JPS6219963A - 貨物自動積付装置の異常予報方式 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、予め計画された貨物の配置に従って、貨物を
自動的に積付けるパレタイジングロボットシステムに係
り、特に積付ける貨物の寸法誤差が未積付貨物の配置に
与える影響を事前に検知し、異常配置状況を早期に回避
するのに好適な異常予報方式に関する。

〔発明の背景〕

パレタイジングロボツＩ・システムは、パレット上の有
効積載空間に対する積載効率を向上させるため、予め積
付位置、積付順序、動作シーケンスを決定し、それらを
基に積付けるべき領域に該貨物をロボットで配置するシ
ステムである。このシステムでは、計画通りの貨物の配
置を実現するために、与えられた積付けるべき領域内に
該貨物を積付ける必要がある。対象物を正確に位置決め
する先行技術に、画像情報等を利用し、対象物の位置を
制御する技術が知られている。例えば１位置決めの例が
、日経エレクトロニクス誌１９８２年６月７日第１８５
〜１９２頁、（谷内田正彦による“視覚を用いた自動検
査および自動組立てシステムの動向−視覚を用いた位置
決め一′″）に論じられている。しかし、積付ける貨物
が段ボール箱等の場合、該貨物の寸法が積付配置を計画
する時の仕様寸法と一致するとは限らない。このように
、貨物の実寸法と計画時の仕様寸法とが異なる場合。

従来技術では、正確な位置決めが不可能となり、位置決
め操作を無限に繰返すことになる。更に。

貨物の荷崩れ、パレット等輸送治具からのはみ出し等の
異常現象が発生する可能性がある。このように、従来技
術をそのまま、自動積付作業に適用したならば、ｔＲ頼
性、安全性の面において１問題がある。

この問題を解決するためには、（１）計画時の寸法と実
寸法とが異なる貨物が到着した時点で、該貨物を積付け
ることにより発生するであろう異常現象を予報する、（
２）積付後に発生した位置ずれを検出し、今後発生する
異常現象を予報する。

などのことが必要である。上記（２）については、既に
提案した特願昭（５９−２７７４１８）。本発明は、上
記（１）を実現するものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、パレットによる貨物輸送の要求時に、
自ＩｊＪ！ｉ付装置がパレット上の予め決められた位置
に貨物を積付ける際、ｆｆ物の実寸法と計画時の寸法と
の違いに合わせて、未積付貨物を積付けるべき領域の修
正、及び、その修正結果に基づき、事前に「荷崩」、「
パレットからのはみ出し」等の異常な配置状況を予報す
る異常予報方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、次の点にある。すなわち、積付けるべ
き貨物の実中法と計画時の寸法とに誤差があることから
、事前に誤差を測定する。実寸法が計画時の寸法より大
きい場合には、該貨物を積付けるべき領域と動作シーケ
ンスを修正する。修正した該貨物を積付けるべき領域が
、隣接する他の未積付貨物を積付けるべき領域にずれこ
むならば、そのずれこみ状況の情報を基に、影響を受け
る未積付貨物を積付けるべき領域を移動変更する。

その結果得られる情報を基に、各未積付貨物が積付可能
か否かを判定することにより、異常な配置状況の発生を
予測し、その予測される異常な配置を報知する点にある
。ここで積付が不可能な場合とは、例えば、積付けるべ
き貨物が有効積載空間からはみ出す、荷崩れの危険性が
生じる、等である。こうすることによって、事前に異常
な配置状況に陥いることを回避できるとともに自動積付
作業の監視者が早期にその対策を考えられる。

具体的には２次の動作で実現する。

ステップ１：貨物が到着したならば、貨物の実寸法を測
定する。実寸法の情報を基に、貨物を、事前に計画され
た配置すべき領域以内に、配置可能か否か判定する。可
能ならば、ステップ５へ進む。

ステップ２：実寸法の情報を基に、到着貨物を配置すべ
き領域の大きさを拡張し、配置可能な領域に修正すると
共に、動作シーケンスも修正する。

更に、修正した該貨物を配置すべき領域が、その領域と
隣接する他の未積付貨物を配置すべき領域にずれこむ場
合ずれこみ影響が及ぶ未積付貨物を配置すべき領域を平
行移動させて修正すると共に。

動作シーケンスを修正する。ステップ３：修正された未
積付貨物を配置すにき領域の情報を基に、「荷崩れ」、
「パレットからのはみ出しＪ等の異常を検出する。異常
が検出されなければ、ステップ５へ進む。

ステップ４：検出した異常の内容を、操作者に報知する
。操作者は、それに対処する。

ステップ５：積付装置に、動作指令を送信する。

以上のステップを、全ての貨物を積付けるまで繰返す。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

本実施例では、貨物の形状を全て直方体とし。

各貨物の仕様寸法は既知であるとする。

第１図は、本発明の構成例を示す図である。自動積付装
置ＩＡは、予め指定された動作シーケンスに従って、積
付ステーション（貨物が供給される場所）上の貨物をパ
レット上の予め指定された領域に、正確に積付けるパレ
タイジングロボットとする。寸法測定装置ＩＢは、積付
ステーション上に赤外線を走査することにより貨物の実
寸法を測定できるセンサとする。異常現象を報知する装
置ｉ１Ｇは、異常な配置状況及び、その原因を表示し、
また、積付作業を監視する者の指示を入力するためのグ
ラフィック端末装置とする。制御装置ＩＤは、上記三装
置と信号をやりとりすることによって、各装置を統括制
御するための制御用コンピュータである。

第２図は、パレット２Ａ上の貨物２Ｂの位置関係を示す
図である。例えば、ロボット側の左端を原点とする直交
座標系を設定して、貨物の積付位置を指定する。厳密に
は、貨物のうち原点に最も近い点２Ｃの座標を貨物２Ｂ
の積付位置を定義する。なお、貨物の積付向きは、Ｘ軸
方向に貨物２Ｂの向きを当該貨物の長手方向（Ｌの記号
で表示）にするか、短手方向（Ｓの記号で表示）にする
かで決定する。

第３図は、平面図のなかで、各貨物の積付順序で表示し
た例である。原則として、ロボット側からみて、（ｉ）
下から上へ、（ｉｉ　：ｌ奥から手前へ。

（ｉｉｉ）左端から右端へという優先規則で積付けた例
である。

第４図は、積付ステーション４Ａ上に供給された貨物４
Ｂを収積付貨物４Ｃ１４Ｅを乗り越えて、４Ｄの位置に
ロボットが積付ける動作経路を示した例である。４Ｆが
動作点、４Ｇが動作経路の例である。このように収積付
貨物の各積付位置が分かれば、それを障害物として、避
けて通る最適な経路を決定できる。従って、第２図のよ
うな座標系で、収積付貨物の位置が与えられれば、ロボ
ットの動作シーケンスは決定できる。

第５図は、貨物の実寸法と計画時の仕様寸法との違いに
より、該貨物を積付けるべき領域を修正する方法を示す
図である。第５図（ａ）に示すように、貨物５Ａの底面
の両辺の寸法が共に、計画時の仕様寸法以下である場合
には、該貨物を積付けるべき領域５Ｂを修正しない。第
５図（ｂ）に示すように、貨物５Ｃの底面のいずれか一
方の辺の寸法が、計画時の仕様寸法を超える場合には、
該貨物を積付けるべき領域５Ｄを領域５Ｅに修正する。

第５図（ｃ）に示すように、貨物５Ｆの底面の両辺の寸
法が共に、計画時の仕様寸法を超える場合には、該貨物
を積付けるべき領域５Ｇを領域５Ｈに修正する。

第６図は、貨物を積付けるべき領域６Ａが領域６Ｂに修
正された場合に、該貨物以外の未積み貨物を積付けるべ
き領域を、平行移動させ修正した例である。

このように修正された未積付貨物を積付けるべき領域と
、収積付貨物の配置状況から、異常な配置状況を予測す
ることができる。

第７図は、修正した未積付貨物を積付けるべき領域７Ａ
が、パレット７Ｂからはみ出した例である。

第８図は、修正した未積付貨物を積付けるべき領域８Ａ
が、低い平面８Ｂの上方に張り出し、領域８Ａに積付け
るべき未積付貨物が荷崩れを起こす場合を示した例であ
る。

第９図は、修正した未積付貨物を積付けるべき領域９Ａ
が、収積付貨物９Ｂにずれこんだために。

領域９Ａに積むべき未積付貨物が積付けられなくなった
場合を示した例である。

第１０図は、制御装置の全体構成を概略的に示すブロッ
ク図であり、１０はコンピュータ、２１は予１ｉ１１１
される異常な配置状況等の表示及び操作者からのコマン
ド等の入力を行なうグラフィック端末装置、２２は寸法
測定装置、２３は積付装置である。

コンピュータ１ｏは、記憶部１１に格納されたプログラ
ムに従って動作するコントロール部１７と、４つのデー
タ記憶部１２〜１５からなっている。記憶部１２には、
例えば第１１図に示す如く、貨物毎の仕様データが、予
めテーブル化して登録される。記憶部１３には、例えば
第１２図に示す如く、貨物の積付位置及び積付ける向き
が、予めテーブル化して登録される。記憶部１４には、
例えば第１３図に示す如く、積付順序が、予めテーブル
化して登録され、積付作業時に、積付動作指令を積付装
置２２に送信したならば、積付現況の情報が記憶される
。記憶部１５には、第１４図に示す如く、記憶部１２〜
１４の各データを基にコンピュータ１０が計算した積付
装！ｉ！２３の動作シーケンスがテーブル化して登録さ
れる。

第１５図は、制御装置ＩＤの制御動作を行なうために記
憶部１１に格納されるプログラムの概略フローチャート
を示す。

以下、このフローチャートの動作ステップ３１〜４３を
追って、具体的動作を詳細に説明する。

ステップ３１：コンピュータ１ｏは、貨物到着信号の入
力待ちとなる。積付装ＦＦ１２３は、１テ物が積付ステ
ーションに到着すると、コンピュータ１０へ貨物到着信
号を送信する。信号を受信したならば、次のステップへ
進む。

ステップ３２：コンピュータ１０は、記憶部１４内にセ
ットされた積付状況が、Ｉ　Ｏ＋のうち最初の積付順序
の貨物コードを検索する。到着した貨物コードが一致し
ない場合、全ての貨物が積付動作完了の場合は、制御を
終了する。そうでない場合は、次のステップに進む。

ステップ３３：コンピュータ１０は、寸法測定装＠２２
に、寸法の測定指示を送信する。信号を送信したならば
、次のステップに進む。

ステップ３４：コンピュータ１ｏは、寸法測定装置２２
より１寸法データの入力待ちとなる。寸法測定装置２２
は、当該貨物の各寸法を測定し、その結果をコンピュー
タ１０に送信する。寸法データを受取ったならば、次の
ステップに進む。

ステップ３５：コンピュータ１０は、貨物の実寸法と、
記憶部１２内にセットされた仕様寸法とを比較する。実
寸法が、仕様寸法内である場合には、ステップ４１へ進
む。そうでない場合は、次のステップに進む。

ステップ３６：コンピュータ１０は、当該貨物を積付け
るべき領域を、寸法測定装置２２より得た寸法データを
基に修正し、記憶部１３内の該貨物の積付位置、積付領
域の寸法を変更する。更に。

該貨物の動作のシーケンスを、記憶部１３内の該貨物の
積付位置、積付領域の寸法の情報を基に修正し、記憶部
１５内の該貨物に関する動作シーケンスを変更する。コ
ンピュータ１０は、次のステップに進む。

ステップ３７：コンピュータ１０は、記憶部１３内にセ
ットされた積付位置、積付領域の寸法の情報を基に、該
貨物を積付けるべき領域の変更により影響を受ける未積
付貨物について積付けるべき領域を修正し、記憶１３内
の積付位置、積付領域の寸法を変更する。更に、積付位
置、積付領域の寸法を修正された未積付貨物に関する動
作シーケンスを記憶部１３内にセットされた積付位置。

積付領域の寸法の情報を基に修正し、記憶部１５内に動
作シーケンスを変更する。コンピュータ１ｏは、次のス
テップに進む。

ステップ３８：コンピュータ１０は、記憶部１３．１４
にセットされている積付現況、積付位置積付領域の寸法
の情報を基に、既積付貨物の配置結果と、未積付貨物を
積付けるべき領域との位置関係から、「パレットからの
はみ出し」、「荷揃れの危険性」等の異常な配置状況に
なりうるかを判定する。異常な配置状況となりうると判
定した場合は、次のステップに進み、そうでない場合は
ステップ４１に進む。

ステップ３９：コンピュータ１０は、上記ステップで、
異常な配置状況となりうると判定した理由及びその原因
を、グラフィック端末装置２１に出力する。コンピュー
タ１０は１次のステップに進む。

ステップ４０：コンピュータ１０は、操作者から対策完
了信号待ちとなる。操作者は、コンピュータ１０より得
られた情報を基に、異常配置状況を回避するために、記
憶部１２〜１５の内容の変更、既積付貨物の移動等の対
策を行った後、コンピュータ１０に対策完了信号を送信
する。コンピュータ１０は、信号を受信したならば、次
のステップに進む。

ステップ４１：コンピュータ１０は、積付装置２３から
、積付動作開始可能信号の入力待ちとなる。入力したな
らば、次のステップに進む。

ステップ４２：コンピュータ１０は、記憶部１５内にセ
ットされた動作シーケンスを積付装置２３へ送信し、動
作指令を送信する。積付装置２３は、上記動作シーケン
スに従って、ロボットを動作させる。コンピュータ１０
は、次のステップに進む。

ステップ４３：コンピュータ１０は、記、憶部１４にセ
ットされている当該積付貨物の積付堺、況に１１′に更
新する。コンピュータ１０は、ステップ３１に進む。

〔発明の効果〕

本発明によれば、自動積付装置がパレット上の指定され
た位置に貨物を積付ける際、事前に得られる貨物の実寸
法の情報を基に、未積付貨物を積付けるべき領域を修正
することにより、積付作業を続行でき、また修正された
結果から、「荷崩れ」。

「パレットからのはみ出しｊ等の異常な配置状況を早期
に予報できるので、信頼性、安全性の向上に効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式を実現させる装置の全体構成を示す
図、第２図はパレット上の貨物の位置関係を示す図、第
３図は積付順序を決める例を示す図、第４図は動作シー
ケンスを決める例を示す図、第５図は貨物の実寸法と仕
様寸法が異なる場合に、該貨物を積付けるべき領域を修
正する例を示す図、第６図は寸法の異なる貨物を積付け
るべき領域を修正したために、他の未積付貨物を積付け
るべき領域を修正した例を示す図、第７図〜９図は修正
した未積付貨物を積付けるべき領域が積付不可能である
一例を示す図、第１０図は制御装置の全体構成を示すブ
ロック図、第１１図〜１４図は、それぞれ上記制御装置
内の記憶部に格納される各種のデータの格納方式の一例
を示す図、第１５図は、上記制御装置の制御のフローチ
ャートの例を示す図。 ＩＡ・・・積付装置、ＩＢ・・・寸法測定装置、ＩＣ・
・・グ第　２　口 第　３　凹 ４ｑ 第　５　口 早　１０　　固

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め与えられる積付配置データに基づき、動作シーケン
   スを作成し、供給される貨物を逐次積付ける貨物自動積
   付装置において、（ｉ）積付ける貨物個々の実寸法を逐
   次測定する手段と、（ｉｉ）実寸法が計画時の寸法を超
   える場合に、該貨物の積付配置データ及び動作シーケン
   スを修正する手段と、（ｉｉｉ）修正した該貨物の積付
   配置データが、該貨物以外の未積付貨物の積付配置デー
   タへのずれこみを生じる場合、その位置ずれの情報に基
   づき、該貨物以外の未積付貨物の積付配置計画データを
   平行移動させて修正すると共に、動作シーケンスを修正
   する手段と、（ｉｖ）上記（ｉｉ）、（ｉｉｉ）の手段
   で修正した未積付貨物の積付配置データに基づき、今後
   起こりうる異常現象（荷崩れ、輸送治具からのはみ出し
   等）の発生を検知する手段と、（ｖ）異常現象の発生を
   検知した場合に、異常現象の内容を報知する手段を設け
   たことを特徴とする貨物自動積付装置の異常予報方式。