JP2507689B2 - パレタイズ装置 - Google Patents

パレタイズ装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の同種または異種の貨物をパレットま
たは箱体等の受け具に効率良くパレタイズするパレタイ
ズ装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のパレタイズ装置は、パレットまたは箱体等の受
け具に同一寸法の貨物のみを複数積載するものが殆どで
あった。しかしながら、消費者の商品に対する需要が多
様化した現在においては、このような商品の多様化に基
づく多品種少量輸送が必要となり、それに伴って貨物の
寸法も一様でなく異なった寸法の異種の貨物をパレタイ
ズするパレタイズ装置が要求されている。
上記の要求に応えるものとして、貨物の積付制御装置
(特開昭60−209439号公報)に示されるものがある。こ
の公報に示されるものは、大きさの異なる複数の貨物を
効率良く積付けるため、予め複数貨物の積付パターンデ
ータ及び積付順序データを作成し、任意の順序で投入さ
れた前記複数貨物を前記各データに従って所定順序でし
かも積付パターンにあった様式で積付けるものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記システムにおいては、1つのパレ
ットに出来るだけ多くの貨物を積付するため、貨物と貨
物との隙間を少なくし、無駄なスペースがない様にする
必要があり、このため全体のパレタイズ計画、管理等を
行う上位制御装置と、ロボットを使用し積付をおこなう
パレタイズ装置により構成される全体システムが要求さ
れる。またシステム全体が大きくなると上記に加え積付
る貨物の供給装置等が付加されることがある。
この様な場合、積付ける貨物の供給順の決定は上位制
御装置で行い、積付演算および積付順序はパレタイズ装
置で行なうことになる。この場合、2つの装置でほぼ同
様な演算をもつ必要があるため開発時間および費用がか
かる。あるいは、2つの装置間で貨物の供給順と積付け
順序の不一致により、供給された貨物を仮置台にかりお
きする等の余分な置き換え動作が必要となり、タクトタ
イムを損なうという不具合があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、貨物の供給順と積付け順序を簡易な方法で
一致させることで、貨物の積付を効率よく行なえ、しか
も低タクトタイムのパレタイズ装置を得ることを目的と
する。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るパレタイズ装置は、複数の同種または
異種の貨物を、パレットまたは箱体等の受け具に積載す
るものにおいて、上記受け具に積載する貨物の種類、個
数等のデータを入力するデータ入力手段と、該入力され
たデータより貨物の供給順データを演算する第1積付演
算手段と、該演算された供給順データを上位の貨物供給
手段へ出力するデータ出力手段と、上記供給順データに
従って供給されてくる貨物の受け具への積載順序及び積
載位置を演算する第2積付演算手段と、該演算結果に従
って貨物を受け具へ積載するハンドリング手段とを備え
たものである。
〔作用〕
この発明によるパレタイズ装置は、データ入力手段に
よって入力された積載目的の貨物の種類及び個数データ
等より第1積付演算手段は上位の貨物供給手段にて供給
すべく貨物の供給順データを演算し、データ出力手段に
て供給順データを貨物供給手段に出力し演算された供給
順及び所定個数の貨物をパレタイズ装置に供給すること
で、貨物の供給順序を積付け順序に一致させることがで
きる。
〔実施例〕
以下、第1図〜第7図に示す実施例に基づいて本発明
を説明する。尚、各図中、第1図は本発明のパレタイズ
装置の一実施例を示す平面図、第2図は第1図のパレタ
イズ装置のハンドを拡大して示す平面図、第3図はパレ
ットに異なる寸法を有する貨物が混載された状態を示す
斜視図、第3図は第1図に示すパレタイズ装置の動作を
示すフロー図、第5図(a),(b),(c),
(d),(e),(f)はそれぞれ貨物の積載パターン
を示すパターン図、第4図は第1図に示すパレタイズ装
置の動作を示すフロー図、第6図は積載する際のスペー
スの概念を示す三次元座標、第7図は積載するスペース
の概念であるスペースを示す概念図を示した図である。
本実施例のパレタイズ装置(P)は、第1図に示す如
く、ロボット本体(1)と、ロボット本体(1)のアー
ム(2)の先端に取り付けられたハンド(3)とを備え
ており、アーム(2)を同図中一点鎖線で示す円弧状の
動作領域(4)において伸縮させると共に水平方向に揺
動させて搬入コンベア(5)によって供給される貨物
(図示せず)をハンド(3)によって把持してパレット
コンベア(6)によって搬送される受け具(以下、「パ
レット」で代表する)(7)に所定数量だけ積載するよ
うに構成されている。そして、上記ハンド(3)は、第
3図に示す如く、貨物の上面に吸着させて把持する一対
の吸着パッド(3a),(3b)とを備え、対象となる貨物
を吸着パッド(3a),(3b)とを適宜切り替えて貨物を
把持するように制御されている。
而して、本実施例のパレタイズ装置(P)は、例えば
同種または異種の貨物(9)をパレット(7)に混載し
得るようになされている(第3図参照)。そして、該パ
レタイズ装置(P)は、貨物(9)の寸法等の貨物デー
タ及びパレット(7)に積載する貨物(9)の種類、個
数等の積載データをそれぞれ入力するデータ入力手段
と、該データ入力手段によって入力されたデータ等を記
憶するメモリと、該メモリに記憶されたデータより貨物
の供給順データを演算する第1積付演算手段と、該演算
された供給順データを上位の貨物供給手段へ出力するデ
ータ出力手段と、上記供給順データに従って供給されて
くる貨物の受け具への積載順序及び積載位置を演算する
第2積付演算手段と、該演算結果に従って貨物を受け具
へ積載するハンドリング手段とを備えている。
そして、該パレタイズ装置(P)は、上記第2演算手
段の演算結果に基づいてハンドリング手段、即ち前記ハ
ンド(3)を作動させて貨物(9)をパレット(7)上
に混載する。混載する際には、例えば第5図(a)〜
(f)に示す6つの積載パターンP4a,P4b,P6a,P6b,P8a
及びP8bに従って混載するようになされている。これら
の積載パターンは、予めメモリ(図示せず)に記憶させ
てあり、パレタイズする貨物(9)に即して演算により
適宜選択するようになされている。上記積載パターンP4
a,P4bはそれぞれ同一貨物(9)を4個積載する場合の
パターン、積載パターンP6a,P6bはそれぞれ同一貨物
(9)を6個積載する場合のパターン、積載パターンP8
a,P8bはそれぞれ同一貨物(9)を8個積載する場合の
パターンを示している。
次に、本実施例のパレタイズ装置(P)によって異種
の貨物(9A),(9B)をそれぞれ11個,12個混載する場
合を例に挙げて第4図、第5図に基づいて説明する。
パレタイズ装置(P)が始動すると、まず混載すべき
貨物(9A),(9B)それぞれの積載パターンの組み合わ
せを演算する(ステップ110)。貨物(9A)を11個積載
する場合には次の3つの組み合わせが演算によって求め
られる。
1)8個の積載パターンと端数3個の組み合わせ 2)6個と4個の積載パターンと端数1個の組み合わせ 3)4個の積載パターン2つと端数3個との組み合わせ ここで、上記1)の組み合わせをA1=AP8+AH1と定義
し、A1は貨物(9)の1つ目の組み合わせ、AP8は貨物
(9A)の8個の積載パターン、AH3は貨物(9A)の端数
(H)が3個あることを意味する。上記2),3)の各組
み合わせを上記1)と同様に表わすと、2)の組み合わ
せはA2=AP6+AP4+AH1、3)の組み合わせはA3=AP4+
AP4+AH3となる。
貨物(9B)についても同様に表わすと、B1=BP8+BP
4、B2=BP6+BP4+BH2及びB3=BP4+BP4+BP4の3つの
組み合せがある。
上記の如く、各貨物(9A),(9B)の組み合わせが演
算されると、次にAP8の場合には、第5図に示す積載パ
ターンP8a,P8bのいずれかを決定する必要がある。積載
パターンP8a,P8bのいずれかは、例えば次の規則に従っ
てA1〜A3が決定される。
1)横方向寸法(第5図中のPW)がパレット(7)の横
寸法以内で且つ横寸法範囲で最も長いもの。
2)縦寸法(PL)が最も短く且つ、パレット(7)の縦
寸法範囲内のもの。
また、第2項め以降(例えばB2におけるBP4…)のと
きは、1),2)に加えて、 3)1つ前の項(B2のBP4に対するBP6)で決めたパター
ンの上に乗ること。
ステップ110において各貨物(9A),(9B)毎の積載
パターンの組み合わせが決定されると、次の組み合わせ
のうち積載する優先順序が演算によって決定される(ス
テップ120)。この優先順序は、例えば次のような項目
に重み付けをして加算した評価式によって決定される。
1)積載の段数(つまり、上記の項数、B1であれば2、
B2であれば3) 2)最大パターンの縦寸法(PL)の短さ。
3)端数の少なさ。
ステップ120において積載パターンの組み合わせの優
先順序が決定されると、各貨物(9A),(9B)間の積載
パターンの組み合わせを演算する(ステップ130)。こ
の演算は、例えば、ベースの概念を導入して次のように
行なわれる。ここで、ベースとは、その上に貨物を積む
ことのできる矩形のスペースのことであり、ベースの上
に貨物を積み込めばその貨物を積み込んだ残りのスペー
スと更に今積み込んだ貨物(9)の上も新たなベースと
なる。また、前述のパターンにも、そのパターンで積ん
だとき、その上のベースの寸法が定義されている。つま
り、ベースには、その縦横寸法、高さ、及びスタート位
置座標を持つ。即ち、初期条件で、ベースは、パレット
(7)そのものであり、ベースの寸法がパレット(7)
の寸法、ベースの高さが0mmで、スタートの位置座標が
パレット(7)の端(第6図参照)(0,0)となる。こ
の初期ベースをベース1とする。
次に、上記ベース1の上に貨物(9)を積載すると
き、このベースかどのように変化するかを第7図に基づ
いて説明する。
空のパレット(7)は、上述の如く、ベース1とな
り、該パレット(7)の上にPA4を積載する場合、同図
中ベース2と書かれた部分に置いたとき、ベース1は分
割されてベース2〜ベース4になる。即ち、ベース3と
ベース4とは、PA4を置いた残りのスペースで、ベース
の定義が矩形であるため、同図のようにベース3とベー
ス4の2つになる。このとき、ベース2,3のベース高さ
は0mmのままであり、スタートの位置座標はそれぞれ(7
2),(73)となる。ベース2はPA4を置いた上のスペー
スで、スタートの位置座標は(71)、ベース高さは貨物
(9A)(PA4)の上であるから、貨物(9A)の高さに等
しくなる。このようにベースの上に貨物を積載すること
によりベースが分割されてゆく。この例では、混載する
貨物(9A),(9B)は、A3=AP4+AP4+AH3とB3=BP4+
BP4+BP4である。そこで、これらのパターンをいかに組
み合わすかを説明する。
1)それぞれの貨物の最大パターンの最も寸法の大きい
ものを選択し、全パターンが終了するまで以下の計算を
繰り返す。
2)選択されたパターンの載せられる最小のベースを選
択し、上述のベース分割を行なう。このとき、貨物の上
下段でできるだけ同一種の貨物となるように、同一の場
合はできるだけ同一貨物上のベースを優先し選択する。
以上の繰り返しによりすべてのパターンが積載され
る。
ステップ130において貨物間の積載パターンの組み合
わせが上述の如く演算されると、残りの端数の組み合わ
せを演算する(ステップ140)。端数の積載は、基本的
にはステップ130の積載と同様、ベースの分割演算によ
り端数の貨物(9)を積載してゆき、このときの対象貨
物(9)の選択順序は、貨物(9)の平面寸法の大きい
順にするのが一般的である。
而して、本実施例はパレタイズ装置に貨物を供給する
とき、同一の貨物でも、実際に積み付ける順に分割し供
給要求を出すことを特徴とする。例えば、貨物Aを全体
で10個、貨物Bを全体で6個積付ける場合で、第1積付
演算手段では、各貨物の供給順序として、初めに貨物A
を5個、次に貨物Bを6個、最後に貨物Aを5個という
ように供給順データを演算し、データ出力手段を通して
演算データを上位の貨物供給手段に出力する。
次に、第2積付演算手段は上記供給順データにより該
当パレットに積付ける各貨物の順序と位置を計算し、実
際ハンドリング手段は、供給されてきた各貨物を上記計
算通りの順序で各位置に積付ける。従って、同一貨物で
も供給順の要求を分割することにより仮置台、あるいは
置き換え等の余分な動作のない低タクトタイムでの積付
が可能となる。
〔発明の効果〕
以上本発明によれば、パレタイズ装置において貨物の
供給順までのデータを作成し、この作成データを上位の
貨物供給手段に返信し供給順に従って貨物を供給しても
らうことで、簡易な方法で貨物の供給順と積付け順序の
一致をとることができるため、パレタイズ装置側では貨
物を仮置台に仮置きする等余分な貨物置き換え動作を不
要とできることで高効率で、且つ低タクトタイムのパレ
タイズ装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のパレタイズ装置の一実施例を示す平
面図、第2図は第1図のパレタイズ装置のハンドを拡大
して示す平面図、第3図はパレットに異なる寸法を有す
る貨物が混載された状態を示す斜視図、第4図は第1図
に示すパレタイズ装置の動作を示すフロー図、第5図
(a),(b),(c),(d),(e),(f)はそ
れぞれ貨物の積載パターンを示すパターン図、第6図は
積載する際のスペースの概念を示す三次元座標、第7図
は積載するスペースの概念であるベースを示す概念図で
ある。 各図中、(1)はロボット本体、(3)はハンド(ハン
ドリング手段)、(7)はパレット(受け具)、(8)
は仮置台、(9)は貨物、(P)はパレタイズ装置であ
る。 尚、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の同種または異種の貨物を、パレット
    または箱体等の受け具に積載するパレタイズ装置におい
    て、上記受け具に積載する貨物の種類、個数等のデータ
    を入力するデータ入力手段と、該入力されたデータより
    貨物の供給順データを演算する第1積付演算手段と、該
    演算された供給順データを上位の貨物供給手段へ出力す
    るデータ出力手段と、上記供給順データに従って供給さ
    れてくる貨物の受け具への積載順序及び積載位置を演算
    する第2積付演算手段と、該演算結果に従って貨物を受
    け具へ積載するハンドリング手段とを備えたことを特徴
    とするパレタイズ装置。
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