との間に配置されている。
受取装置80は、前記第1搬送装置60から前記部分物品群WBを受け取って支持体84の上に載置する装置である。本実施形態では、受取装置80は、把持装置10に対して第1方向第1側X1に設けられている。本例では、受取装置80は、第2床部Gに設けられている。また、受取装置80は、供給装置85よりも上側であって、上下方向Z視で供給装置85と重複する位置に配置されている。
図1に示すように、第1搬送装置60は、把持装置10が保持している部分物品群WBを、把持装置10から受け取って搬送する装置である。本実施形態では、第1搬送装置60は、把持装置10から受け取った部分物品群WBを、受取装置80に向けて搬送する。そして、第1搬送装置60は、当該部分物品群WBを、受取装置80に引き渡す。このように、第1搬送装置60は、把持装置10と受取装置80とを接続する搬送装置である。本実施形態では、第1搬送装置60は、第2床部Gに設けられている。そして、第1搬送装置60は、上下方向Z視で、把持装置10と重複する領域から受取装置80と重複する領域までに亘って配置されている。
制御装置Hは、荷卸し動作を行う場合に、把持装置10と、吸着装置35と、第1昇降装置40と、第2昇降装置50と、第1搬送装置60と、取出装置20と、を制御する。本実施形態では、制御装置Hは、把持装置10と、吸着装置35と、第1昇降装置40と、第2昇降装置50と、第1搬送装置60とを制御して、段積み物品群から必要数の物品Wを分離する必要個数分離動作を行う。以下では、必要個数分離動作について順に説明する。ここで、必要数は、出荷指示、出荷オーダー等の指示情報に基づいて定まる、段積み物品群WAから分離する(荷卸しを行う)ことが要求されている物品Wの個数である。
以下では、本実施形態における荷卸し動作について、図15から図17に示すフローチャートに基づいて説明する。
次に、荷卸し装置のその他の実施形態について説明する。
以下では、上記において説明した荷卸し装置の概要について説明する。
前記段積み物品群を構成する複数段の前記部分物品群のうちの1つの段の前記部分物品群を把持対象物品群として、前記把持対象物品群の側周面を把持して、前記把持対象物品群及びそれより上の段の前記部分物品群を保持する把持装置と、前記段積み物品群を構成する複数段の前記部分物品群のうちの最上段の前記部分物品群を吸着対象物品群として、前記吸着対象物品群を構成する複数の前記物品のそれぞれの上面を吸着して前記物品を保持する吸着部を複数備えると共に、これら複数の前記吸着部が互いに独立して動作する吸着装置と、前記載置部と前記把持装置とを相対的に昇降させる第1昇降装置と、前記吸着装置と前記把持装置とを相対的に昇降させる第2昇降装置と、前記把持装置が保持している前記部分物品群を、前記把持装置から受け取って搬送する第1搬送装置と、を備える。
前記制御装置は、前記把持装置により、前記段積み物品群の最上段より下の段に設定された前記把持対象物品群の側周面を把持して、前記第1昇降装置により前記段積み物品群から複数段の前記部分物品群を分離し、分離した複数段の前記部分物品群の内の最上段の前記部分物品群を前記吸着対象物品群として、前記吸着装置により前記吸着対象物品群の一部又は全部の前記物品を吸着して保持し、前記第2昇降装置により前記吸着装置が保持している前記物品を前記把持装置に対して相対的に上昇させ、前記把持装置が保持している前記部分物品群を前記第1搬送装置により受け取って搬送し、前記吸着装置が保持している前記物品を、前記載置部に残った前記段積み物品群の上、又は前記載置部の上に戻す、必要個数分離動作を行うと好適である。
9 :載置部
10 :把持装置
20 :取出装置
30 :吸着部
35 :吸着装置
40 :第1昇降装置
50 :第2昇降装置
60 :第1搬送装置
63 :支持部
65 :移動機構
70 :第2搬送装置
73 :第3搬送装置
80 :受取装置
84 :支持体
85 :供給装置
H :制御装置
W :物品
WA :段積み物品群
WB :部分物品群
WC :把持対象物品群
WD :吸着対象物品群
Z :上下方向
Claims (6)
- 載置部の上に段積みされた複数の物品である段積み物品群から、一部の段に属する複数の前記物品である部分物品群を分離する荷卸し装置であって、
前記段積み物品群を構成する複数段の前記部分物品群のうちの1つの段の前記部分物品群を把持対象物品群として、前記把持対象物品群の側周面を把持して、前記把持対象物品群及びそれより上の段の前記部分物品群を保持する把持装置と、
前記段積み物品群を構成する複数段の前記部分物品群のうちの最上段の前記部分物品群を吸着対象物品群として、
前記吸着対象物品群を構成する複数の前記物品のそれぞれの上面を吸着して前記物品を保持する吸着部を複数備えると共に、これら複数の前記吸着部が互いに独立して動作する吸着装置と、
前記載置部と前記把持装置とを相対的に昇降させる第1昇降装置と、
前記吸着装置と前記把持装置とを相対的に昇降させる第2昇降装置と、
前記把持装置が保持している前記部分物品群を、前記把持装置から受け取って搬送する第1搬送装置と、を備える、荷卸し装置。 - 前記把持装置と、前記吸着装置と、前記第1昇降装置と、前記第2昇降装置と、前記第1搬送装置と、を制御する制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記把持装置により、前記段積み物品群の最上段より下の段に設定された前記把持対象物品群の側周面を把持して、前記第1昇降装置により前記段積み物品群から複数段の前記部分物品群を分離し、分離した複数段の前記部分物品群の内の最上段の前記部分物品群を前記吸着対象物品群として、前記吸着装置により前記吸着対象物品群の一部又は全部の前記物品を吸着して保持し、前記第2昇降装置により前記吸着装置が保持している前記物品を前記把持装置に対して相対的に上昇させ、前記把持装置が保持している前記部分物品群を前記第1搬送装置により受け取って搬送し、前記吸着装置が保持している前記物品を、前記載置部に残った前記段積み物品群の上、又は前記載置部の上に戻す、必要個数分離動作を行う、請求項1に記載の荷卸し装置。 - 前記制御装置は、前記吸着装置により前記吸着対象物品群の一部又は全部の前記物品を吸着して保持した後、前記載置部に残った前記段積み物品群の上又は前記載置部の上に戻す場合に、前記吸着装置が保持している前記物品のうちの前記段積み物品群の側周面に近い側に位置することになる前記物品を優先的に戻すように前記吸着装置を制御する、請求項2に記載の荷卸し装置。
- 前記段積み物品群の最上段の前記部分物品群から任意の個数の前記物品を取り出す取出装置と、前記取出装置から前記把持装置及び前記吸着装置へ前記段積み物品群を搬送する第2搬送装置と、を更に備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の荷卸し装置。
- 前記第1昇降装置は、前記載置部を前記把持装置に対して昇降させ、
前記第2昇降装置は、前記吸着装置を前記把持装置に対して昇降させ、
前記第1搬送装置は、前記把持装置から受け取った前記部分物品群を支持する支持部と、前記支持部を移動させる移動機構と、を備え、
前記移動機構は、前記支持部を、前記把持装置よりも下側において、上下方向視で前記把持装置と重複する受取位置と、前記上下方向視で前記把持装置と重複しない搬出位置との間で移動させる、請求項1から4のいずれか一項に記載の荷卸し装置。 - 前記第1搬送装置から前記部分物品群を受け取って支持体の上に載置する受取装置と、
前記受取装置に空の前記支持体を供給する供給装置と、
前記受取装置により前記部分物品群が載置された前記支持体を、追加作業エリアへ搬送する第3搬送装置と、を更に備え、
前記追加作業エリアでは、前記支持体に載置された前記部分物品群に対して、1つ又は複数の前記物品を追加する作業が行われる、請求項1から5のいずれか一項に記載の荷卸し装置。
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