JP2507648B2 - パレタイズ装置 - Google Patents

パレタイズ装置

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JP2507648B2
JP2507648B2 JP3880490A JP3880490A JP2507648B2 JP 2507648 B2 JP2507648 B2 JP 2507648B2 JP 3880490 A JP3880490 A JP 3880490A JP 3880490 A JP3880490 A JP 3880490A JP 2507648 B2 JP2507648 B2 JP 2507648B2
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【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
ボット等の積付手段が積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、積付け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、ロボットが積付け完了前でも予め
コンベヤには複数の貨物が積み付け順に投入されてい
る。従って、ロボットが積付け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、積み付け動作させようとしても、コンベヤには次積
み付け貨物が供給されていたため、ロボットによる当該
貨物の積み付け動作は不能となり、しかも各貨物の積み
付け位置は予め積み付け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けエラー発生
時であっても、貨物を受け具上の適正位置に積み付け可
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、上記積載位置演算結果
に従い、上記ハンドリング手段が積載途中である貨物の
受け具上の積載位置を画像表示する画像表示手段とを設
けたものである。
〔作用〕
この発明による画像表示装置は、現在ロボットが積み
付け対象とする貨物の受け具上の積み付け予定位置を画
像表示するため、ロボットが貨物を落下した場合であっ
ても、作業者は表示画像を見ることで落下貨物を受け具
上の適正位置に積み付けることができる。
〔実施例〕
以下、第1図乃至第8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
タイズ装置の基本構成を示す図、第3図はパレタイズ装
置におけるロボットハンドの拡大図、第4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図は第1図に示すパレタイズ装置の動作を示す
フロー図、第7図は積載する際のスペースの概念を示す
三次元座標、第8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、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)を備え、対象となる貨物を
吸着パッド(3a),(3b)で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、貨物積載位置を画像表示する画
像表示装置(1a)(第2図参照)と貨物(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入力手
段と、該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)とを備えている。そして、該パレタイズ装置
(P)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P4a,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P6
a,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(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8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3,4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。
従って、第1図に示される搬入コンベヤ(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、この貨
物供給はロボットによる1つの貨物積み付け完了後、後
続する貨物を搬入コンベヤ(5)によって投入するので
はなく、積み付け順序に従い、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、この貨物供給はロボットが貨物ピッ
キングのミスがなく順次パレット(7)に積み付けるこ
を基としている。
従って、ロボットが積み付けミスをした場合、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
は既に次積み付け以降の貨物が供給されているため、搬
入コンベヤ(5)より次貨物をピッキングすることがで
きない。そのため、追加供給貨物は別途人手等でパレッ
ト(7)に積み付けする必要があるが、パレット(7)
上の積み付けは、前述した如く荷姿演算手段に適正位置
に演算されているため、人手で貨物をパレット(7)上
に積み付けると、演算された積み付け位置と異なる位置
に積み付けられることがある。そこで、貨物の積み付け
エラー発生時には予め荷姿演算手段にて演算されたパレ
ット(7)上における当該貨物の積み付け位置を、グラ
フィック或は座標表示等で表示装置(1a)に表示するこ
とで、作業員は後続する貨物に支障を来さない位置に貨
物を積み付けることができる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、受け具上における
貨物の積載予定位置を画像表示する画像表示装置をパレ
タイズ装置に備えたことで、ハンドリング手段による貨
物積載エラー時においても、当該貨物の受け具上の適正
位置を画像表示画面より知り、積載することが可能であ
るため、正常積載動作を早期に復旧できる効果がある。
【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図は本実施例によるパレタイズ装置の基本構
成図、第3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4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図は第1図に
示すパレタイズ装置の動作を示すフロー図、第7図は積
載する際のスペースの概念を示す三次元座標、第8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、(1a)は表示装置、
(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。

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、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、上記積載位置演算結果に従い、上記
    ハンドリング手段が積載途中である貨物の受け具上の積
    載位置を画像表示する画像表示手段とを備えたことを特
    徴とするパレタイズ装置。
JP3880490A 1990-02-20 1990-02-20 パレタイズ装置 Expired - Lifetime JP2507648B2 (ja)

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