JPS6274832A - ロボツトによる物品のパレタイジング方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は主に産業用ロボッ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〕

品種の異った物品を別々のパレット上に積載しておき、
産業用ロボットによって品種毎に（パレット毎に）′所
望個数ずつデバレットし、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、品種が異っても物品の外観形状が同
一の場合（例えば異った品種の飲食料が同一大きさ、同
一形状のボックス、バケット等に収容されて債重ねられ
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
上での債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、異った大きさの物品を段ｆ１１みするのであ
るから泪当に大きさ、形状の異る物品同士を上下に段ｆ
Ｌ＋１みすることはできず、かといって個々の品種ごと
にパレット上での載置位１１′ｔを特定したのでは合理
的なパレタイジング（」できない。

つまり、例えばＡ品種はパレットの右隅、Ｂ品種は左隅
・・・というように載置位置を特定したのでは、パレッ
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っ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ット載［ｍ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、知能ロボット以外の産業用ロボットの場合、
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
予めティーチングするようになっており、あるパレット
上の物品をデパレットして搬送し、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、つまりパレット上での
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
たる場合であっても、ハンド、ロボットでもって、上記
のような不都合なく合理的に物品を小分は用のパレット
上へと／ぐ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ット上に配置し
た複数種類の物品配置パターンを、ロボットの動作情報
と共に予めロボッ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
パレッ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
のロボッ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■−１Ｉ？Ｊ）であり、この実施例の
ロボット（１）は支柱（２）によっ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−（４）と、
該ガーダ−（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ューム
パッド式のハンド（６）とからなり、床上にはレール（
３）に沿って多数の（この例の場合８カ所）パレット截
置ステーション（７）が設けられると共に、小パレット
（８）の移送用コンベア（９ｊ　（ＩＩ）が配置されて
いる。なお、この例ではガーダ−（４）と昇降アーム（
５）およびハンド（に）はコンベア（９）　ｆ＋＋）に
対応して２組設けである。：Ｉ２＋（＋３）は夫々コン
ベアへの空パレットの搬入ステーション、戯 実バレットの搬入ステーション、であり（１４）はコン
ベア（用土へのパレット（８）の送りタイミングを調整
するためのバッファステーションである。

、ｔ２置ステーション（７）は第２図示のように、表面
に多数の遊転ボール１１５）を設けて、側方から（レー
ル（３）に直交する方向）フォークリフト等により、物
品を積載した大パレット（＋Ｃ）を容易に搬入、搬出で
きるようになっており、この実施例の場合第１図方何の
２カ所のステーション（７）には、同一品種（Ａ品種）
の物品をＭ　ａしたパレット（１６）を載置し、以下右
方へ向かってＢ品種、Ｃ品種・・・と異った品種を１パ
レツトｊ＋６）ずつ裁置しである。

この実施例の物品い■）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、大きさが異っている。

すなわち、例えばＡ品種は縦長×横長×高さが３００　
Ｘ　２１０　Ｘ　２００　（ｍｍ）の寸法の容器に収納
されており、Ｂ品種は２００　Ｘ　２００　Ｘ　１５０
（ｍｍ）の寸法の容器に収納されている・・・といった
ように異った大きさ、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（コンピュータ）０′７）に、小パレッ
ト（８）上へ債み込むべき品種別の個数を入力すると（
例えばへ品種２０個、Ｂ品種１５個、Ｃ品種５個、Ｄ品
種３個・・・等）前記搬入ステーション（１２）から空
バレント（８）がコンベア（９）上へと送り込まれると
共に、ロボツ）　（１）がバキュームハンド（６）でも
って各載置ステーション（７）上のパレット（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ット（８）
上へと積載していくのであり、第１図左側のバキューム
ハンド（６）による物品の積込みが終了しても、先行の
パレット（８）上の右側のノ＼ンド（６）による積込み
が終了していない場合には、前記バッファステーション
（１４＋により先行のパレット（８）がコンベア（ｆｏ
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
て搬出ステーション（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
令がロボットへと発せられる０ すなわち、前記制御装置（Ｉ７）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
の大きさく平面的な大きさ）の物品群（グループ■〜■
）に分け、該物品群（グループ■〜■）を小パレット（
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、各配置パターン苺のロボット動作（
つまりガーダ−（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である。

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３０ｍｍ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Ｃ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（クループ■■■）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愉を示したもので
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−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工ＩＪ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、小パレット（８）上に積み上げうる物品の高
さはロボットハント”（６１の動作範囲（第２図）とか
、パレット面に接する物品底面積の大小等によって夫々
制限があり、各物品についての債上げ高さの最高限は予
め判明しており、当該最高眼窩さの数値に基づいて次の
数式によって導かれる整数を各物品群についてのエリア
数とする。

最高湿高さ 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　Ｎ　グループ■についての最高眼窩さ
が２００（］　ｍｍであるとすると、上記数式は 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ＧＤ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（ＰＬ）を、：ｌＩｌ］御装首（コンピュータ）
（１η内のメモＩＪ　（Ｍｌ）に記憶しである多数の配
置パターン（円）　（１’２）・・・の中から選択決定
する（第４図）。

すなわち、制御装置（１ηのメモリ（Ｍｌ）内には、第
４図に例示したような、各物品群（グル一応 ブ）の異ったエリア数の組合わせに合した多数の配置パ
ターン（ＰＬ）　（Ｐ２）　（Ｐ３）・・・が記憶せし
めてあり（例えば、配置パターン（円）はグルー−ｙ（
Ｄｚｘリア、グループ■２エリア、クループ（■１エリ
ア、グループ■０エリア、クループ■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（Ｐ３）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（ＰＬ）　）を決定するのである。

なお、上記配置パターン（ＰＬ）　（Ｐ２）　（Ｐ３）
・・・は、各物品群のエリア数が同一のものについては
、パレット（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ット（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（Ｎ１２
）内には上記各配置パターン（ＰＬ）　（Ｐ２）　（Ｐ
３）・・・に対応するロボット動作の情報（ガーダ−（
４）、昇降アーム（５）等の移動タイミング、移動距離
）が併せて記憶せしめてあり、当該情報に基づいてロボ
ッ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（Ｐｌ）が選択決
定されたとすると、ロボット（１）は該配置パターン（
ｐｌ）とセットになったメモリ（Ｍ２）内の動作トｎ報
に従って、第１図最左端の載置ステーション（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）上の小パレット（８）上へ移載する。移載
位置はもちろん配置パターン（Ｐｌ）に従った第・１図
上パレット右下隅であり、このパターンに関する限り物
品の移載位置は固定さπせことになるので、最左端の載
置ステーション（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↑ζ報）がυ］御装置（１７）から
発せられる。ハンド（Ｇ）の昇降はハンド（Ｇｌに取付
けたリミットスイッチ、近接スイッ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図載置ステーション（７）左端の２カ所をへ
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）に沿ったＡ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ品種をコンベア（１
１）に沿ったＥ、　Ｆ、　Ｃ品種よりも、いずれも需要
の多い（デパレント頻度の高い）品種としておくことに
より、コンベア（９）に沿って移動中にＡ〜Ｄ品種を漬
込まれて積載作業完了となった小パレット（８）の多く
は、次のコンベア（ＩＩ）上で停止することなしに直ち
に搬出ステーション（１３）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っである。

そして、へ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竹い、このＢ品種（グルー
プ■）は２エリアに亘っており、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’１１　ａ　’
Ｌ、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、小パレット（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ョン（１３）
へと送り出される。

もちろん、人力する品種別の個数が異れば、制御装置１
７）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ットｆ
１６）から所定個数ずつの物品のデパレットおよび小パ
レツ）　（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（ＰＬ）についても、グループ■の２エリアがＣ品
種のみによって構成される場合、Ｅ品種のみによって構
成される場合、Ｃ，Ｅ品種の混合によって構成される場
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ミしてパレタイジングさ
れるが、当該複数品種は前述のように互いに上下にＰａ
　、Ｉ？９　シても崩れるおそれのないものに選択され
ているので、積載動作中および債−成完了後の搬送にお
いても何ら支障は生じない。

マタ、ロボット（＋）による小パレット（８）への物品
載置の動作情報（プログラム）は、同−為 エリア内です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
の面でも間層れの防止を図っている。

以上のように、小パレット（８）上には最明に人力した
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ャ
ートでもって表わすと第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ットであっても、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
々な組合わせでもっ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ットシス
テムの全体平面図、第２図は第１図のｌｌ−ｆｆ義断面
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４３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図はフローチャートである。 ｆｉ＋・・・ロホ゛ット　　　　（６）・・・ハンド（
８）・・・小パレット（＋７）・・・；ｌ１ｌＪ　（１
１１＋　装置（ｗ）　−・・物品　　（Ａ）（Ｂ）（ｃ
）（Ｄ）（Ｅ）（ｆ）（Ｇ）　−・・品種（ＰＬ）　（
Ｐ２）（ｐａ）・・・配置パターン（Ｍｌ）（Ｍ２）・
・・メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 大きさ、形状の異る多種の物品を産業用ロボットにより
   パレッ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ット上に配
   置した複数種類の配置パターン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
   ターンに則つてパレッ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ットによる物品のパレタイジ
   ング方法。