JPH03243533A - パレタイズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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か殆どであ
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、貨物の横付制御装置（
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、予め複数貨物の横付パタ
ーンデータ及び横付順序データを作成し、任意の順序の
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
序でしかも横付パターンにあった様式で各貨物を積付け
するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来装置において、異種の貨物をコンベ
ヤ等の供給装置で順序づけられて供給される場合、ロボ
ット等の横付手段が横付時に貨物を落下させた時など、
その貨物を既定の積付位置に積み付けることは困難であ
った。すなわち、積付は時にロボットが貨物を１個積み
付ける毎に１個貨物をコンベヤで供給していたのでは時
間がかかるため、ロボットが積付は完了前でも予めコン
ベヤには複数の貨物が積み付は順に投入されている。従
って、ロボットが積付は時に貨物を落下させた場合、該
貨物をコンベヤに戻し再びロボットにピックさせ、積み
付は動作させようしても、コンベヤには次積み付は貨物
が供給されていたため、ロボットによる当該貨物の積み
付は動作は不能となり、しかも各貨物の積み付は位置は
予め積み付は位置演算結果によって決まっているため人
手によって不適当な位置に貨物を積み付けると後続の貨
物の積み付けに支障を来すといった問題点があった。

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、貨物の落下のような積み付はエラー発生時
であっても、貨物を受け真上の適正位置に積み付は可能
な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、ハンドリング手段にて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、上記貨物の寸法等
の貨物データ及び上記受け具に積載する貨物の種類、個
数等の積載データに基づいて貨物の積載順序及び積載位
置を演算する荷姿演算手段と、上記ハンドリング手段に
よる貨物積載エラーを検知する積載エラー検知手段と、
エラー検知信号を受け、上記荷姿演算手段にて演算され
た当該貨物の積載予定位置へハンドリング手段を移動さ
せるハンドリング移動手段とを設けたものである。

（作用） この発明によれば、ハンドリング手段が貨物を受け具へ
積載途中で、貨物を落下させる等積載エラーを発生した
場合、積載エラー検知手段がそれを検知し係員に報知し
、報知後ハンドリング移動手段を稼動することで、ハン
ドリング手段は積載エラーをした貨物の積載予定位置を
荷姿演算手段より人力し、その位置を受け真上で係員に
対し指示する。

〔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４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５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ベースを示す概念図である。

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、外部よりアーム（２）先
端を所定位置に移動させる動作信号人力用の制御パネル
（ＩＣ）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−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ケ具（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２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）によっ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人力する人
力手段と、該入力手段によって人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に基づい
て貨物（９）の積載順序及び積載位置を演算する荷姿演
算手段（装置）と、ハント（３）の積載エラーを検知す
る積載エラー検知手段と、積載エラー検知時にハント（
３）を、制御パネル（１ｃ）よりの制御信号に従って積
載予定位置へ移動させるハンドリング移動手段とを備え
ている。そして、該パレタイズ装置ＣＰ）は、上記荷姿
演算装置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４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Ｐ４ａＰ４ｂ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、Ｐｌｉｂ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Ｐ８ａ、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（９＾）
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＾１＝ＡＰ８　＋ＡＨ
１と定義し、ＡＩは貨物（９）の１つ目の組み合わせ、
Ａｒ１は貨物（９Ａ）の８個の積載パターン、八Ｈ３は
貨物（９Ａ）の端数（）Ｉ）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ｌ）と同様に表
わすと、２）の組み合わせはＡ２＝ＡＰ６　＋ＡＰ４　
＋Ａ）ＩＩ　。

３）の組み合わせはＡ３＝八Ｐ４　＋ＡＰ４　＋Ａ）１
３　となる。

貨物（９Ｂ）についても同様に表わすと、Ｂ１＝ＢＰ８
＋ＢＰ４　、　Ｂ２＝ＢＰＩｉ　＋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（９＾）　、　（９Ｂ）の組み合わ
せが演算されると、次にＡｒ１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＾１〜Ａ３が決定される。

１）横方向寸法（第４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ＢＦ２・・・
）のときは、１）　、２）　　に加えて、３）１つ前の
項（Ｂ２のＢＦ２に対するＢＦ２　）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（９＾）、（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（Ｐｉ、）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（９＾）　、　（９Ｂ）
間の積載パターンの組み合わせを演算する（ステップ１
３０）。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Ｏｍｍで、スタート
の位置座標がパレット（７）の端（￥Ｓ６図参照）（ｏ
、ｏ）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８図に基づいて
説明する。

空のパレット（ア）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、べ」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（７２）　、　（７３）　　となる。ベース２はＰ＾
４を置いた上のスペースで、スタートの位置座標は（７
１）、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　＋＾Ｐ４　＋ＡＩ（３と８
３＝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１４ｏ）。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）を積載してゆぎ、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
きい順にするのが数的である。

以上の説明から明らかなように、搬入コンベヤ（５）か
ら供給される貨物は荷姿演算手段にて演算された供給順
序で順次投入されてくる。しかし、前述のように、この
時貨物の供給はロボットによって１つの貨物積み付は完
了後、後続する貨物を１つ搬入コンベヤ（５）によって
投入するのではなく、積み付は順序に従いロボットが積
み付けることを見込んだ複数の貨物を次々と搬入コンベ
ヤ（５）　に投入する。従って、この場合、貨物の供給
はロボットが貨物ピッキングミス等の積載エラーがなく
順次パレット（７）　に投入されてくる貨物を積み付け
ることを前提としている。ゆえに、ロボットが積載エラ
ーを起した場合、或は新たな貨物の追加供給が必要な時
、搬入コンベヤ（５）には既に積載エラーをしてしまっ
た次横付以降の貨物が供給されているため、次横付貨物
を搬入コンベヤ（５）よりピッキングすることが不可能
である。

そこで、次積付貨物を別途人手等でパレット（７）に積
み付ける必要があるが、パレット（７）上の積み付は位
置は前述した如く荷姿演算手段にて適正位置に演算され
ていたため、係員の勘で貨物を適当な位置に積み付けら
れると、演算された積み付は位置と異なり次積み付は以
降の貨物の積み付けに支障を来すことがある。そのため
、パレタイズ装置（Ｐ）に内蔵された積載エラー検知手
段が積載エラーを検知するその旨を係員に報知すると共
にハンドリング動作を停止する。次に係員が制御パネル
（ｌｃ）を操作して制御信号をパレタイズ装置に入力す
ると荷姿演算手段にて演算された次積付貨物の積載予定
位置データがハンドリング移動手段に入力し、ハンド（
３）　をパレット上の次横付貨物積載予定位置まで移動
させる。従って係員はハント（３）の移動位置より貨物
積載予定位置を認識し貨物を人手によって積み付ける。

（発明の効果） 以上のように、この発明によれば、貨物積載エラー発生
時に受け以上における貨物の積載予定位置をハンドリン
グ手段によって指示する構成としたのでハンドリング手
段による貨物積載エラーが発生しても、ハンドリング手
段の指示動作によって当該貨物の受け真上の適正位置を
即座に認識することが可能となり、よって貨物を人手等
で適正位置に積み付けることができ、早期に平常積載動
作を復旧することができる。

【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トを拡大
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（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５図は第１図に示すパレタイズ装置の動作を示の
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、（ＩＣ）は制御パネル
、（３）はハンド（ハンドリング手段）、（７）はパレ
ット（受け具）、（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−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の同種または異種の貨物を、ハンドリング手段にて
   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、上記貨物の寸法等の貨物データ及び上記受
   け具に積載する貨物の種類、個数等の積載データに基づ
   いて貨物の積載順序及び積載位置を演算する荷姿演算手
   段と、上記ハンドリング手段による貨物積載エラーを検
   知する積載エラー検知手段と、エラー検知信号を受け、
   上記荷姿演算手段にて演算された当該貨物の積載予定位
   置へハンドリング手段を移動させるハンドリング移動手
   段とを備えたことを特徴とするパレタイズ装置。