JP2003002436A - 自動荷積方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者の経験がなくても最適な間隙率を得
る。 【解決手段】ワーク間の間隙を表す間隙率に基づいてパ
レットに積付けされる有効体積を算出し、有効体積に基
づいて積付け対象ワークを割当て、対象ワークを組合わ
せて積付け面に積付けできる複数種類のブロックを作成
し、ブロック作成パラメータに基づいてブロックを評価
し、積付けされるブロックを選択して積付け面に積付け
た荷姿を作成して、ワークが残っていれば、間隙率を下
げて有効体積算出工程に戻すようにした。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、形状異なる複数
種類のワークを産業用ロボットを使用してパレットに混
載積付けを行う自動荷積方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】図１７は、従来のパレタイズ装置の構成
図、図１８は形状の異なる複数種類のワークをパレット
上へ混載積付けした配置を示す平面図、図１９はパレッ
トにワークが積付けられた荷姿を示す正面図である。 【０００３】図１７において８は把手９が設けられてパ
レット６に対向して配置された産業用ロボット、１０は
端部が産業用ロボット８に対向して設けられて、産業ロ
ボット８を介してパレット６に積付けられるワーク７を
供給するコンベヤからなる供給装置、１１はワークの積
付指令を出力する積付け指令装置、１２は積付け指令に
対応した積付け要領を出力する制御装置、１３は制御装
置１２からの積付け要領により供給装置１０にワークの
供給を指示するとともに、量産業ロボット８にワークの
積付け動作を指示する指示装置である。図１８におい
て、２７はパレット６上に存在する積付け平面、２８は
積付け平面２７と同じか小さい底面を有する平坦な上面
を形成するようなブロックである。図１９において、
１、２、３、４、５はパレット６に積付けられたワーク
である。 【０００４】次に、動作について説明する。まず、受注
情報等による出荷指令に基づくワーク７の積付け指令が
積付け指令装置１３から制御装置１２に発せられる。積
付け指令には積付け指令にかかわる各種ワーク７の形
状、外形サイズ等のワーク７の諸元が記載されており、
制御装置１２は積付け指令に対応した所要の積付け要領
を指示装置１３に出力する。これによって、指示装置１
３から所要のワーク７の供給が供給装置１０に、また所
要のワーク７の積付け動作が産業用ロボット８に指示さ
れる。 【０００５】次に荷積み装置の動作を図２０に示すフロ
ーチャートによって説明する。まず、ステップ１００に
おいてワーク７が積付けられていないパレット６があれ
ばステップ１０１に進み、積付けられていれば終了とす
る。そして、ステップ１０１において割り当てられてい
ないワーク７が残っていればステップ１０２に進み、残
っていなければ終了する。次に、ステップ１０２におい
てワーク７の積付けられていないパレット６のサイズ等
よりパレット６の積付け可能体積を計算する。そして、
ステップ１０３においてパレット６に積載可能な組み合
わせのワーク７を決定する。次に、ステップ１０４にお
いてパレット６６の積付け平面Ｐ（２７）を得る。ステ
ップ１０５においてまだ積付けられていないワークの中
から最も残数の多いワークＡを選択する。そして、ステ
ップ１０６においてワークＡの縦横サイズ（ＡＬ、Ａ
Ｗ）の整数倍で構成される平面サイズ（ＡＬ×ｍ、ＡＷ
×ｎ）が積付け平面Ｐの縦横サイズ（ＰＬ、ＰＷ）以下
になる、ワークＡの残数で構成できる最大の平面を構成
する。次に、ステップ１０７においてワークＡで構成さ
れた平面を積付け平面Ｐ’（２９）とする。ステップ１
０８において積付け平面Ｐ（２７）に新たに発生した積
付け平面Ｐ’（２９）を置いた残りの面から新たな面
（３０）を発生する。そして、ステップ１０９において
ワークが残っていないのなら終了し、残っているのであ
ればステップ１１０へ進む。ステップ１１０において残
ったワークを積付けるのに十分な面積を持つ積付け平面
が存在するのであれば再度ステップ１０４へ進み、なけ
れば１１１へ進みパレット６の積付け可能体積を余った
ワークの体積分減らし、ステップ１０３へ戻る。ステッ
プ１０３では、パレット６の積載可能体積が前回より減
っているので、割り振られるワーク７の組み合わせも変
わる。このように複数のパレット６に積付け可能ワーク
７を体積より計算しそれぞれ割り当て、積付けの可能な
平面に収まるワークの集合を構成し積付けていく。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来の荷積
み方法では、パレットに配置可能なワーク体積によりパ
レットとワークの組み合わせを決定するため、ワーク間
にすき間の発生した場合、パレットとワークの組合せに
よっては、全てのワークを積付けられなくなり、ステッ
プ１１１において積付け可能体積を減らし、ステップ１
０３に戻る等の後戻り計算が発生し時間がかかった。ま
た、最も残数の多いワークからパレットに配置するた
め、荷姿の調整ができなかったり、ワークの組み合わせ
によっては、ワーク間に多くのすき間が発生し、積残す
ことがあった。また、完成した荷姿より作業者が、任意
のワークを取り出す際に他のワークが障害になり荷姿を
崩さなければ、取り出せないことがあった。 【０００７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、この発明の第１の目的は、積付
け荷姿作成方法を作業者が変更できる荷積み方法を得る
ことである。また、この発明の第２の目的は、より多く
のワークを積付ける荷積み方法を得ることである。ま
た、この発明の第３の目的は、作業者の望む荷姿を積付
ける荷積み方法を得ることである。さらに、この発明の
第４の目的は、完成した荷姿より作業者が任意のワーク
を取り出す際に、荷姿を崩すことなく取り出せる荷姿を
作成できる荷積み方法を得るこである。また、この発明
の第５の目的は高速に荷姿を得る荷積み方法を得ること
である。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明のに係る自動荷
積み方法においては、ある複数種類のワークをパレット
上へ積付ける荷積み方法において、上記ワークを組合わ
せて積付け面に積付ける複数種類のブロックを作成する
ブロック作成工程と、上記ブロックの形状を表すブロッ
ク作成パラメータに基づいて上記ブロックを評価し、積
付けされるブロックを選択するブロック選択工程と、こ
のブロック選択工程により選択された上記ブロックを上
記積付け面に積み付ける積付け工程とを備える。 【０００９】また、上記ブロック選択工程は、入力手段
により入力された上記ブロック作成パラメータと上記ブ
ロック作成パラメータに応じた重み係数に基づいて評価
点を算出するとともに、表示手段により荷姿を確認する
ことによりブロックを選択するものである。 【００１０】また、上記重み係数は、上記ブロック作成
パラメータ毎に優先順位をつけた複数個からなり、優先
順位の高い順に使用されるものである。 【００１１】また、複数種類のワークをパレット上へ積
付ける荷積み方法において、上記ワークを組合わせて積
付け面に積付ける複数種類のブロックを作成するブロッ
ク作成工程と、上記ブロック毎にブロックの形状を表す
ブロック作成パラメータとこれらの各ブロック作成パラ
メータに対応した複数の重み係数を記憶する重み係数記
憶工程と、この重み係数記憶工程で記憶された上記複数
の重み係数の中から、使用していない重み係数のいずれ
かひとつを選択し、この選択された重み係数と上記記憶
されたブロック作成パラメータに基づいて上記ブロック
を評価し、積付けされるブロックを選択するブロック選
択工程と、このブロック選択工程により選択されたブロ
ックを上記積付け面に積み付けた荷姿を作成する荷姿作
成工程と、上記ワークが残っていないか、または、上記
残ったワークの積付け面がなければ荷姿が完成したもの
として上記荷姿を記憶する荷姿記憶工程と、使用してい
ない上記重み係数がなければ、上記完成した荷姿を複数
表示し、その中から荷姿を選択する荷姿選択工程と、こ
の荷姿選択工程で選択された上記荷姿を評価し、荷姿評
価パラメータとして記憶する荷姿評価パラメータ記憶工
程とを備え、上記記憶された荷姿評価パラメータに基づ
いて、荷姿を自動選択するものである。 【００１２】また、複数ワークからなる柱状ブロックで
ある柱をパレット上へ積付ける荷積み方法において、上
記柱を上記パレットへ配置する配置位置を設定する工程
と、四方を他の柱に囲まれた上記柱の上記配置位置があ
り、かつ、同一種類で複数の柱を構成できるワークがあ
れば、最も多い柱本数を構成できるワークを四方が他の
柱に囲まれる上記配置位置に割当てる工程とを備える。 【００１３】また、複数種類のワークをパレット上へ積
付ける荷積み方法において、上記ワーク間の間隙による
間隙容積の割合いを示す間隙率に基づいて、上記ワーク
が上記パレットに積付けされる有効体積を算出する有効
体積算出工程と、この有効体積算出工で程算出された上
記有効体積に基づいて積付け対象ワークを割当てる割当
て工程と、この割当て工程で割当てられた上記対象ワー
クを組合わせて積付け面に積付けできる複数種類のブロ
ックを作成するブロック作成工程と、このブロック作成
工程作成された上記ブロックの形状を表すブロック作成
パラメータに基づいて上記ブロックを評価し、積付けさ
れるブロックを選択するブロック選択工程と、このブロ
ック選択工程により選択された上記積付けされるブロッ
クを上記積付け面に積み付けた荷姿を作成する荷姿作成
工程と、上記ワークが残っていれば、上記間隙率を下げ
て前記有効体積算出工程に戻す工程とを備える。 【００１４】 【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
一実施の形態を図について説明する。図１は荷積み装置
全体の構成を示す構成図、図２はブロック積付けの説明
図、図３はパレット６に積付けするブロック候補の外形
図、図４はブロックの各サイズを示した図、図５は荷積
み装置の動作を示すフローチャートである。 【００１５】図１において８は把手９が設けられてパレ
ット６に対向して配置された産業用ロボット、１０は端
部が産業用ロボット８に対向して設けられて、産業ロボ
ット８を介してパレット６に積付けられるワーク７を供
給するコンベヤからなる供給装置、１１はワークの積付
指令を出力する積付け指令装置、１２は積付け指令に対
応した積付け要領を出力する制御装置、１３は制御装置
１２からの積付け要領により供給装置１０にワークの供
給を指示するとともに、量産業ロボット８にワークの積
付け動作を指示する指示装置である。１５は表示装置１
４に接続された入力装置、１６は制御装置１２に格納さ
れ、ブロックの底面積、構成数複数、体積等ブロックの
形状に関するブロック作成パラメータ、１８は配置の完
了したブロックである。図２（ａ）は最初にブロック１
８がパレット６に配置された状態を示し、図２（ｂ）は
次にブロック２０がパレット６に配置された状態を示
し、図において、１９はパレット６上の積付け有効面、
２０は選択され、実際にパレット６に積付けされるブロ
ック、２１は新たに発生した積付け有効面である。図３
において、２０ａ〜２０ｄは形状の異なる複数種類のワ
ークを用いてワークをパレット６上に存在する積付け有
効面１９と同じ、または、小さい底面を有するととも
に、平坦な上面を形成するようなブロック候補を示す。
図４（ａ）は配置完了したブロックのサイズを示し、図
４（ｂ）は次に配置するブロック作成候補の一例であ
り、このブロック作成候補のサイズを示し、図において
１８ｚは配置完了ブロック１８の高さサイズ、７ｘはワ
ーク７の横サイズ、７ｙはワーク７の縦サイズ、７ｚは
ワーク７の高さサイズ、２０ｘはブロックの横サイズ、
２０ｙはブロックの縦サイズ、２０ｚはブロックの高さ
サイズ、Ｓはすき間である。 【００１６】次に動作概要について説明する。まず、受
注情報等による出荷指令に基づくワーク７の積付け指令
が積付け指令装置１１から制御装置１２に発せられる。
積付け指令には、積付け指令にかかわる各種ワーク７の
形状、外形サイズ等のワーク７の諸元、パレット６の形
状、外形サイズ等の諸元等が記載されている。制御装置
１２には、ブロック作成パラメータ１6 が格納されてお
り、ブロック作成パラメータ１６に基づいてブロックが
選択される。ブロック作成パラメータ１６は表示装置１
４と入力装置１５を使用し、作業者が変更できるように
なっている。制御装置１２おいて、積付け指令に対応し
た所要の積付け要領が作成され、指示装置１３に出力さ
れる。これによって、指示装置１３から所要のワーク７
の供給が供給装置１０に、また所要のワーク７の積付け
動作が産業用ロボット８に指示される。 【００１７】次に、動作について図５に示すフローチャ
ート図、図２及び図３によって説明する。まず、ステッ
プ１２０において積付け有効面Ｐ（１９）を得る。次
に、ステップ１２１においてまだ積付けられていないワ
ーク７を直方体になるように組合わせ、ブロック候補２
０ａ〜２０ｄを作成する。２０ａ〜２０ｄの形状や個数
はワーク７のサイズや個数において変わり、本実施の形
態では示していないが、荷積みについての経験等から算
出される。そして、ステップ１２２においてブロック候
補２０ａ〜２０ｄをブロック作成パラメータ１７に基づ
いて評価し、ブロック２０ｃをブロック２０と決定す
る。 【００１８】次に、ブロック作成パラメータ１６に基づ
く評価について説明する。まず、ブロック作成パラメー
タ１６は例えば次の算式（１）〜（６）に示すように設
定する。 ブロックの底面積＝ブロック横サイズ（２０ｘ）×ブロック縦サイズ（２０ｙ ） --------- （１） ブロックの構成高さ＝ブロック高さ（２０ｚ） -------- （２） ブロックの構成数＝ブロックを構成しているワーク７の個数 --- （３） ブロックの体積＝ブロック横サイズ（２０ｘ）×ブロック縦サイズ（２０ｙ） ×ブロック高さサイズ（２０ｚ） ----------（４） ブロックのすき間＝［ブロック横サイズ（２０ｘ）×ブロック縦サイズ（２０ ｙ）×ブロック高さサイズ（２０ｚ）］−［ ワーク横サイズ（７ｘ）×ワーク 縦サイズ（７ｙ）×ワーク高さサイズ（７ｚ）×ブロックの構成数］ ---（５） 他のブロックとの高さ釣合＝ブロック高さサイズ（２０ｚ）−配置完了ブロック 高さサイズ（１８ｚ） ----------------------------（６） 【００１９】次に、以上のブロック作成パラメータに
は、ブロック作成パラメータに対応した重み付けを表わ
す係数が設定され、係数は実数値を設定することがで
き、この係数の設定は作業者が表示装置１４と入力装置
１５を用いて行う。また、各項目について評価計算を実
施する／しない等の設定変更もシステム構築後でも自由
に行うことができるようになっている。次に、以上のブ
ロック作成パラメータにより、各ブロック候補２０ａ〜
２０ｄについて計算を行い、偏差値等を用いて算出した
評価値Ｓｉを求め、この評価値Ｓｉと各ブロック作成パ
ラメータの重み係数Ｋｉから次の算式（７）により、各
ブロック候補評価得点Ｐを求める。 【００２０】 【数１】 ただしｎは、ブロック作成パラメータ数を表わし、Ｓｉ
は例えばブロック作成パラメータが体積の場合、体積を
Ｖｉ、平均をＡ_V 、標準偏差をＳとして次の算式（８）
〜（１０）から求められる。 【００２１】 【数２】次に、ブロック候補２０ａ〜２０ｄの中から最もブロッ
ク候補評価得点Ｐの高いブロック２０を決定する。次
に、ステップ１２３においてブロック２０を有効積付け
面Ｐ（１９）に配置する。そして、ステップ１２４にお
いて有効積付け面Ｐ（１９）に配置したブロック２０の
占める面積を除いた新たな有効積付け面Ｐ（２１）が発
生する。もし、ブロック２０の底面が、有効積付け面Ｐ
（１９）とほぼ等しいか、有効積付け面Ｐ（２１）上に
他のワーク７を配置することができない場合は、新たな
有効積付け面（２１）は、配置の完了したブロック１８
と２０の上面に発生させる。ステップ１２５においてワ
ークが残っていないのなら終了し、残っているのであれ
ばステップ１２６へ進む。ステップ１２６において残っ
たワークを積付けるのに十分な面積を持つ積付け平面が
存在するのであれば再度ステップ１２０へ進み、なけれ
ば終了する。 【００２２】以上のように、作業者の好みに合ったブロ
ックの組み合わせで構築された荷姿を得ることができ、
また、荷姿を変更することができる。 【００２３】実施の形態２．以下、この発明の他の実施
の形態を図について説明する。図６は異なった複数のブ
ロック作成パラメータによってパレット６上に異なった
ブロックを選択し、配置したブロックの外形図である。
１８ａ〜１８ｄは、異なったブロック作成パラメータに
よって作成されたブロックである。図７は荷積み装置の
動作を示すフローチャートである。 【００２４】次に荷積み装置の動作を図７に示すフロー
チャートによって説明する。まず、ステップ１３０にお
いて使用していないブロック作成パラメータを複数個
（ｎ個）持ち、これらのロック作成パラメータには各々
１〜ｎの優先順位をつけておき、このなかで優先順位の
高いブロック作成パラメータ１７を制御装置１２に格納
する。なお、ブロック作成パラメータの優先順位はブロ
ック作成パラメータに対応した重み係数も含めておく。
次に、ステップ１３１において荷姿の作成を行う。荷姿
の作成方法は実施の形態１に従って行う。ステップ１３
２においてすべてのワークが積付け完了したかどうかを
調べ、完了したのであれば終了する。ステップ１３２に
おいてすべてのワークの積付けが完了していなければ、
ステップ１３３に進む。ステップ１３３において使用さ
れていないブロック作成パラメータが存在するか調べ存
在すれば、再度ステップ１３０に進み、存在しなければ
終了する。このように、ブロック作成パラメータを複数
持ち切り替えることにより、１８ａ〜１８ｄに示したよ
うな異なったブロックを作成することができ、あるブロ
ック作成パラメータで荷姿を求めた結果、ワークの余り
が発生しても、別のブロック作成パラメータで荷姿を求
めた結果、余りの発生しない荷姿を得ることができ、こ
のように異なった方法で荷姿を作成することにより、最
適な荷姿に到達することができ、より多くのワークの積
付けを行うことができる。 【００２５】以上のように、より多くのワークの積付け
を行うことができる。また、作業者の好みに合ったブロ
ックを作成し荷姿を構築していくことができる。 【００２６】実施の形態３．この発明の他の実施の形態
を図について説明する。図８は荷積み装置全体の構成を
示す構成図、図９は表示装置１４に表示された複数の荷
姿荷姿候補の外形図、図１０は荷積み装置の動作を示す
フローチャート図、図１１は荷姿候補の各サイズを示す
図である。 【００２７】図８は実施の形態１の図１の制御装置１２
に格納される荷積みの充填率、荷積みの高さ等の荷姿評
価パラメ−タ１７を追加した構成であり、図９において
２２ａ〜２２ｄは荷姿候補である。 【００２８】次に、荷積み装置の動作を図１０に示すフ
ローチャートによって説明する。まず、ステップ１４０
において使用していないブロック作成パラメータを荷姿
計算用に記憶エリアに格納する。そして、ステップ１４
１において荷姿の作成を行う。荷姿の作成方法は実施の
形態１に従って行う。次に、ステップ１４２においてす
べてのワークが積付け完了したかどうかを調べ、完了し
たのであれば１４３に進む。そして、ステップ１４２に
おいてすべてのワークの積付けが完了していなければ、
１４４に進む。次に、ステップ１４３においては、完成
した荷姿を記憶装置に保存する。そして、ステップ１４
４において使用されていないブロック作成パラメータ１
７が存在するか調べ存在すれば、再度ステップ１４０に
進み、存在しなければステップ１４５に進む。次に、ス
テップ１４５においては完成した荷姿が存在するかどう
か調べ、存在するならステップ１４６に進み、存在しな
ければ終了する。ステップ１４６において完成した複数
の荷姿を表示装置１４に表示する。ステップ１４７にお
いて、作業者による入力装置１５からの荷姿選択入力待
ちを行い、選択されればステップ１４８において作業者
の選択した荷姿を評価し、評価結果を荷姿評価パラメー
タ１７に格納する。例えば、表示装置１４に図９に示す
ような荷姿候補２２ａ〜２２ｄが表示され、作業者が入
力装置１５より荷姿候補２２ａを選択したならば、２２
ａと他の荷姿の違いを評価することになる。作業者が表
示装置１４に表示された荷姿を選択し自動的に荷姿評価
パラメータを決定する他に、表示装置１４と入力装置１
５を使用して荷姿評価パラメータを編集することも可能
である。また、テスト用のワークデータを使用して産業
ロボットの動作に係わらず、荷姿候補を作成し作業者か
らの入力により荷姿評価パラメータを決定できる。いず
れの方法を採用しても、次回からは格納された荷姿評価
パラメータ１７に基づいて自動的に荷姿が１つだけ決定
される。 【００２９】次に、ステップ１４８における格納された
荷姿評価パラメータ１７の一例を図１１により説明す
る。図において２２ｚは荷姿高さ、６ｘはパレット横サ
イズ、６ｙはパレット縦サイズ、２３ａ〜２３ｃは各積
付け面のパレット表面からの高さを示している。２４は
棒状に積まれたブロックである。また、荷姿評価パラメ
ータは次の項目または算式（１１）〜（１４）により設
定する。 充填率＝パレットに積まれたワークの総体積÷［パレット横サイズ（６ｘ）× パレット縦サイズ（６ｙ）×荷姿高さ（２２ｚ）］×１００----（１１） 荷姿の高さ＝荷姿高さ（２２ｚ） -----（１２） 最上段の面高さの揃い＝［Σ荷姿高さ−各積付け面の高さ］÷ 最上段の個数 -------（１３） 棒積み数＝棒状に積まれたブロックの個数 ------（１４） 次に、以上の荷姿評価パラメータについて、各荷姿につ
いてそれぞれ計算を行い、各荷姿評価パラメータ毎に偏
差値Ｓｎを求める。次に、作業者が選択した荷姿各評価
パラメータ（ｎ個）の偏差値Ｓｎより、例えば偏差値５
０を境に各荷姿評価パラメータ毎に評価係数Ｋｎを次の
算式（１５）により求めて、荷姿評価パラメータ１７に
格納する。 評価係数Ｋｎ＝ −（５０−Ｓｎ） -------（１５） 【００３０】これによって荷姿評価パラメータ１７が設
定でき、次回からは複数の荷姿候補から各荷姿評価パラ
メータの偏差値Ｓｎと荷姿評価パラメータ１７に格納さ
れた評価係数Ｋｎから次の算式（１６）で荷姿得点Ｐを
得る。 荷姿得点Ｐ＝ΣＳｎ×Ｋｎ ------（１６） 荷姿決定の際には、得点Ｐの最も高い荷姿を選択する。 【００３１】以上のように、複数の荷姿がある場合、荷
姿パラメータを使用して荷姿を評価し、作業者の好みに
あった荷姿を自動選択することができる。 【００３２】実施の形態４．以下、この発明の他の実施
の形態を図について説明する。図１２は取り出し易さを
考慮した荷姿の外形図であり、２５ａ〜２５ｌは荷姿を
構成するワークの柱であり各柱は同一ワークで構成され
ており荷姿全体としては複数のワークから構成されてい
る。図１３は図１２の荷姿の場合の各柱の配置位置を示
したものであり、２６ａ〜２６ｌは各柱の配置位置であ
る。図１４は荷積み装置の動作を示すフローチャートで
ある。図１２の荷姿において、各柱はワークを柱形状の
ブロックとしたものであり、同一柱でのワークは同一サ
イズである。柱２５ａと柱２５ｊは、柱の四方向を他の
柱に囲まれて、水平方向に取り出すことができない。そ
こで、柱置き位置２６ｃと２６ｊはそれぞれ同じ種類の
２本以上の柱からなるワークの柱を割り当てなければ、
作業者は任意のワークを自由に取り出すことができな
い。 【００３３】次に荷積み装置の動作を図１４に示すフロ
ーチャートによって説明する。まず、ステップ１５０に
おいて複数ワークからなる各柱のサイズにより柱の配置
位置を設定する。柱の配置位置は予め荷積み装置に登録
されている場合や、自動的に求める場合がある。そし
て、ステップ１５１において四方を他の柱によって囲ま
れた柱の配置位置を求める。次に、ステップ１５２にお
いて四方を囲まれるワークの柱が割り当てられていない
柱の配置位置が存在するかを調べ、存在するならステッ
プ１５３に進み、存在しなければステップ１５５へ進
む。そして、ステップ１５３において同一種類のワーク
で複数の柱を構成するだけの個数を持ったワークを列挙
し、ステップ１５４で列挙した中で最も柱本数の多いワ
ークから構成される柱を四方を囲まれる柱の配置位置に
割り当てる。すなわち、少ないワークの柱はパレットの
端に配置する。この後に、再びステップ１５２に進む。
次に、ステップ１５５において割り当てられていない柱
位置に、割り当てられていないワークの柱を割り当てて
終了する。 【００３４】以上のように、作業者が産業ロボットの積
付けた荷姿から、任意のワークを取り出す際に荷姿を崩
すことなく任意のワークを水平方向に取り出すことがで
きる積付け荷姿の作成をすることができる。 【００３５】実施の形態５．以下、この発明の他の実施
の形態を図について説明する。図１５はパレット６の積
付け可能体積を示したもので、６ｘはパレット横サイ
ズ、６ｙはパレット縦サイズ、６ｚはパレット固有に設
定された積付け制限高さである。積付け制限高さを超え
てワーク７を積付けることはできない。図１６は、荷積
み装置の動作を示すフローチャートである。 【００３６】次に荷積み装置の動作を図１６に示すフロ
ーチャートによって説明する。ステップ１６０において
パレット６の最大積付け可能体積Ｖｍａｘを次の算式
（１７）で計算する。 Ｖｍａｘ＝パレット横サイズ（６ｘ）×パレット縦サイズ（６ｙ）×積付け制 限高さ（６ｚ） -------（１７） 次に、ステップ１６１においてパレット６の有効積付け
体積Ｖｒを間隙率Ｇから計算する。間隙率Ｇは表示装置
１４と入力装置１５を用いて予め作業者の経験によって
初期値が設定されているものとする。間隙率Ｇは次の算
式（１８）に基づく０〜１までの実数値である。 間隙率Ｇ＝［Ｖｍａｘ −有効積付け体積Ｖｒ］÷ Ｖｍａｘ ---（１８） 有効積付け体積Ｖｒは次の算式（１９）で計算する。 Ｖｒ＝Ｖｍａｘ −［Ｖｍａｘ× Ｇ］ -------（１９） 次に、ステップ１６２において積付け対象として割り当
てられていないワーク７が存在するかどうか調べ、存在
するならステップ１６３に進み、存在しないならステッ
プ１６６に進む。そして、ステップ１６３において割り
当て体積Ｐと現在割り当てられていない最小体積ワーク
の体積Ｖ_gminの加算値が有効積付け体積Ｖｒを超えない
かどうかを次の算式（２０）で調べる。 割り当て体積Ｐ＋最小体積ワーク体積Ｖ_gmin＞Ｖｒ -----（２０） 但し、Ｐ＋Ｖ_gmin は積付け体積の合計値である。最小
体積ワークの体積Ｖ_gminの加算値が有効積付け体積Ｖｒ
を超超える場合はステップ１６６に進み、超えなければ
ステップ１６４に進む。そして、ステップ１６４におい
てワーク体積Ｖ_gminと割り当て体積Ｐの加算値が有効積
付け体積Ｖｒを超えないワークを積付け対象ワークとす
る。次に、ステップ１６５において次の算式（２１）に
示すように割り当て体積Ｐにステップ１６４で割り当て
たワーク体積Ｖ_gminを加算し、ステップ１６２に戻る。
Ｐ＝Ｐ＋Ｖ_gmin
---- （２１） 左辺のＰは今回の割り当て体積、右辺のＰは前回の割り
当て体積（初期値葉０）である。そして、ステップ１６
６において荷姿計算を行う。荷姿計算は実施の形態１と
同様に行う。次に、ステップ１６７においてステップ１
６６の荷姿計算で積付けできなかった余り品種が存在す
るかどうか調べ、余り品種が存在しなければ終了し、存
在するならステップ１６７に進む。そして、ステップ１
６７において間隙率Ｇを下げる。このときの間隙率を下
げる割合Ｇδは、表示装置１４と入力装置１５を用いて
予め作業者によって設定されているものとする。Ｇδは
０〜１までの実数値である。間隙率Ｇは、 Ｇ＝Ｇ−Ｇδ の値で計算される。これにより予め荷姿が直方体に対し
て密にならないことを考慮して間隙率を設けて、有限サ
イズのパレットに複数ワークの割り当てを行うことによ
り、荷姿を効率良く高速に求めることができる。また間
隙率初期値Ｇと間隙率を下げる割合Ｇδの設定内容によ
り、荷姿計算の繰り返し回数を調整することができる。
さらに、ステップ１６７において、積付け残りワークが
無く積付け計算が終了したときに、その時点で設定され
ている間隙率Ｇの値を保存し、数回の間隙率Ｇの平均値
から間隙率初期値Ｇを自動的に更新することも可能であ
る。 【００３７】以上のように、作業者の経験が無くても効
率の良い間隙率を得ることができ、また、後戻り計算が
減り高速に荷姿計算を行うことができる。さらに、間隙
率を調整することにより、積付け計算の時間を調整する
ことや、積付け計算完了時の間隙率を保存し統計を取る
ことにより、最適な間隙率を自動で得ることができる。 【００３８】 【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下のような効果を奏する。 【００３９】ある複数種類のワークをパレット上へ積付
ける荷積み方法において、上記ワークを組合わせて積付
け面に積付ける複数種類のブロックを作成するブロック
作成工程と、上記ブロックの形状を表すブロック作成パ
ラメータに基づいて上記ブロックを評価し、積付けされ
るブロックを選択するブロック選択工程と、このブロッ
ク選択工程により選択された上記ブロックを上記積付け
面に積み付ける積付け工程とを備えたので積付け荷姿の
作成方法を作業者が変更できる。 【００４０】また、上記ブロック選択工程は、入力手段
により入力された上記ブロック作成パラメータと上記ブ
ロック作成パラメータに応じた重み係数に基づいて評価
点を算出するとともに、表示手段により荷姿を確認する
ことによりブロックを選択するので、積付け荷姿の作成
方法を作業者がよりよく変更できる。 【００４１】また、上記重み係数は、上記ブロック作成
パラメータ毎に優先順位をつけた複数個からなり、優先
順位の高い順に使用されるので、より多くのワークの積
付けを行うことができる。 【００４２】また、複数種類のワークをパレット上へ積
付ける荷積み方法において、上記ワークを組合わせて積
付け面に積付ける複数種類のブロックを作成するブロッ
ク作成工程と、上記ブロック毎にブロックの形状を表す
ブロック作成パラメータとこれらの各ブロック作成パラ
メータに対応した複数の重み係数を記憶する重み係数記
憶工程と、この重み係数記憶工程で記憶された上記複数
の重み係数の中から、使用していない重み係数のいずれ
かひとつを選択し、この選択された重み係数と上記記憶
されたブロック作成パラメータに基づいて上記ブロック
を評価し、積付けされるブロックを選択するブロック選
択工程と、このブロック選択工程により選択されたブロ
ックを上記積付け面に積み付けた荷姿を作成する荷姿作
成工程と、上記ワークが残っていないか、または、上記
残ったワークの積付け面がなければ荷姿が完成したもの
として上記荷姿を記憶する荷姿記憶工程と、使用してい
ない上記重み係数がなければ、上記完成した荷姿を複数
表示し、その中から荷姿を選択する荷姿選択工程と、こ
の荷姿選択工程で選択された上記荷姿を評価し、荷姿評
価パラメータとして記憶する荷姿評価パラメータ記憶工
程とを備え、上記記憶された荷姿評価パラメータに基づ
いて、荷姿を自動選択するので、作業者の好みにあった
荷姿を積み付けることができる。 【００４３】また、複数ワークからなる柱状ブロックで
ある柱をパレット上へ積付ける荷積み方法において、上
記柱を上記パレットへ配置する配置位置を設定する工程
と、四方を他の柱に囲まれた上記柱の上記配置位置があ
り、かつ、同一種類で複数の柱を構成できるワークがあ
れば、最も多い柱本数を構成できるワークを四方が他の
柱に囲まれる上記配置位置に割当てる工程とを備えたの
で、積付けた荷姿から、任意のワークを取り出す際に荷
姿を崩すことなく任意のワークを水平方向に取り出すこ
とができる積付け荷姿の作成をすることができる。 【００４４】また、複数種類のワークをパレット上へ積
付ける荷積み方法において、上記ワーク間の間隙による
間隙容積の割合いを示す間隙率に基づいて、上記ワーク
が上記パレットに積付けされる有効体積を算出する有効
体積算出工程と、この有効体積算出工で程算出された上
記有効体積に基づいて積付け対象ワークを割当てる割当
て工程と、この割当て工程で割当てられた上記対象ワー
クを組合わせて積付け面に積付けできる複数種類のブロ
ックを作成するブロック作成工程と、このブロック作成
工程で作成された上記ブロックの形状を表すブロック作
成パラメータに基づいて上記ブロックを評価し、積付け
されるブロックを選択するブロック選択工程と、このブ
ロック選択工程により選択された上記積付けされるブロ
ックを上記積付け面に積み付けた荷姿を作成する荷姿作
成工程と、上記ワークが残っていれば、上記間隙率を下
げて前記有効体積算出工程に戻す工程とを備えたので、
高速に荷姿計算を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の実施の形態１を示す荷積み方法にお
ける荷積み装置全体の構成図である。 【図２】この発明の実施の形態１を示す図で、積付けの
説明図である。 【図３】この発明の実施の形態１を示す図で、ブロック
候補の外形図である。 【図４】図３のブロック候補のサイズを示す図である。 【図５】 図１の装置の動作を説明するフローチャー
ト。 【図６】 この発明の実施の形態２のブロックの外形図
である。 【図７】 この発明の実施の形態２の動作を説明するフ
ローチャート図である。 【図８】 この発明の実施の形態３を示す荷積み方法に
おける荷積み装置全体の構成図である。 【図９】 この発明の実施の形態３を示す図で、荷姿を
説明する図である。 【図１０】この発明の実施の形態３の動作を説明するフ
ローチャート図である。 【図１１】荷姿候補の各サイズを示す図である。 【図１２】この発明の実施の形態４の荷姿の外形図であ
る。 【図１３】図１２の荷姿を構成する柱の積付け配置位置
を説明した図である。 【図１４】この発明の実施の形態４の動作を説明するフ
ローチャート図である。 【図１５】この発明の実施の形態５の積付け可能体積の
計算を説明するための図である。 【図１６】この発明の実施の形態５の動作を説明するフ
ローチャート図である。 【図１７】従来のパレタイズ装置の構成を説明するため
の図である。 【図１８】従来のブロックをパレットに配置したことを
説明するための図である。 【図１９】従来のワークが積付けられたことを表わす正
面図である。 【図２０】従来のパレタイズ装置の動作を説明するため
のフローチャート図である。 【符号の説明】 ６ パレット、７ 積付けられるワーク、８ 産業ロボ
ット、９把手、１０供給装置、１１ 積付け指令装置、
１２制御装置、１３ 指示装置、１４ 表示装置、１５
入力装置、１６ 制御装置に格納されたブロック作成
パラメータ、１７ 制御装置に格納された荷姿評価パラ
メータ、１８ 配置の完了したブロック、１９ 積付け
有効面、 ２０ａ〜２０ｄ ブロック候補、２１ 新た
に発生した積付け有効面、２２ａ〜２２ｄ 表示装置に
表示された荷姿候補、２５ａ〜２５ｌ 同一ワークから
構成される柱、 ２６ａ〜２６ｌ 柱の配置位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数種類のワークをパレット上へ積付け
   る荷積み方法において、 上記ワーク間の間隙による間隙容積の割合いを示す間隙
   率に基づいて、上記ワークが上記パレットに積付けされ
   る有効体積を算出する有効体積算出工程と、 この有効体積算出工程で算出された上記有効体積に基づ
   いて積付け対象ワークを割当てる割当て工程と、 この割当て工程で割当てられた上記対象ワークを組合わ
   せて積付け面に積付けできる複数種類のブロックを作成
   するブロック作成工程と、 このブロック作成工程で作成された上記ブロックの形状
   を表すブロック作成パラメータに基づいて上記ブロック
   を評価し、積付けされるブロックを選択するブロック選
   択工程と、 このブロック選択工程により選択された上記積付けされ
   るブロックを上記積付け面に積み付けた荷姿を作成する
   荷姿作成工程と、 上記ワークが残っていれば、上記間隙率を下げて前記有
   効体積算出工程に戻す工程とを備えたことを特徴とする
   荷積み方法。