JPH0413259B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は主に産業用ロボツトによる異品種物
品のパレタイジング方法に関する。

〔従来の技術〕

品種の異つた物品を別々のパレツト上に積載し
ておき、産業用ロボツトによつて品種毎に（パレ
ツト毎に）所望個数ずつデパレツトし、最終積上
げ用の小パレツト上に品種をとり混ぜて積載して
いく作業があるが、このような作業において、品
種が異つても物品の外観形状が同一の場合（例え
ば異つた品種の飲食料が同一大きさ、同一形状の
ボツクス、バケツト等に収容されて積重ねられて
いる場合）は問題ないが、品種が異るごとに物品
の外観形状も変化する場合には、最終積上げ用の
小パレツト上での積上げ時に次のような問題があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

すなわち、異つた大きさの物品を段積みするの
であるから相当に大きさ、形状の異る物品同士を
上下に段積みすることはできず、かといつて個々
の品種ごとにパレツト上での載置位置を特定した
のでは合理的なパレタイジングはできない。

つまり、例えばＡ品種はパレツトの右隅、Ｂ品
種は左隅………というように載置位置を特定した
のでは、パレツト上に載置できる物品品種数が極
端に制限される上に、積込む品種の組合わせによ
つては荷重の偏りが生じるおそれがある。

また、上記のように品種ごとにパレツト載置位
置を特定しておく方法は、品種数が多い場合には
実施不可能である。

ところが、知能ロボツト以外の産業用ロボツト
の場合、物品をつかんで運ぶためのハンドおよび
アームの動作は予めテイーチングするようになつ
ており、あるパレツト上の物品をデパレツトして
搬送し、小パレツト上へ積上げる動作を行うため
には、当該動作を実行する以前に、その経路が決
められていること、つまりパレツト上での載置位
置が特定されていることが必要である。

そこで、この発明は物品が大きさ形状の異る多
品種にわたる場合であつても、ハンド、アーム等
の動作を予め教示しておくタイプのロボツトでも
つて、上記のような不都合なく合理的に品種を小
分け用のパレツト上へのパレタイジングできる方
法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題を解決したこの発明の方法は、類似大
きさ類似形状の品種の物品ごとに区分けしてパレ
ツト上に配置した複数種類の物品配置パターン
を、ロボツトの動作情報と共に予めロボツトの制
御装置に記憶せしめておき、動作開始時に入力さ
れた品種毎の個数情報に基づいて、上記物品配置
パターンのうち適合する１つを決定し、次に当該
物品配置パターンに対応する動作情報に基づいて
パレツト上に多種の物品を分配載置していく方法
である。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて実施例を説明する。

第１図はこの発明のパレタイジング方法を実施
するためのロボツトシステムの全体平面図、第２
図は縦断側面図（断面は第１図の−線）であ
り、この実施例のロボツト１は支柱２によつて床
上一定高さに架設されたレール３上を移動するガ
ーダー４と、該ガーダー４上で水平に移動する昇
降アーム５と、該昇降アーム５下端に取付けられ
たバキユームパツド式のハンド６とからなり、床
上にはレール３に沿つて多数の（この例の場合８
カ所）パレツト載置ステーシヨン７が設けられる
と共に、小パレツト８の移送用コンベア９，１１
が配置されている。なお、この例ではガーダー４
と昇降アーム５およびハンド６はコンベア９，１
１に対応して２組設けてある。１２，１３は夫々
コンベアへの空パレツトの搬入ステーシヨン、実
パレツトの搬出ステーシヨン、であり１４はコン
ベア１１上へのパレツト８の送りタイミングを調
整するためのバツフアステーシヨンである。

載置ステーシヨン７は第２図示のように、表面
に多数の遊転ボール１５を設けて、側方から（レ
ール３に直交する方向）フオークリフト等によ
り、物品を積載した大パレツト１６を容易に搬
入、搬出できるようになつており、この実施例の
場合第１図左側の２カ所のステーシヨン７には、
同一品種（Ａ品種）の物品を積載したパレツト１
６を載置し、以下右方へ向かつてＢ品種、Ｃ品種
………と異つた品種を１パレツト１６ずつ載置し
てある。

この実施例の物品Ｗは全て段ボール製の直方体
容器内に収納されており、品種Ａ，Ｂ，Ｃ………
毎に該容器の形状、大きさが異つている。

すなわち、例えばＡ品種は縦長×横長×高さが
300×210×200（mm）の寸法の容器に収納されてお
り、Ｂ品種は200×200×150（mm）の寸法の容器に
収納されている………といつたように異つた大き
さ、形状の容器に収納されている。

そして、このシステムの稼働開始時にシステム
全体を制御する制御装置（コンピユータ）１７
に、小パレツト８上へ積み込むべき品種別の個数
を入力すると（例えばＡ品種20個、Ｂ品種15個、
Ｃ品種５個、Ｄ品種３個………等）前記搬入ステ
ーシヨン１２から空パレツト８がコンベア９上へ
と送り込まれると共に、ロボツト１がバキユーム
ハンド６でもつて各載置ステーシヨン７上のパレ
ツト１６から所定の個数ずつの物品を吸着搬送
し、コンベア９上で一時的に位置決め停止されて
いる小パレツト８上へと積載していくのであり、
第１図左側のバキユームハンド６による物品の積
込みが終了しても、先行のパレツト８上の右側の
ハンド６による積込みが終了していない場合に
は、前記バツフアステーシヨン１４により先行の
パレツト８がコンベア１１上から送り出されるま
で待機し、以後コンベア１１上での第１図右側の
ハンド６による積込みが行われて搬出ステーシヨ
ン１３へと送り出されるのであるが、上記稼働開
始時の入力情報（品種別の個数）は次のように処
理されて、所望の品種、個数に適合した動作指令
がロボツトへと発せられる。

すなわち、前記制御装置１７には、物品を互い
に上下に重ねて積上げても荷崩れのおそれのない
程度に類似の大きさ（平面的な大きさ）の物品群
（グループ〜）に分け、該物品群（グループ
〜）を小パレツト８上に区分けして配置する
際の種々の配置パターンを記憶せしめてあり、各
配置パターン毎のロボツト動作（つまりガーダー
４、昇降アーム５等の移動タイミング、移動距
離）の情報も併せて記憶せしめてある。

さらに具体的に詳述すると、この実施例では扱
う物品の品種数がＡ，Ｂ，Ｃ………Ｇと７種類に
及ぶので、配置パターン数の徒らな増大を防ぐた
めに互いに上下に重ねて積上げても荷崩れ等のお
それのないもの（つまり、縦長と横長とが夫々30
mmと20mm以内の違いのもの）については、配置パ
ターンを構成する上では同一の物品とみなし、第
３図に示したように、Ｃ品種とＥ品種を同一の物
品群（グループ）Ｆ品種とＧ品種を同一の物品
部（グループ）以下Ａ，Ｂ，Ｄの各品種は夫々
単独で１つの物品群（グループ）を構成せ
しめ、このグループ〜について種々の配置パ
ターンを構成している。

第３図は縦長と横長とについて30mm、20mmごと
に区分した表に、各品種の相当する位置を示した
ものであり、扱う品種がさらに増加した場合に
も、この表の同一のます目に入いる品種について
は、同一物品群とする。

そして、上記のようにして配置パターンを構成
する上での便宜に基づいて再編成された５つの物
品群について、次のようにして夫々エリア数（積
上げるべき山の数）が決定され、該エリア数に基
づいて配置パターンが選択決定される。

すなわち、小パレツト８上に積み上げうる物品
の高さはロボツトハンド６の動作範囲（第２図）
とか、パレツト面に接する物品底面積の大小等に
よつて夫々制限があり、各物品についての積上げ
高さの最高限は予め判明しており、当該最高限高
さの数値に基づいて次の数式によつて導かれる整
数を各物品群についてのエリア数とする。

（エリア数）＝Σ｛（各品種の容器高さ）×
（積込むべき個数）｝／最高限高さ 但し、上記数式の右辺の値が整数でない場合に
は小数点以下を切り上げる。

つまり、例えば今、グループのＣ，Ｅ品種に
ついて夫々５個と10個が積込むべき個数として入
力されたとし、Ｃ品種の容器高さは200mm、Ｅ品
種の容器高さは150mm、グループについての最
高限高さが2000mmであるとすると、上記数式は 200×５＋150×10／2000＝1.25 となり、求めるエリア数は２となる。

同様にして各物品群（グループ）についてエリ
ア数を求め、得られたエリア数（例えば、グルー
プについては２エリア、グループについては
２エリア、グループについては１エリア、グル
ープについては０、グループについては２エ
リア）に相当する１つの配置パターンＰ１を、制
御装置（コンピユータ）１７内のメモリＭ１に記
憶してある多数の配置パターンＰ１，Ｐ２………
の中から選択決定する（第４図）。

すなわち、制御装置１７のメモリＭ１内には、
第４図に例示したような、各物品群（グループ）
の異つたエリア数の組合わせに応じた多数の配置
パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３………が記憶せしめて
あり（例えば、配置パターンＰ１はグループ２
エリア、グループ２エリア、グループ１エリ
ア、グループ０エリア、グループ２エリア、
配置パターンＰ２はグループ１エリア、グルー
プ０エリア、グループ２エリア、グループ
２エリア、グループ２エリア、配置パターンＰ
３はグループ３エリア、グループ０エリア、
グループ３エリア、グループ０エリア、グル
ープ１エリア………等）、その中から適合する
１つの配置パターン（上例であれば配置パターン
Ｐ１）を決定するのである。

なお、上記配置パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３……
…は、各物品群のエリア数が同一のものについて
は、パレツト８上に物品を積載した状態での荷重
バランスがなるべく偏らない１つのパターンに統
一しており、実際上は生じないパターン、例えば
グループについてのみのエリアでパレツト８上
がうめられ、他のグループについてはエリアが存
在しない場合の配置パターンについては記憶せし
めておらず、予め記憶せしめておく配置パターン
としては20〜30種程度である。

そして、さらに上記制御装置１７のメモリＭ２
内には上記各配置パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３……
…に対応するロボツト動作の情報（ガーダー４、
昇降アーム５等の移動タイミング、移動距離）が
併めて記憶せしめてあり、当該情報に基づいてロ
ボツトに動作指令が発せられる。

すなわち、例えば上例の配置パターンＰ１が選
択決定されたとすると、ロボツト１は該配置パタ
ーンＰ１とセツトになつたメモリＭ２内の動作情
報に従つて、第１図最左端の載置ステーシヨン７
からＡ品種の物品を入力された個数だけ、例えば
20個、コンベア９上の小パレツト８上へ移載す
る。移載位置はもちろん配置パターンＰ１に従つ
た第４図上パレツト右下隅であり、このパターン
に関する限り物品の移載位置は固定されているこ
とになるので、最左端の載置ステーシヨン７と上
記小パレツト右下隅との間の昇降アーム５つまり
ハンド６の確定した移動情報（主に水平方向の情
報）が制御装置１７から発せられる。ハンド６の
昇降はハンド６に取付けたリミツトスイツチ、近
接スイツチ等により直接物品の上端を検出して発
停制御される。

なお、第１図載置ステーシヨン７左端の２カ所
をＡ品種用の載置場としているのは、Ａ品種の需
要が多く、多数のＡ品種を載置しておくためであ
り、またコンベア９に沿つたＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ品種
をコンベア１１に沿つたＥ，Ｆ，Ｇ品種よりも、
いずれも需要の多い（デパレツト頻度の高い）品
種としておくことにより、コンベア９に沿つて移
動中にＡ〜Ｄ品種を積込まれた積載作業完了とな
つた小パレツト８の多くは、次のコンベア１１上
で停止することなしに直ちに搬出ステーシヨン１
３へ送り出されて、全体のサイクルタイムが短く
なるように図つてある。

そして、Ａ品種の所定数の積込みが終了したな
らば次にＢ品種の積込みを同様にして行い、この
Ｂ品種（グループ）は２エリアに亘つており、
２山に分割して積載していく。同様にＣ品種（グ
ループ）、Ｄ品種（グループ）についても
夫々２エリア、２山に分割して積載していき、こ
の例では上記Ａ〜Ｄ品種の積込みで積載作業が全
て完了となるので、小パレツト８は次のコンベア
１１上で停止することなく、つまり品種Ｅ〜Ｇの
積込みを行わず、直ちに搬出ステーシヨン１３へ
と送り出される。

もちろん、入力する品種別の個数が異れば、制
御装置１７により別の配置パターンが選択決定さ
れ、別の動作情報（プログラム）に基づいて各品
種の積載パレツト１６から所定個数ずつの物品の
デパレツトおよび小パレツト８へのパレタイジン
グ動作が行われる。

なお、配置パターンの決定は前述のように物品
群ごとのエリア数により決められるので、例えば
上述の配置パターンＰ１についても、グループ
の２エリアがＣ品種のみによつて構成される場
合、Ｅ品種のみによつて構成される場合、Ｃ，Ｅ
品種の混合によつて構成される場合があり、上記
のように２品種以上が混合される場合には、第５
図示のように単に上積みしてパレタイジングされ
るが、当該複数品種は前述ように互いに上下に積
載しても崩れるおそれのないものに選択されてい
るので、積載動作中および積載完了後の搬送にお
いても何ら支障は生じない。

また、ロボツト１による小パレツト８への物品
載置の動作情報（プログラム）は、同一エリア内
であれば異品種の物品を上下に積層して積上げて
いく場合も、積上げていく物品の中心が常に同一
垂直線上に揃う、いわゆる棒積み状となるように
設定し、その面でも荷崩れの防止を図つている。

以上のように、小パレツト８上には最初に入力
した品種毎の個数通りの物品が選択された配置パ
ターン通りに積込まれるが、このパレタイジング
過程をフローチヤートでもつて表わすと第６図示
のようになる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、この発明に係る
パレタイジング方法によれば、ハンド、アーム等
の動作を予め教示しておくタイプのロボツトであ
つても、大きさ、形状の異る多品種の物品を荷重
の偏り等起こすことなく、種々な組合わせでもつ
てパレタイジングせしめうる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するためのロボ
ツトシステムの全体平面図、第２図は第１図の
−線断面図、第３図は多品種の物品を類似形
状、類似大きさの物品群に再編成するための表、
第４図は配置パターンの例、第５図は小パレツト
上での物品の積載状態を示す側面図、第６図はフ
ローチヤートである。 １……ロボツト、６……ハンド、８……小パレ
ツト、１７……制御装置、Ｗ……物品、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ……品種、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３
……配置パターン、Ｍ１，Ｍ２……メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 大きさ、形状の異る多種の物品を産業用ロボ
   ツトによりパレツト上に積上げていく方法であつ
   て、類似大きさ、類似形状の品種の物品ごとに区
   分けしてパレツト上に配置した複数種類の配置パ
   ターン及び当該配置パターンに対応する動作情報
   を予め記憶せしめておき、動作開始時に入力され
   た品種毎の個数情報に基づいて適合する上記配置
   パターンの１つを決定し、当該配置パターンに対
   応する動作情報に則つてパレツト上に多種の物品
   を分配載置していくことを特徴とするロボツトに
   よる物品のパレタイジング方法。