JPS60101607A - 積付計画方法および装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 不発明はパレタイジング・ロボットの積付計画方式に関
し、更に詳しくは、パレット上に輸送要求のあった貨物
をパレタイジング・ロボットで自動的に積付けるために
必要な情報即ち貨物を効率よく積付けるような積付配置
と各貨物の積付順序とロボット動作シーケンスを決定す
る積付計画方式に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、パレット上へ貨物を自動的に積付ける設備として
、オートパレタイザ−およびパレタイジング・ロボット
（またはロボット・パレタイザーとも言う）がある。こ
れらはひとつのパレットに全て同一寸法の貨物しか積付
けることができない。

従って、多品種少量化輸送が進行して、ひとつのパレッ
トに積付けるべき品程数が多くなると従来のパレタイジ
ング・ロボットでは、積付不可能である。

パレタイジング・ロボットによシ、一つのパレットに種
々の異なった寸法の貨物を自動的に積付ける場合、次の
問題点がある。

（１）積付配置の組合せ数が非常に多くなるため、人手
で貨物積付配置を決定する場合、パレット上の有効積載
空間に対する積載効率が低下し易い。そこで、異なる寸
法の貨物の場合でも、高積載効率を実現する積付配置の
生成方式が必要である。ここで生成された積付配置を積
付パターンと呼ぶことにする。

（２）　ロボットによシ各貨物を積付けるためには、各
貨物ごとにロボットの動作を教示させる必要がある。各
貨物ごとに、この動作内容が異なるので、従来のプレイ
パック型動作教示方式では、教示のだめの工数が大とな
る。そこで、上記積付パターンの生成と同時に、ロボッ
トへの動作教示データである貨物積付順序とロボット動
作シーケンスを自動的に決定する方式が必要である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、パレットによる貨物の輸送の要求時に
、パレット上の限定された有効積載空間内に、高積載効
率を実現する積付配置（積付パターン）を簡単な操作で
短時間のうちに決定でき、同時に、ロボットへの動作教
示のだめの工数削減を狙い、上記積付パターンより自動
的に貨物積付順序とロボット動作シーケンスを決定でき
る積付計画方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明の積付計画方式は、次
の二つの機能から成るようにした点に特徴がある。

（１）パレットの種類によって決まる有効積載空間を無
駄なく利用して各種の貸物を積付けるために１本発明で
は、上記有効積載空間内に、貨物の種類、形状、数量に
応じた各貨物の積付位置を人間が指定できるようにし、
この配置結果から、空き空間の認識容易化のためコンピ
ュータが、積付けられた貨物の配置状況をグラフィック
端末に図形表示するという手順を繰返し、人間とコンピ
ュータの対話形式によυ次々と各貨物の積付配置（積付
パターン）を決定する。

（２）上記の最終的な積付位置（積付パターン）のデー
タを使って、予め与えられた規則に従って、各貨物の積
付順序を決定する。

更に１上記の最終的な積付配置と各貨物の積付順序が決
まれば、どの貨物の場合でも、その貨物を積付けるまで
に既に積付けられた貨物（既積付貨物）の配置状況を知
ることができる。

従って、各貨物ごとに、それぞれ既積付貨物と当該貨物
の接触を避けるような動作径路と速度を決定できる。こ
のようにして、ロボットの動作シーケンスを決定する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例によシ詳細に説明する。

第１図は、本発明の積付計画方式の背景となるパレタイ
ジング・ロボットなどの関連設備の概要を示した図であ
る。ＩＡがロボット、ＩＢがノ（レット、ＩＣが自動倉
庫などのように指定された貨物を自動的に取シ出す装置
、ＩＤが貨物の供給コンベア、ＩＥが貨物の確認装置、
１Ｆが貨物、ＩＧが貨物積付済のパレットである。予め
与えられた積付ｌ−序に従って、自動倉庫ＩＣから供給
ラインＩＤへ貨物が投入される。一方、予め与えられた
動作シーケンスに従って、パレタイジング・ロボットＩ
Ｎが、各貨物ＩＦを次々とパレツ）ＩＢに積付ける。

本発明方式は、これら貨物積付位置、貨物積付順序およ
びロボット動作シーケンスを決めるものである。

第２図は、パレット２人上の貨物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
の積付位置と定義する。なお貨物積付向きは、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）Ｋするか短手方向（Ｓの記号で表示）にするかで決
める。

第３図は、平面図のなかで、各貸物の積付順序を表示し
た例である。原則としてロボット側からみて（１）下か
ら上へ、（Ｉｉ）奥から手前へ、（ｉｉＤ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、供給コンベア４Ａ上に供給された貨物４Ｂを
縦積付貨物４Ｅ、４Ｃを乗シ越えて、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。このように縦積付貨物
の各積付位置が分れば、それらを障害物として、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、縦積付貨物の位置が与えれば、ロボットの動
作シーケンスは決定できる。

第５図は、本発明による積付計画方式を実現する装置の
全体構成を概略的に示すブロック図であす、１０はコン
ピュータ、２１はデータ入力用のライトベン、２２はグ
ラフィック・ディスプレイ装置、２３はハードコピー；
−チ出力装置、２４は補助記憶装置である。

コンピュータ１０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１９と、５つのデー
タ記憶部１２〜１６からなっている。記憶部１２には、
例えば、第６図に示す如く、予め登録されているパレッ
ト種類毎の仕様データがテーブル化して記憶されている
。さらに記憶部１３には、例えば第７図に示す如く、予
め登録されている貨物毎の仕様データおよび積付残数量
がテーブル化して記憶されている。記憶部１４には、操
作者がライトベン２１から入力する貨物積付位置および
積付向きが記憶される。記憶部１５゜１６には、記憶部
１２〜１４からコンピュータが計算した貨物積付順序、
ロボット動作シーケンスがそれぞれ記憶される。

本発明方式を利用する操作者は、予め与えられた積付要
求の伝票から要求量に見合ったパレットの種類を判断し
、このパレットに対する貨物側の概略的な積付方針を立
てておく。操作者は、先ず積付けるべきパレットの種類
を指定し、次にこのパレットに対して、第１の積付ける
べき貨物コードとその積付位置と積付向きを指定する。

これらの指定はライトベン２１を介して行なわれる。コ
ンピュータ１０は、これら久方情報を記憶部１４にセッ
トする。この場合、記憶部１４には、例えば第８図の形
式で、貨物の積付位置の座標（Ｘ軸。

Ｙ軸および２軸）と積付向き（長手方向りおよび短手方
向Ｓ）を示すデータがそれぞれセットされる。

次にコンピュータ１ｏは、既に積付けられた貨物の積付
配置状況を平面図の形で、ディスプレイ装置２２に表示
する。操作者は、ディスプレイ装置２２に表示された画
面を見ながら、空いている積載空間を探し、更に積付け
るべきかどうかを判断する。積付を続ける場合、上記手
順を繰返し、パレットの有効積載空間に次々と貨物を積
付けていく。

操作者が、上記手順を繰返した後、最終的拠積付を完了
すると判断した場合、コンピュータ１０は、記憶部１４
内にセットされた積付位置の情報をもとに、各貨物の積
付順序を決定して、記憶部１５にセットする。この場合
、記憶部１５には、例えば第９図の形式で、積付順ごと
に貨物の積付順序と貨物コードを示すデータがそれぞれ
セットされる。さらに、コンピュータ１０は、記憶部１
２〜１５にセットされた情報をもとに、積付順序ごとに
、ロボット動作シーケンスを決定して、記憶部１６°に
セットする。この場合、記憶部１６には、例えば第１０
図の形式で、積付順序ごとに動作シーケンスを示すデー
タがそれぞれセットされる。

第１１図は上述した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３１〜４６を
追って、本発明方式の具体的動作を詳細に説明する。

ステップ３１ニライトベン２１からの起動入力に応答し
て、第６図のパレット・テーブルの内容、即ちパレット
・コードとパレット仕様の一覧表をディスプレイ装置２
２に表示する。

ステップ３２：コンピュータは、ライトペン２１からの
パレット・コードの入力を持つ。操作者がディスプレイ
装置２２の表示内容を見て、適当なパレットを選択し、
ライトペン２１からパレット・コードを入力すると次の
ステップに進む。

ステップ３３ニライトベンから入力されたパレット・コ
ードに基づき、記憶部１２から該当するパレットの仕様
データを探し出して、その仕様データをディスプレイ装
置２２に表示させる。

ステップ３４：コンピュータは、記憶部１２から該当す
るパレットの仕様データを探し出し、また記憶部１４か
ら既積付貨物の積付テークを探し出して、例えば第１２
図Ａに示す形式で指定パレットの仕様データと当該パレ
ットの有効積載空間に積付けられた貨物の平面図をディ
スプレイ装置２２に表示させる。また同じ画面に、記憶
部１３から積付残数量を探し出して、例えば第１２図Ｂ
に示す形式で残積付対象貨物一覧をディスプレイ装置２
２に表示させる。さらに同じ画面に例えば第１２図Ｃに
示す形式で積付向きの選択メニューを表示させる。

ステップ３５：コンピュータは、貨物積付位置の入力待
ちとなる。操作者は適当と思う位置を想定し、ライトペ
ンによシ、例えば第１２図りに示す如く、座標を入力す
る。入力が終れば次のステップ３６に進む。

ステップ３６：コンピュータは貨物コードの入力待ちと
なる。操作者は、適当と思う貨物コードを想定し、ライ
トペンによシ、例えば第１２図のＥＫ示す如く、当該貨
物を指定する。第１２図の例では貨物コードＳ０１を選
択する例である。入力が終れば、次のステップ３７に進
む。

ステップ３７：コンピュータは貨物積付向きの入力待ち
となる。操作者は、適当と思う積付向き（ＬまたはＳ）
を想定し、ライトペンによシ、例えば第１２図のＣに示
す如き積付向きの選択メニューよりＬまたはＳを指定す
る。即ち積付向きをＸ軸方向に対し、貨物の長手を向け
たいときはＬを、短手を向けたいときはＳを指定する。

入力が終れば次のステップ３８に進む。

ステップ３８：コンピュータは、入力された貨物積付位
置、貨物コードおよび貨物積付向きを、記憶部１４内に
用意された積付配置状況を示す第８図のテーブルの所定
欄にセットする。次にコンピュータは、記憶部１２〜１
４にセットされた情報に基づき、例えば第１３図に示す
形式で、パレット上での積付配置状況図をディスプレイ
２２に表示させる。まだコンピュータは、累積的に積付
けられた貨物の積載効率を計算し、同一画面に表示させ
る。次にステップ３９に進む。

ステップ３９：コンピュータは、既積付貨物を回転表示
するかの入力待ちとなる。既積付貨物の数が増えてくる
と、異なる高さの貨物が多いため、例えば第１３図の如
き平面図で積付配置状況を表示した図では、操作者は次
に積付けるべき積付位置即ち空き空間の認識が容易でな
いことが多い。

その場合、操作者は回転表示をコンピュータに要求すれ
ば良い。操作者が、回転表示を指定した場合、ステップ
４０に進み、そうでない場合、ステップ４２に進む。

ステップ４０：コンピュータは、回転角度の入力待ちと
なる。操作者が、適当な回転角度を想定し、ディスプレ
イ２２に表示された回転角度メニューのなかから適当な
角度を選択し指定する。入力が終れば、次のステップ４
１に進む。

ステップ４１：コンピュータは、ステップ４０で入力さ
れた情報に基づき、例えば第１４図に示す形式で指定さ
れた角度からみた既積付貨物の積付配置状況図をディス
プレイ２２に表示する。次にステップ４２に進む。

ステップ４２ニコンピユータは、上記積付配置状況に満
足するかどうかの情報の入力待ちとなる。

操作者は表示画面を見て、積付配置状況に満足かどうか
の回答情報を入力する。コンピュータはこの入力情報を
判定し、満足ならばステップ４３に進み、そうでないな
らば、ステップ３４に戻る。

ステップ４３：コンピュータは、記憶部１４内に得られ
た最終的な積伺位置および積付向きの情報を使って、所
与の優先規則によシ各貨物の積付順序を決定し、その結
果を、記憶部１５内に用意された貨物積付順序を示すＭ
９図のテーブルの所定欄にセットする。次にステップ４
４に進む。

ステップ４４：コンピュータは、記憶部１４゜１５で得
られた最終的な積付位置と積付順序の情報を使って各貨
物ごとに、既積付貨物の座標を計算し、それらと衝突し
ないようなロボットの動作シーケンスを決定し、その結
果を記憶部１６内に用意されたロボット動作シーケンス
を示す第１０図のテーブルの所定欄にセットする。次に
ステップ４５に進む。

ステップ４５：コンピュータは端末装置２３に指令し、
積付配置状況図や積付順序など必要な画面のハードコピ
ーを出力させる。このハードコピーハ、パレタイジング
・ロボットの動作看視や積付内容説明書などに使われる
。次にステップ４６に進む。

スフ”フ４６　：コンピュータは、記憶部１４゜１５．
１６に格納された角付位置一覧、積付順序、ロボット動
作シーケンスを補助記憶装置２４に出力させ、一連の制
御動作を終了する。この補助記憶装置内の情報は、パレ
タイジング・ロボットの動作教示データとなる。

以上述べた実施例において、ディスプレイ装置２２とし
てカラー・グラフィックを用いると、逐一積付ける貨物
ごとに色分けし、操作者に分シ易い表示を行なうことが
できる。なお、できるだけ積載効率を向上させるため、
操作者に部分的積載空間を指定できるようにし、そのな
かへできるだけ多く貸物を積付けるための配列方法を自
動的に計算するプログラム・ルーチンを付加しても良い
。

また、計画時間の短縮のため、貨物の平行移動、回転お
よび削除などの修正機能を付加して良く、過去の積付パ
ターンを検索する機能を付加して良い。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、任意の貨物積付要求
に対して簡単な操作によシ、短時間で積付配置（積付パ
ターン）を決定することができ、その積付パターンによ
って、パレットの積載効率を著しく向上させることがで
きる。また本発明によれば、自動的に積付順序とロボッ
ト動作シーケンスが決定でき、ロボットへの教示工数を
削減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の背景を説明する図、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
決めた例を示す図、第４図は動作シーケンスを決める一
例を示す図、第５図は本発明方式を実現する装置の全体
構成を示すブロック図、第６〜ｌＯ図は、それぞれ上記
方式において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１１図は上記方式における制御の
７０−チャート、第１２〜１４図はディスプレイ装置に
表示される画面の一例を示す図である。 １０・・・コンピュータ、１１〜１６・・・記憶部、１
９・”コントロール部、２１・・・ライトペン、２２・
・・ディスプレイ装置、２３・・・積付計画書を出力す
るた第　１　図 第　２　口 第　３　口 第４図 ムＧ 第　１３　図 第　／４　［Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パレット上に種々の寸法の貨物をロボットにより自動的
   に積付けるパレタイジング・ロボットを動作させるため
   にパレット上の貨物積付配置と貨物積付順序とロボット
   動作シーケンスを決定スルためのパレタイジング・ロボ
   ットの積付計画方式において、パレット仕様、貨物仕様
   、貨物積付位置、貨物積付順序およびロボット動作シー
   ケンスを記憶するための記憶手段と、上記積付計画情報
   を計算するだめのコンピュータと、上記コンピュータに
   １パレツトへの貨物積付の指示情報を入力するだめの入
   力端末装置と、上記コンピュータから出力されるパレッ
   トへの貨物の積付配置の状況を表示するだめの表示端末
   装置と、上記コンピュータから出力される最終的な貨物
   積付配置の状況と貨物積付順序を書類化するための端末
   装置とを備え、上記入力情報に応じたパレットへの貨物
   積付配置の状況が上記端末装置に、逐次図形表示される
   ようにして人間とコンピュータとの対話形式によシ貨物
   積付配置を決定し、最終的な上記貨物積付配置から、ロ
   ボットの動作に必要な貨物積付順序とロボット動作シー
   ケンスを同時にめられるようにしたことを特徴とするパ
   レタイジングロボットの積付計画方式。