(57)【要約】【課題】各種の荷物を混在させて容器に積み込む場合であっても、容器の集積率を高めるとともに、荷積作業をより迅速に行うことが可能な荷積装置を提供する。【解決手段】荷積装置は、検出部と、第１の搬送部と、第２の搬送部と、第３の搬送部と、荷積部とを備える。検出部は、少なくとも第１の荷物群もしくは第２の荷物群のいずれかに含まれる荷物の材質を検出する。第１の搬送部は、第１の荷物群の荷物を搬送する。第２の搬送部は、第２の荷物群の荷物を一旦滞留させた後、滞留させた荷物を所定の容器に搬送する。第３の搬送部は、検出部によって検出された荷物の材質に基づいて、第１の荷物群の荷物を第１の搬送部に、第２の荷物群の荷物を第２の搬送部にそれぞれ振り分けて搬送する。荷積部は、第１の搬送部で搬送される荷物を容器に積み込む。【選択図】  図１
2020090357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の荷物群もしくは第２の荷物群のいずれかに含まれる荷物の材質を検出する検出部と、
前記第１の荷物群の前記荷物を搬送する第１の搬送部と、
前記第２の荷物群の前記荷物を一旦滞留させた後、滞留させた前記荷物を所定の容器に搬送する第２の搬送部と、
前記検出部によって検出された前記荷物の材質に基づいて、前記第１の荷物群の前記荷物を前記第１の搬送部に、前記第２の荷物群の前記荷物を前記第２の搬送部にそれぞれ振り分けて搬送する第３の搬送部と、
前記第１の搬送部で搬送される前記荷物を前記容器に積み込む荷積部と、を備える
荷積装置。
【請求項２】
前記第２の搬送部は、前記荷積部が前記荷物を前記容器に積み込んだ後、滞留させた前記荷物を前記容器にまとめて搬送する
請求項１に記載の荷積装置。
【請求項３】
前記荷積部は、前記第２の搬送部に滞留させた前記荷物の積算体積と前記容器の空き容積に基づいて、前記第１の搬送部で搬送される前記第１の荷物群の前記荷物の前記容器への積み込みを停止し、
前記第２の搬送部は、前記荷積部による前記荷物の前記容器への積み込みが停止された後、滞留させた前記荷物を前記容器に搬送する
請求項２に記載の荷積装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記荷物の大きさと前記容器の空き領域をさらに検出し、
前記荷積部は、前記検出部によって検出された前記荷物の大きさと前記容器の空き領域に基づいて、前記第１の搬送部で搬送される前記第１の荷物群の前記荷物を前記容器に積み込む
請求項２に記載の荷積装置。
【請求項５】
前記容器は、所定の基準面に対し、垂直方向の高さが前記第２の搬送部の搬送路の終点部の高さより低くなるように、前記基準面に配置され、
前記第２の搬送部は、滞留させた前記荷物を前記終点部から前記容器にまとめて落下させる
請求項１から４のいずれか一項に記載の荷積装置。
【請求項６】
所定の容器に積み込まれる荷物を搬送する搬送部を動作させ、形態が変形しない第１の荷物群もしくは形態が変形する第２の荷物群の少なくともいずれかに、前記荷物をその材質に基づいて振り分けさせる手段と、
前記荷物を前記容器に積み込む荷積部を動作させ、前記第１の荷物群の前記荷物を前記容器に積み込ませる手段と、
前記第２の荷物群の前記荷物を前記容器への積み込み前に前記搬送部に一旦滞留させる手段と、
前記第１の荷物群の前記荷物が前記容器に積み込まれた後、滞留させた前記第２の荷物群の前記荷物を前記搬送部で搬送させて前記容器に積み込ませる手段と、を備える
制御装置。
【請求項７】
滞留させた前記第２の荷物群の前記荷物の体積を積算する手段と、
前記容器の空き容積を演算する手段と、
滞留させた前記第２の荷物群の前記荷物の積算体積と前記容器の空き容積に基づいて、前記荷積部による前記第１の荷物群の前記荷物の前記容器への積み込みを停止させる手段と、
前記第１の荷物群の前記荷物の前記容器への積み込みを停止させた後、前記搬送部を動作させ、滞留させた前記第２の荷物群の前記荷物を前記容器にまとめて積み込ませる手段と、
滞留させた前記第２の荷物群の前記荷物の積込状況に基づいて、滞留させた前記荷物の前記搬送部による前記容器への積み込みを終了させる手段と、を含む
請求項６に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、各種の荷物を混在させて所定の容器に積み込むための荷積装置、およびその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷物の配送センタなどでは、各種の荷物が様々な仕向け先（配送先や工程など）に仕分けられる。仕分けられた荷物は、例えば配送先ごとに区分された所定の容器に荷積みされる。容器は、コンテナ、パレット、ケース、段ボール箱などの梱包容器である。このような荷積作業の効率化を図るべく、近年では、荷積用のロボット（ピッキングロボットなどと呼ばれるマニピュレータ）を導入して荷積作業の自動化が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２４６５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、配送コストを削減するためには、容器の集積率を高めることが求められる。このため、一つの容器には、同一の配送先宛の複数の荷物が積み込まれる場合が少なくない。これらの荷物は、大きさや重量などが様々であり、材質に応じた変形の可能性なども一律ではない。
【０００５】
したがって、このような各種の荷物を混在させて容器に積み込む場合であっても、容器の集積率を高めるとともに、荷積作業をより迅速に行うことが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の荷積装置は、検出部と、第１の搬送部と、第２の搬送部と、第３の搬送部と、荷積部とを備える。検出部は、少なくとも第１の荷物群もしくは第２の荷物群のいずれかに含まれる荷物の材質を検出する。第１の搬送部は、第１の荷物群の荷物を搬送する。第２の搬送部は、第２の荷物群の荷物を一旦滞留させた後、滞留させた荷物を所定の容器に搬送する。第３の搬送部は、検出部によって検出された荷物の材質に基づいて、第１の荷物群の荷物を第１の搬送部に、第２の荷物群の荷物を第２の搬送部にそれぞれ振り分けて搬送する。荷積部は、第１の搬送部で搬送される荷物を容器に積み込む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態の荷積装置を垂直方向の上方から示す模式図。
【図２】実施形態の荷積装置のブロック図。
【図３】実施形態の荷積装置の第２の搬送部（変形物コンベア）と第５の搬送部（容器コンベア）との相対的な位置関係を示す模式図。
【図４】実施形態の荷積装置が実行する荷積制御の制御フロー図。
【図５】実施形態の荷積装置における箱物積込処理の制御フロー図。
【図６】実施形態の荷積装置における容器への箱物の積込態様の一例を示す図であって、(ａ)は容器の最下層に対する箱物の積込態様を垂直方向の上方から示す図、(ｂ)はその上層に対する箱物の積込態様を垂直方向の上方から示す図、(ｃ)は(ｂ)の矢印Ａ６で示す方向から容器を透視して見た積込態様を示す図。
【図７】実施形態の荷積装置における変形物滞留処理の制御フロー図。
【図８】実施形態の荷積装置における変形物積込処理の制御フロー図。
【図９】実施形態の荷積装置における容器への変形物の積込態様の一例を示す図であって、(ａ)は箱物が積み込まれた容器の残存空間のほぼ半分に変形物が積み込まれた態様を垂直方向の上方から示す図、(ｂ)は(ａ)の矢印Ａ９で示す方向から容器を透視して見た変形物の積込態様を示す図、(ｃ)は残存空間の残りほぼ半分に変形物が積み込まれた態様を垂直方向の上方から示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態に係る荷積装置およびその制御装置について、図１から図９を参照して説明する。荷積装置は、各種の荷物を混在させて所定の容器に積み込むための装置であり、例えば荷物の配送センタなどで稼働する配送システムを構成する装置の一つである。制御装置は、かかる荷積装置において、容器までの荷物の搬送と、容器への荷物の積み込みを制御する装置（制御部）である。
【０００９】
荷物は、宅配物、小包、郵便物などの有形物である。荷物の大きさや重量などは、一律ではなく多種多様である場合を想定するが、一律であってもよい。本実施形態において、荷物には、形態が自由に変形しない荷物（以下、箱物という）と、形態が自由に変形する荷物（以下、変形物という）の双方が含まれる。箱物は、容器への積込作業中に一定の形態を保つ。これに対し、変形物は、容器への積込作業中、例えば容器の空隙や他の荷物との接触などに応じて形態を変える。
【００１０】
容器は、荷物の体積に対して十分な容積（容量）を有する容体である。荷物が積み込まれる際、容器は、少なくとも荷物が積み込まれる内部空間が外部に開放された状態となる。荷物の積込後においては、内部空間が外部に対して閉塞された状態（梱包状態）となればよい。例えば、容器は、底部と、該底部から起立する４つの側壁部と、これらにより形成される内部空間を閉塞する蓋とを有した構成とする。ただし、容器には、荷物の積込後も内部空間が外部に開放された状態のままのものも含まれる。具体的には、荷物の大きさや積込量などに応じて、コンテナ、パレット、ケース、段ボール箱などから最適な容器が適用される。
【００１１】
図１および図２には、本実施形態の荷積装置１を模式的に示す。図１は、荷積装置１を垂直方向の上方から模式的に示す図である。図２は、荷積装置１のブロック図である。図１および図２に示すように、荷積装置１は、検出部２と、搬送部３と、荷積部４と、制御部５とを備え、荷物６を容器７に積み込む。
【００１２】
検出部２は、荷物６の容器７への搬送と積み込みを制御するために必要な各種の検出を行い、検出結果（取得データ）を制御部５に与える。本実施形態において、検出部２は、３つの検出部２１，２２，２３を含んで構成される。
【００１３】
第１の検出部２１は、荷物６の材質を検出する検出装置である。例えば、第１の検出部２１は、検出面、端的には荷物６の外面の分光スペクトルを検出する撮像装置（以下、分光カメラ２１という）である。分光カメラ２１は、搬送部３（本実施形態では後述する第４の搬送部（シュートコンベア）３４）の搬送路上で荷物６の分光スペクトルを検出する。したがって、分光カメラ２１は、シュートコンベア３４の搬送路３４ａが画角内に収まり、ピントを合わせられる所定位置に配置されている。本実施形態では、分光カメラ２１が検出した荷物６の材質に基づいて、荷物６が第１の荷物群もしくは第２の荷物群のいずれに含まれるかを制御部５が判定する（詳細は後述）。第１の荷物群は、箱物６ａ（形態が変形しない荷物６）を含み、第２の荷物群は、変形物６ｂ（形態が変形する荷物６）を含む。
【００１４】
第２の検出部２２は、容器７における荷物６の荷積状況を検出する検出装置である。例えば、第２の検出部２２は、荷物６が荷積みされる容器７の内部空間の映像（動画もしくは静止画）を撮像する撮像装置（以下、容器カメラ２２ａという）を含む。容器カメラ２２ａは、搬送部３（本実施形態では後述する第５の搬送部（容器コンベア）３５）の搬送路上で容器７の内部空間の映像を撮像する。したがって、容器カメラ２２ａは、容器７の内部空間が画角内に収まり、ピントを合わせられる所定位置に配置されている。本実施形態では、撮像された映像を解析し、容器７の位置を特定するとともに、容器７の荷積状況、具体的には容器７の空き領域に基づいて、荷物６を積み込む位置を制御部５が特定する（詳細は後述）。
【００１５】
また、第２の検出部２２は、容器７への荷物６、具体的には変形物６ｂの積込高さ（位置）を検出する積込高さセンサ２２ｂを含む。積込高さセンサ２２ｂは、例えば、容器７の底部や後述する第５の搬送部（容器コンベア）３５の搬送路３５ａからの高さを検出する。本実施形態では、積込高さセンサ２２ｂで検出された変形物６ｂの積込高さに基づいて、荷物６の荷積みを終了するか否かを制御部５が判定する（詳細は後述）。
【００１６】
第３の検出部２３は、荷物６の大きさ（サイズ）を検出する検出装置である。例えば、第３の検出部２３は、荷物６の外形の画像を撮像する撮像装置（以下、荷物カメラ２３という）である。具体的には、荷物カメラ２３は、所定平面上で直交する二つの方向（縦と横）と、これらと直交する方向（高さ）の三方向の荷物６の長さ（三辺長さ）を捉えられる画像を撮像する。本実施形態では、荷物カメラ２３が撮像した画像を解析し、荷物６の三辺長さに基づいて、荷物６の体積を制御部５が演算する（詳細は後述）。
【００１７】
一例として、荷物カメラ２３が３Ｄカメラである場合、荷物６を立体的に捉え、三辺長さをより正確に検出することが可能となる。ただし、荷物カメラ２３は、２Ｄカメラであっても構わない。この場合、複数の２Ｄカメラで荷物６の外形を異なる角度から捉えられるようにすればよい。荷物カメラ２３は、搬送部３（本実施形態では後述する第３の搬送部（分岐コンベア）３３）の搬送路上で荷物６の外形の画像を撮像する。したがって、荷物カメラ２３は、分岐コンベア３３の搬送路３３ａが画角内に収まり、ピントを合わせられる所定位置に配置されている。
【００１８】
搬送部３は、制御部５によって動作制御され、荷物６を容器７に積み込む過程において、荷物６の搬送を行う。搬送部３は、例えば配送センタの建屋の床面に位置決め固定されている。本実施形態では一例として、搬送部３は、５つの搬送部３１〜３５を含んで構成される。各搬送部３１〜３５における荷物６の搬送方向は、図１に矢印Ａ３１，Ａ３２１，Ａ３２２，Ａ３３ａ，Ａ３３ｂ，Ａ３４，Ａ３５にそれぞれ示す方向である。第１の搬送部３１、第２の搬送部３２、および第４の搬送部３４においては、所定の一方向（矢印Ａ３１，Ａ３２１，Ａ３２２，Ａ３４で示す方向）である。第３の搬送部３３においては、荷物６が箱物６ａであれば矢印Ａ３３ａで示す方向、変形物６ｂであれば矢印Ａ３３ｂで示す方向である。第５の搬送部３５においては、矢印Ａ３５で示すいずれかの方向に適宜切り替わる。
【００１９】
第１の搬送部３１は、第１の荷物群の荷物６、つまり箱物６ａを搬送する搬送装置である。例えば、第１の搬送部３１は、箱物６ａを搬送するための搬送路３１ａを有し、モータなどのアクチュエータによって作動するコンベア（以下、箱物コンベア３１という）である。搬送路３１ａは、例えばベルトやローラによって構成されていればよいが、これらには限定されない。本実施形態では、矢印Ａ３１で示す方向に箱物コンベア３１で搬送される箱物６ａを荷積部４がピッキングし、容器７に積み込む（詳細は後述）。
【００２０】
第２の搬送部３２は、第２の荷物群の荷物６、つまり変形物６ｂを一旦滞留させた後、滞留させた複数の荷物６（変形物６ｂ）を容器７にまとめて搬送する搬送装置である。例えば、第２の搬送部３２は、変形物６ｂを滞留させるとともに搬送する搬送路３２ａを有し、モータなどのアクチュエータによって作動するコンベア（以下、変形物コンベア３２という）である。これにより、アクチュエータを停止して搬送路３２ａを静止させることで、変形物６ｂが滞留される。一方、アクチュエータを起動して搬送路３２ａを稼働させることで、変形物６ｂが搬送される。搬送路３２ａは、例えばベルトやローラによって構成されていればよいが、これらには限定されない。
【００２１】
本実施形態では一例として、変形物コンベア３２は、後述する第３の搬送部（分岐コンベア）３３と繋がる上流側コンベア３２１と、後述する第５の搬送部（容器コンベア）３５と繋がる下流側コンベア３２２とを含んで構成されている。上流側コンベア３２１と下流側コンベア３２２とは、分岐コンベア３３と容器コンベア３５との間で繋がっている。上流側コンベア３２１における変形物６ｂの搬送方向は、矢印Ａ３２１で示す方向であり、下流側コンベア３２２における変形物６ｂの搬送方向は、矢印Ａ３２２で示す方向である。搬送路３２ａは、上流側コンベア３２１の搬送路３２１ａと下流側コンベア３２２の搬送路３２２ａにより構成される。
【００２２】
ただし、第２の搬送部３２は、アクチュエータによって作動するコンベアでなくともよく、アクチュエータ不要の滑り台などでもよい。滑り台の滑り面は、搬送路３２ａに相当し、例えば静止面でも、ベルトやローラなどの可動面でもよい。また、滑り台には、変形物６ｂの滞留時には変形物６ｂをせき止め、搬送時にはせき止めを解除して変形物６ｂを滑らせる可動部材が設けられる。可動部材は、制御部５によって変形物６ｂのせき止めとせき止め解除の動作が制御される。これにより、変形物６ｂを一旦滞留させた後、滞留させた複数の変形物６ｂをまとめて搬送することができる。また、第２の搬送部３２は、上流側コンベア３２１と下流側コンベア３２２とを含んだ構成に限らず、一体的に連続する一つのコンベアなどであってもよい。
【００２３】
第３の搬送部３３は、箱物６ａ（第１の荷物群の荷物６）を箱物コンベア３１に、変形物６ｂ（第２の荷物群の荷物６）を変形物コンベア３２にそれぞれ搬送する搬送装置である。例えば、第３の搬送部３３は、荷物６を箱物６ａと変形物６ｂに振り分けて、これらを別々に搬送させるように分岐する搬送路３３ａを有し、モータなどのアクチュエータによって作動するコンベア（以下、分岐コンベア３３という）である。これにより、箱物６ａを搬送する場合には、箱物コンベア３１に向けて（矢印Ａ３３ａで示す方向に）搬送路３３ａを稼働させることで、箱物６ａが箱物コンベア３１に搬送される。一方、変形物コンベア３２に向けて（矢印Ａ３３ｂに示す方向に）搬送路３３ａを稼働させることで、変形物６ｂが変形物コンベア３２に搬送される。搬送路３３ａは、例えばベルトやローラによって構成されていればよいが、これらには限定されない。一例として、クロスベルト機構を適用し、箱物コンベア３１への搬送方向に対し、これと交差する方向を変形物コンベア３２への搬送方向とするように、搬送路３３ａを構成することが可能である。
【００２４】
第４の搬送部３４は、荷物６を第３の搬送部３３に搬送する搬送装置である。例えば、第４の搬送部３４は、荷物６を搬送するための搬送路３４ａを有し、モータなどのアクチュエータによって作動するコンベア（以下、シュートコンベア３４という）である。搬送路３４ａの終点部（搬送方向の終端）３４ｅは、分岐コンベア３３の搬送路３３ａの始点部（搬送方向の起端）３３ｓと繋がっている。搬送路３４ａには、上流工程のソータ（図示省略）などから同一の配送先宛の荷物６が投入される。一度に投入される荷物６の数は、一つであっても複数であってもよい。同一配送先宛の荷物６は、箱物６ａおよび変形物６ｂの双方を含み、これらが無作為にもしくは選択して搬送路３４ａに投入される。本実施形態では、矢印Ａ３４で示す方向にシュートコンベア３４で搬送される荷物６の材質を分光カメラ２１が検出する。
【００２５】
ただし、第４の搬送部３４は、アクチュエータによって作動するコンベアでなくともよく、アクチュエータ不要の滑り台などでもよい。滑り台の滑り面は、搬送路３４ａに相当し、例えば静止面でも、ベルトやローラなどの可動面でもよい。また、第４の搬送部３４は、第３の搬送部３３と別構成ではなく一体化させてもよいし、省略してもよい。例えば、上流工程のソータ（図示省略）などから、シュートコンベア３４と一体化させた分岐コンベア３３に荷物６が投入される構成であってもよい。
【００２６】
第５の搬送部３５は、容器７を搬送する搬送装置である。例えば、第５の搬送部３５は、容器７を搬送するための搬送路３５ａを有し、モータなどのアクチュエータによって作動するコンベア（以下、容器コンベア３５という）である。搬送路３５ａは、例えばベルトやローラによって構成されていればよいが、これらには限定されない。搬送路３５ａは、少なくとも変形物コンベア３２の搬送路３２ａの終点部（搬送方向の終端）３２ｅと、荷積部４による荷物６の積込エリアの間を繋ぎ、これらの間で矢印Ａ３５で示す双方向に容器７を搬送する。
【００２７】
図３には、容器コンベア３５と変形物コンベア３２との相対的な位置関係を示す。図３に示すように、本実施形態において、搬送路３５ａの高さ（垂直方向の位置）は、変形物コンベア３２の搬送路３２ａよりも低い。具体的には、搬送路３５ａに容器７を載置した状態で、該容器７の側壁部上縁（最上部）７ａの高さが搬送路３２ａの終点部３２ｅよりも低くなっている。すなわち、搬送路３２ａ，３５ａ同士がこのような位置関係となるように、容器コンベア３５は、変形物コンベア３２に対して配置される。換言すれば、容器７は、所定の基準面（一例として、配送センタの建屋の床面）Ｂｓに対し、垂直方向の高さ（Ｈ７）が変形物コンベア３２（より具体的には、下流側コンベア３２２の搬送路３２２ａ）の終点部３２ｅの高さ（Ｈ３２）よりも低くなるように、該基準面Ｂｓに配置される。容器７の垂直方向の高さ（Ｈ７）は、基準面Ｂｓから側壁部上縁７ａの位置までの高さである。これにより、変形物コンベア３２で搬送された荷物６（変形物６ｂ）は、搬送路３２ａ（３２２ａ）の終点部３２ｅから落下し、搬送路３５ａに載置された容器７に積み込まれる。
【００２８】
荷積部４は、制御部５によって動作制御され、箱物コンベア３１で搬送される荷物６（箱物６ａ）を容器７に積み込む。本実施形態では、搬送路３１ａから箱物６ａをピッキングし、ピッキングした箱物６ａを搬送路３１ａから容器７に積み込むロボット（以下、荷積ロボット４という）が荷積部４として適用されている。荷積ロボット４は、ピッキングロボットやロボットアームなどとも呼ばれるマニピュレータであり、基台４１と、アーム４２と、エンドエフェクタ４３とを備えて構成されている。
【００２９】
基台４１は、アーム４２が可動する起点となる部分であり、例えば配送センタの建屋の床面に位置決め固定されている。ただし、基台４１は、このように位置決め固定されることなく、床面に対して移動可能となっていてもよい。例えば、床面に敷設したガイドレールなどに沿って基台４１をスライド可能に支持する構成としてもよい。これにより、荷積ロボット４自体を床面に対して必要に応じて移動させることが可能となる。
【００３０】
アーム４２は、基台４１との接続部位である基端から先端まで、複数の関節部で連結されて伸長している。アーム４２は、関節部によって複数に細分され、各部分が関節部において所定の軸まわりに回動可能とされている。これにより、アーム４２は、基台４１に対して所望の姿勢とされ、所定範囲内において自由に変位（動作）する。所定範囲（つまり、可動範囲）には、荷物６（箱物６ａ）が搬送される箱物コンベア３１および容器７が搬送される容器コンベア３５が含まれている。したがって、アーム４２の各部分を軸まわりに回動させることで、アーム４２を箱物コンベア３１（端的には箱物６ａ）、および容器コンベア３５（端的には容器７）に対して変位させることが可能となる。なお、関節部および軸の数は、アーム４２に要求される動作精度や可動範囲などに応じて任意に設定すればよい。
【００３１】
エンドエフェクタ４３は、アーム４２の先端に着脱自在に取り付けられており、荷物６（箱物６ａ）を解放可能に把持する把持機構を備える。把持は、例えば吸着、挟持など、箱物６ａの保持態様全般を包含する概念として規定される。本実施形態では一例として、エンドエフェクタ４３は、エアによって箱物６ａの吸着と解放を行う。したがって、把持機構は、ベース部、吸着部、真空発生器、コンプレッサ、電磁弁、圧力センサ（いずれも図示省略）などを含んで構成される。これにより、荷積ロボット４は、搬送路３１ａから箱物６ａを把持機構の吸着部で吸着し、吸着した箱物４ａを容器７の中で解放することで、箱物６ａを容器７に積み込むことが可能とされている（積込態様の詳細は後述）。なお、把持機構は、吸着以外の保持態様であっても構わない。
【００３２】
制御部５は、検出部２、搬送部３、および荷積部（荷積ロボット）４の動作をそれぞれ制御する。制御部５は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置（不揮発メモリ）、入出力回路、タイマなどを含む演算処理部５１を備える。演算処理部５１は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいた制御（荷物６の荷積制御）を行う。荷物６の荷積制御は、容器７までの荷物６の搬送と、容器７への荷物６の積み込みを実行する制御である。本実施形態において、制御部５は、検出部２、搬送部３、および荷積ロボット４と有線もしくは無線で接続され、これらとの間で各種データや演算結果などを送受信する。
【００３３】
これにより、演算処理部５１は、検出部２を動作制御して検出させたデータ（検出結果）を入出力回路により読み込み、メモリから読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算し、演算結果に基づいて搬送部３および荷積ロボット４の動作制御をそれぞれ行う。
【００３４】
また、容器７までの荷物６の搬送と、容器７への荷物６の積み込みを具体的に実行するため、制御部５は、動作制御部５２と、荷物判定部５３と、体積積算部５４と、空き容積演算部５５と、停止条件判定部５６と、終了条件判定部５７とを備える。動作制御部５２、荷物判定部５３、体積積算部５４、空き容積演算部５５、停止条件判定部５６、および終了条件判定部５７は、例えばプログラムとして演算処理部５１の記憶装置（不揮発メモリ）に格納されている。なお、これらのプログラムをクラウド上に格納し、演算処理部５１をクラウドと適宜通信させて所望のプログラムを利用可能とする構成であってもよい。
【００３５】
動作制御部５２は、検出部２、搬送部３、および荷積部（荷積ロボット）４の物理的な動作をそれぞれ制御する。動作制御部５２に制御されることで、検出部２は所定の検出を行い、搬送部３はアクチュエータの起動、停止により搬送路３１ａ〜３５ａが稼働、静止し、荷積ロボット４は荷物６（箱物６ａ）をピッキングして容器７に積み込む。動作制御部５２は、検出部２の検査結果、および搬送部３と荷積ロボット４の動作結果のデータをそれぞれ取得し、取得したデータを体積積算部５４、空き容積演算部５５、停止条件判定部５６、および終了条件判定部５７に演算処理部５１を介して適宜与える。動作制御部５２が実行する具体的な制御の内容については、荷物６の荷積制御フローの説明とともに後述する。
【００３６】
荷物判定部５３は、荷物６をその材質に基づいて、第１の荷物群もしくは第２の荷物群のいずれかに区分する。すなわち、荷物判定部５３は、荷物６が箱物６ａであるか、変形物６ｂであるかを判定する。かかる判定にあたって、荷物判定部５３は、分光カメラ２１によって検出された荷物６の材質を示すデータ（材質データ）を取得し、それを所定のマスタデータと照合（マッチング）する。マスタデータは、荷物６の材質データに応じて、該荷物６が箱物６ａもしくは変形物６ｂのいずれに分類されるかを示すデータの集合（材質データベース）である。すなわち、マスタデータは、箱物６ａおよび変形物６ｂのそれぞれの特徴を示す材質データの集合である。荷物６の材質データとマスタデータとの照合により、荷物判定部５３は、荷物６が箱物６ａもしくは変形物６ｂのいずれであるかを判定（推定）する。
【００３７】
例えば、荷物判定部５３は、荷物６が箱物６ａであることを示す条件（以下、箱物条件という）を判定する。マスタデータとの照合の結果、荷物６の材質データが箱物６ａ（第１の荷物群の荷物６）であることを示す材質データに含まれる場合、荷物判定部５３は、荷物６が箱物６ａである（箱物条件を満たす）と判定する。これに対し、荷物６の材質データが箱物６ａであることを示す材質データに含まれない場合、荷物判定部５３は、荷物６が変形物６ｂである（箱物条件を満たさない）と判定する。
【００３８】
なお、これとは逆に、荷物判定部５３は、荷物６が変形物６ｂであることを示す条件（以下、変形物条件という）を判定してもよい。この場合、マスタデータとの照合の結果、荷物６の材質データが変形物６ｂ（第２の荷物群の荷物６）であることを示す材質データに含まれる場合、荷物判定部５３は、荷物６が変形物６ｂである（変形物条件を満たす）と判定する。これに対し、荷物６の材質データが変形物６ｂであることを示す材質データに含まれない場合、荷物判定部５３は、荷物６が箱物６ａである（変形物条件を満たさない）と判定する。
【００３９】
箱物条件および変形物条件のいずれの判定であっても、材質データに含まれるとは、荷物６の材質データ値がマスタデータの材質データ値と一致する場合、もしくはマスタデータの材質データ値に対して所定範囲内の値である場合として規定する。
【００４０】
マスタデータ（材質データベース）は、例えば演算処理部５１の記憶装置に格納され、荷物判定時（箱物条件もしくは変形物条件の判定時）に荷物判定部５３によって読み出され、荷物６の材質データと照合される。また、マスタデータ（材質データベース）は、配送などの取扱対象となる荷物６の追加に応じて更新され、取扱対象の荷物６をその材質に基づいて箱物６ａもしくは変形物６ｂのいずれかに判定可能な状態に維持されている。
【００４１】
体積積算部５４は、変形物コンベア３２に搬送された荷物６、換言すれば変形物コンベア３２に滞留されている変形物６ｂ（以下、滞留変形物群という）の体積を積算する。このような演算にあたって、体積積算部５４は、荷物カメラ２３で撮像された画像を解析して変形物６ｂの三辺長さを取得し、その体積を算出するとともに、滞留変形物群の体積を積算する。例えば、変形物６ｂが変形物コンベア３２に滞留される際、体積積算部５４は、該変形物６ｂの体積を算出し、算出した体積値を滞留変形物群の積算体積値に加算する。ただし、これらの演算は、変形物６ｂがソータなどからシュートコンベア３４に投入され、分岐コンベア３３から変形物コンベア３２に振り分けられて滞留されるまでのいずれかのタイミングで実行されればよい。
【００４２】
空き容積演算部５５は、容器７の空き容積を演算する。演算にあたって、空き容積演算部５５は、荷物カメラ２３で撮像された画像を解析して箱物６ａの三辺長さを取得し、その体積を算出するとともに、容器７に積み込まれている箱物６ａ（以下、積込箱物群という）の体積を積算する。例えば、箱物６ａが荷積ロボット４で容器７に積み込まれた際、空き容積演算部５５は、該箱物６ａの体積を算出し、算出した体積値を積込箱物群の積算体積値に加算する。そして、空き容積演算部５５は、容器７の容量値から積込箱物群の積算体積値を減算して容器７の空き容積の値（以下、空き容積値という）を算出する。これらの演算は、箱物６ａがソータなどからシュートコンベア３４に投入され、分岐コンベア３３から箱物コンベア３１に振り分けられて搬送されるまでのいずれかのタイミングで実行されればよい。容器７の容量値は、箱物６ａを最大積込可能な容積の値（固有値）として設定されている。例えば、容器７の容量値は演算処理部５１の記憶装置に、積込箱物群の積算体積値は演算処理部５１のメモリにそれぞれ格納され、容器７の空き容積値の算出時に空き容積演算部５５にパラメータとして読み出される。
【００４３】
停止条件判定部５６は、容器７への箱物６ａの積み込みを停止する条件（以下、停止条件という）を判定する。停止条件の判定にあたって、停止条件判定部５６は、体積積算部５４によって演算された滞留変形物群の積算体積値と、空き容積演算部５５によって演算された容器７の空き容積値をそれぞれ取得し、両者の値を比較する。具体的には、容器７の空き容積値から滞留変形物群の積算体積値を差し引いた値（差分値）を算出し、差分値を所定の閾値（以下、積込停止容積値という）と比較する。
【００４４】
比較の結果、例えば差分値が積込停止容積値未満であれば、停止条件判定部５６は停止条件を満たす、つまり容器７への積み込みを停止する旨の判定をする。これにより、滞留変形物群の積算体積値が容器７の空き容積値に達する前に、容器７への箱物６ａの積み込みが停止される。これに対し、容器７の空き容積値が積込停止容積値以上であれば、停止条件判定部５６は停止条件を満たさない、つまり容器７への積み込みを停止しない（継続する）旨の判定をする。積込停止容積値は、容器７の容量値や箱物６ａの大きさなどに応じて設定されている。例えば、積込停止容積値は、演算処理部５１の記憶装置に格納され、停止条件の判定時に停止条件判定部５６にパラメータとして読み出される。
【００４５】
終了条件判定部５７は、荷物６の荷積制御、つまり容器７への荷物６の荷積みを終了する条件（以下、終了条件という）を判定する。本実施形態において、終了条件は、容器７への変形物６ｂの積み込み（落下）を終了するための条件であり、積込高さ条件と積込領域条件を含む。積込高さ条件は、容器７への変形物６ｂの積込高さに基づいて、積込領域条件を引き続き判定するか否かの判定条件である。積込領域条件は、容器７への変形物６ｂの積み込み（落下）を終了するか否かの判定条件である。
【００４６】
積込高さ条件の判定にあたって、終了条件判定部５７は、第２の検出部２２（積込高さセンサ２２ｂ）によって検出された容器７への変形物６ｂの積込高さの値を取得し、その値を所定の閾値（以下、積込限界高さという）と比較する。比較の結果、例えば変形物６ｂの積込高さが積込限界高さ以上であれば、終了条件判定部５７は、積込高さ条件を満たすと判定し、積込領域条件を引き続き判定する。これに対し、変形物６ｂの積込高さが積込限界高さ未満であれば、終了条件判定部５７は、積込高さ条件を満たさないと判定する。積込高さ条件を満たさない場合、容器７への変形物６ｂの積み込み（落下）が継続される。この場合、変形物６ｂの積込位置を変位させることなく、そのままの位置で容器７への積み込みが継続される。
【００４７】
積込限界高さは、容器７に対して許容される変形物６ｂの最大積込高さ（一例として、容器７の底部からの高さ）であり、容器７の容量値や変形物６ｂの大きさなどに応じて設定されている。積込限界高さは、容器７の側壁部上縁７ａ（図３）の位置よりも若干低く設定すればよいが、積込後に変形物６ｂを均す工程などを加えれば、側壁部上縁７ａ（容器７の全高に相当）を超える値であってもよい。例えば、積込限界高さは、演算処理部５１の記憶装置に格納され、積込高さ条件の判定時に終了条件判定部５７にパラメータとして読み出される。
【００４８】
また、積込領域条件の判定にあたって、終了条件判定部５７は、第２の検出部２２（容器カメラ２２ａ）で撮像された映像を解析し、変形物６ｂが容器７の全長（搬送方向の長さ）に亘って積み込まれているか否か、換言すれば、容器７の空き領域が存在するか否かを判定する。変形物６ｂが容器７の全長に亘って積み込まれている（容器７に空き領域がない）場合、積込領域条件は満たされる。これに対し、変形物６ｂが容器７の全長に亘って積み込まれていない（容器７に空き領域がある）場合、積込領域条件は満たされない。なお、容器７に空き領域がない場合には、空き領域が全くない場合に限られず、変形物６ｂを積み込むだけの領域が残されていない場合も含まれる。
【００４９】
判定の結果、積込領域条件が満たされる場合、変形物６ｂの容器７への積み込み（荷物６の荷積み）は終了される。これに対し、積込領域条件が満たされない場合、変形物６ｂの容器７への積み込み（荷物６の荷積み）は継続される。その際、変形物６ｂの積込位置（換言すれば、容器７の位置）は、変位される。
【００５０】
このような構成をなす荷積装置１の動作と作用について、検出部２、搬送部３、および荷積部（荷積ロボット）４に対する制御部５の制御フローに従って説明する。図４には、本実施形態の荷積装置１における検出部２、搬送部３、および荷積部（荷積ロボット）４に対する制御部５の制御フローを示す。制御部５は、一つの容器７への荷物６の荷積み（箱物６ａおよび変形物６ｂの積み込み）が終了するまで、荷物６の荷積制御を繰り返し行う。なお、一つの容器７に積み切れない場合、該容器７への荷積みが終了すると、制御部５は、空の別の容器７に交換し、荷物６の荷積みを継続して行う。そして、シュートコンベア３４への同一配送先宛の荷物６（箱物６ａおよび変形物６ｂ）の投入が終了するまで、制御部５は、これらの荷物６を容器７に荷積みする。
【００５１】
荷物６の荷積制御にあたって、検出部２は、荷物情報と荷積状況の検出を行う（Ｓ０１）。具体的には、動作制御部５２によって動作制御され、分光カメラ２１が荷物６の材質を検出し、第２の検出部２２（容器カメラ２２ａ）が容器７における荷物６の荷積状況（容器７の空き領域）を検出し、荷物カメラ２３が荷物６の大きさ（三辺長さ）を検出する。その際、動作制御部５２は、分岐コンベア３３およびシュートコンベア３４を作動させ、これらのコンベア３４，３５で荷物６をそれぞれ搬送させる。
【００５２】
続いて、荷物判定部５３は、分光カメラ２１が検出した荷物６の材質に基づいて、荷物６が箱物６ａもしくは変形物６ｂのいずれであるかを判定する（Ｓ０２）。その際、荷物判定部５３は、荷物６の材質データをマスタデータと照合して、箱物条件（もしくは変形物条件）を判定する。
【００５３】
Ｓ０２において荷物６が箱物６ａであると判定した場合、制御部５は、箱物６ａを容器７に積み込む処理（以下、箱物積込処理という）を行う（Ｓ０３）。  
これに対し、Ｓ０２において荷物６が変形物６ｂであると判定した場合、制御部５は、変形物６ｂを変形物コンベア３２に滞留させる処理（以下、変形物滞留処理という）を行う（Ｓ０４）。
【００５４】
図５には、箱物積込処理における制御部５の制御フローを示す。箱物積込処理において、動作制御部５２は、箱物６ａを箱物コンベア３１で搬送させる（Ｓ３１）。その際、動作制御部５２は、箱物コンベア３１を作動させるとともに、分岐コンベア３３の搬送路３３ａを搬送路３１ａに向けて稼働させる。これにより、箱物６ａは、箱物コンベア３１で搬送される。
【００５５】
続いて、動作制御部５２は、容器７が荷積ロボット４のアーム４２の可動範囲内となるように、容器コンベア３５を作動させる（Ｓ３２）。これにより、容器７がアーム４２の可動範囲内に移動する。その際、動作制御部５２は、例えば容器カメラ２２ａによって撮像された映像を解析し、搬送路３５ａ上での容器７の位置を確認する。
【００５６】
容器７をアーム４２の可動範囲内に移動させた後、動作制御部５２は、荷積ロボット４を動作させ、アーム４２で搬送路３１ａから箱物６ａをピックアップして容器７に積み込む（Ｓ３３）。その際、動作制御部５２は、容器カメラ２２ａが撮像した容器７の内部空間の映像を解析し、容器７の空き領域を特定する。この場合、空き領域は、箱物６ａを積込可能な領域に相当する。そして、特定した空き領域に箱物６ａを積み込むように、動作制御部５２は、荷積ロボット４を動作させる。
【００５７】
これにより、箱物６ａは、容器７の空き領域に順次積み込まれる。例えば、一連の荷積制御においては、容器７の最下層（底部）に、容器７（容器コンベア３５）の搬送方向の一方側から他方側へ箱物６ａが積み込まれる。その際には、容器７の奥（アーム４２から遠い側）から手前、次いでその隣の奥から手前の空き領域に箱物６ａが順に積み込まれる。そして、最下層に箱物６ａが積み込まれたら、その上層にも順次、同様に箱物６ａが積み込まれる。かかる箱物６ａの積み込みは、停止条件が満たされるまで繰り返される。
【００５８】
図６には、箱物６ａの積込態様の一例を示す。図６(ａ)は、容器７の最下層に対する箱物６ａの積込態様、同図(ｂ)はその上層に対する箱物６ａの積込態様をそれぞれ垂直方向の上方から示す図である。図６(ｃ)は、(ｂ)の矢印Ａ６で示す方向から容器７を透視して見た箱物６ａの積込態様を示す図である。この場合、図６(ａ)，(ｂ)に矢印６ａ１，６ａ２でそれぞれ示すように、箱物６ａは、最下層において６ａａから６ａｈまで、その上層において６ａｉから６ａｐまで昇順に、容器７に重ねて積み込まれる。すなわち、容器７は、搬送方向（図１に矢印Ａ３５で示す一方向）の一方側から他方側、奥から手前、最下層から上層へ順番に空き領域が箱物６ａで埋められていく。
【００５９】
なお、図６には、箱物６ａが二層をなす積込態様を示すが、積層数は上述した終了条件によって決まり、二層に限定されない。また、最上層までの箱物６ａの積層数は、容器７の箇所によって異なっていてもよく、例えば二層の箇所と三層の箇所が混在していてもよい。
【００６０】
箱物６ａが容器７に積み込まれると、空き容積演算部５５は、容器７の空き容積を演算する（Ｓ３４）。その際、空き容積演算部５５は、箱物６ａの体積を算出して積込箱物群の積算体積値に加算し、容器７の容量値から積込箱物群の積算体積値を減算して容器７の空き容積値を算出する。算出された容器７の空き容積値は、演算処理部５１のメモリに格納され、停止条件の判定時に停止条件判定部５６にパラメータとして読み出される。容器７の空き容積が算出されると、箱物積込処理は一旦終了する。
【００６１】
図７には、変形物滞留処理における制御部５の制御フローを示す。変形物滞留処理において、動作制御部５２は、分岐コンベア３３を作動させ、搬送路３３ａを変形物コンベア３２の搬送路３２ａに向けて稼働させる。これにより、変形物６ｂは、変形物コンベア３２に搬送される（Ｓ４１）。
【００６２】
その一方で、動作制御部５２は、変形物コンベア３２を作動させることなく、搬送路３２ａを静止した状態に保つ。これにより、搬送された変形物６ｂは、搬送路３２ａに滞留される（Ｓ４２）。図１には、上流側コンベア３２１の搬送路３２１ａに変形物６ｂが滞留されている状態を一例として示す。ただし、変形物６ｂは、下流側コンベア３２２の搬送路３２２ａ、あるいは双方の搬送路３２１ａ，３２２ａに滞留させてもよい。
【００６３】
変形物６ｂが変形物コンベア３２に滞留されると、体積積算部５４は、滞留されている変形物６ｂ（滞留変形物群）の体積を積算する（Ｓ４３）。その際、体積積算部５４は、変形物６ｂの体積を算出して滞留変形物群の積算体積値に加算する。算出された滞留変形物群の積算体積値は、演算処理部５１のメモリに格納され、停止条件の判定時に停止条件判定部５６にパラメータとして読み出される。滞留変形物群の積算体積値が算出されると、変形物滞留処理は一旦終了する。
【００６４】
箱物積込処理（Ｓ０３）もしくは変形物滞留処理（Ｓ０４）のいずれかが実行された後、停止条件判定部５６は、停止条件を判定する（Ｓ０５）。すなわち、停止条件判定部５６は、容器７への箱物６ａの積み込みを停止するか否かを判定する。
【００６５】
Ｓ０５において停止条件を満たすと判定された場合、動作制御部５２は、荷積ロボット４の動作を止め、容器７への箱物６ａの積み込みを停止させる（Ｓ０６）。仮に、箱物コンベア３１で箱物６ａが搬送されている（搬送路３１ａに箱物６ａが残存している）場合であっても、箱物６ａの積み込みが停止される。これにより、例えばシュートコンベア３４へ一度に複数の箱物６ａが投入されたような場合であっても、停止条件を満たせば、搬送路３１ａに箱物６ａが残存しているか否かに関わらず、箱物６ａの積み込みを停止させることができる。したがって、滞留変形物群の積算体積値が容器７の空き容積値に達する前に、容器７への箱物６ａの積み込みを確実に停止させることができる。
【００６６】
これに対し、Ｓ０５において停止条件を満たさない場合、制御部５は、Ｓ０１から再び荷物６の荷積制御を実行する。この場合、滞留変形物群の積算体積値が容器７の空き容積値に達していないため、制御部５は、箱物積込処理（Ｓ０３）もしくは変形物滞留処理（Ｓ０４）のいずれかを再度行う。これにより、停止条件が満たされるまで、容器７への箱物６ａの積み込み、および変形物コンベア３２への変形物６ｂの滞留が適宜繰り返される。
【００６７】
容器７への箱物６ａの積み込みが停止されると、制御部５は、変形物６ｂを容器７に積み込む処理（以下、変形物積込処理という）を行う（Ｓ０７）。  
図８には、変形物積込処理における制御部５の制御フローを示す。変形物積込処理において、動作制御部５２は、変形物６ｂを容器７に積み込む（Ｓ７１）。動作制御部５２は、箱物６ａが積み込まれた容器７の残存空間に変形物６ｂが積み込まれるまで、変形物６ｂの積込制御を繰り返す。容器７の残存空間は、容器７の空き容積値に相当する容量の空間であって、例えば容器７に積み込まれた箱物６ａの上方の空間である。変形物６ｂの容器７への積込態様は特に限定されないが、図８に示す制御（Ｓ７２〜Ｓ７４）を一例として説明する。
【００６８】
動作制御部５２は、変形物コンベア３２を作動させ、滞留された変形物６ｂ（滞留変形物群）を容器７に向けて搬送させる。搬送された変形物６ｂは、搬送路３２ａ（より具体的には、下流側コンベア３２２の搬送路３２２ａ）の終点部３２ｅから容器７の中に落下し、容器７に積み込まれる。その際、動作制御部５２は、容器コンベア３５を作動させ、変形物コンベア３２に対する容器７の位置を適宜調整する。例えば、動作制御部５２は、容器７の搬送方向の一方側を搬送路３２ａの終点部３２ｅの近傍に位置付けるように、変形物コンベア３２に対する容器７の位置を移動させる。
【００６９】
変形物６ｂの容器７への積み込み（落下）に同期して、終了条件判定部５７は、終了条件として、積込高さ条件をまず判定する（Ｓ７２）。換言すれば、終了条件判定部５７は、容器７への変形物６ｂの積み込み（落下）を継続させるか否かを判定する。
【００７０】
Ｓ７２において積込高さ条件を満たさないと判定された場合、動作制御部５２は、変形物コンベア３２の作動を継続させ、引き続き変形物６ｂを容器７に落下させて積み込む（Ｓ７１）。この場合、容器７への変形物６ｂの積込高さが積込限界高さに達していないため、動作制御部５２は、変形物６ｂの容器７への落下（積み込み）を継続させる。
【００７１】
これに対し、Ｓ７２において積込高さ条件を満たすと判定された場合、終了条件判定部５７は、積込領域条件を続けて判定する（Ｓ７３）。すなわち、終了条件判定部５７は、容器７を変位させて容器７への変形物６ｂの積み込み（落下）を継続させるか、容器７への変形物６ｂの積み込み（落下）を終了させるかを判定する。
【００７２】
Ｓ７３において積込領域条件を満たさないと判定された場合、動作制御部５２は、容器コンベア３５を作動させ、変形物コンベア３２に対する容器７の位置を調整する（Ｓ７４）。例えば、動作制御部５２は、容器７の搬送方向の他方側を搬送路３２ａの終点部３２ｅの近傍に位置付けるように、変形物コンベア３２に対して容器７を移動させる。なお、容器コンベア３５を作動させる前に、変形物コンベア３２を一旦停止させ、容器コンベア３５を作動させて容器７を移動させた後、変形物コンベア３２を再び作動させてもよい。
【００７３】
これに対し、Ｓ７３において積込領域条件を満たすと判定された場合、動作制御部５２は、変形物コンベア３２を停止させ、容器７への変形物６ｂの積み込み（落下）を終了させる。これにより、容器７への荷物６の荷積みが終了する。
【００７４】
図９には、変形物６ｂの積込態様の一例を示す。  
図９(ａ)は、箱物６ａが積み込まれた容器７の残存空間のほぼ半分に変形物６ｂが積み込まれた態様を垂直方向の上方から示す図である。容器７の残存空間は、図６(ｂ)に示すように積み込まれた箱物６ａの上方の空間（空き容積値にほぼ相当する容積を有する空間）である。この残存空間のうち、変形物６ｂは、容器７の搬送方向の一方側のほぼ半分（図９(ａ)においては略左半分の領域ＳＡ）に積み込まれている。
【００７５】
図９(ｂ)は、同図(ａ)の矢印Ａ９で示す方向から容器７を透視して見た変形物６ｂの積込態様を示す図である。図９(ｂ)に示す状態において、容器７への変形物６ｂの積込高さ（Ｈｂ）は、積込限界高さ（Ｈｍ）に達している。一方で、残存空間の残りほぼ半分（容器７の搬送方向の他方側のほぼ半分（図９(ａ)においては略右半分の領域ＳＢ））は、空き領域となっている。この場合、空き領域は、変形物６ｂを積込可能な領域に相当する。したがって、この空き領域に変形物６ｂを積み込むため、変形物コンベア３２に対する容器７の位置を調整し、変形物６ｂを容器７に落下させる。
【００７６】
図９(ｃ)は、残存空間の残りほぼ半分の空き領域（同図(ａ)における領域ＳＢ）に変形物６ｂが積み込まれた態様を垂直方向の上方から示す図である。図９(ｃ)に示す状態において、かかる空き領域への変形物６ｂの積込高さは、積込限界高さ（同図(ｂ)に示すＨｍ）に達している。すなわち、容器７の全長に亘って変形物６ｂの積込高さが積込限界高さに達した状態となっている。この状態では、変形物６ｂが容器７の全長に亘って積み込まれ、容器７の空き領域が存在しない状態となる。したがって、図９(ｃ)は、積込領域条件を満たし、容器７への変形物６ｂの積み込み（落下）、端的には荷物６の荷積みが終了される積込態様の一例を示している。
【００７７】
本実施形態では、変形物コンベア３２の搬送路３２ａ（より具体的には、下流側コンベア３２２の搬送路３２２ａ）の幅員（搬送方向（Ａ３２２）と直交する方向の長さ）に対して、容器７の全長（搬送方向（Ａ３５）の長さ）が十分に大きい場合を想定し、このような変形物６ｂの積込態様（Ｓ７２〜Ｓ７４）を適用している。ただし、例えば搬送路３２ａ（３２２ａ）の幅員が容器７の全長とほぼ同一、もしくは若干（箱物６ａの最大辺程度）大きいような場合には、容器コンベア３５の搬送方向（Ａ３５）を断続的に切り替えながら、終了条件を満たすまで、変形物６ｂを容器７に落下させてもよい。この場合、積込高さ条件を満たせば、積込領域条件もほぼ満たされるため、いずれか一方の条件のみで終了条件を判定し、変形物６ｂの積み込み（荷物６の荷積み）を終了させてもよい。
【００７８】
図４に示すように、容器７への荷物６の荷積みが終了した後、制御部５は、所定の終了処理を行う（Ｓ０８）。例えば、動作制御部５２は、容器コンベア３５を作動させ、次工程（配送先への配送工程など）へ該容器７を搬送させるとともに、別の荷物６を積み込むために新たな容器７を搬送させる。また、体積積算部５４および空き容積演算部５５は、滞留変形物群の積算体積値、積込箱物群の積算体積値、容器７の空き容積値の各パラメータをリセット（ゼロクリア）する。
【００７９】
このように、本実施形態の制御部（制御装置）５を備えた荷積装置１、制御部５を含む制御装置によれば、荷積対象の荷物６を、その材質に基づいて箱物６ａもしくは変形物６ｂのいずれかに振り分けることができる。荷物６を容器７に荷積みする際には、まず、箱物６ａを容器７に積み込む箱物積込処理を行う。これと並行して、変形物６ｂを変形物コンベア３２に一旦滞留させる変形物滞留処理を行う。そして、滞留変形物群の積算体積値が容器７の空き容積値に達する前に、容器７への箱物６ａの積み込みを停止し、変形物６ｂを容器７に積み込む変形物積込処理を行う。
【００８０】
箱物積込処理は、荷積ロボット４で行うため、従来同様に自動化させることができる。変形物積込処理は、変形物滞留処理で滞留させた変形物６ｂ（滞留変形物群）を変形物コンベア３２で容器７に落下させて実行される。すなわち、荷積ロボット４で変形物６ｂを一つずつ積み込む必要はなく、滞留変形物群をまとめて容器７に積み込むことができる。したがって、箱物６ａと変形物６ｂが混在している場合であっても、荷物６の荷積作業を効率よく、迅速に行うことができる。
【００８１】
また、変形物６ｂについては、箱物積込処理と並行して変形物滞留処理を行うとともに、箱物積込処理の後で変形物積込処理を行っているため、箱物６ａが積み込まれた容器７の残存空間に変形物６ｂを積み込むことができる。変形物６ｂは、容器７への積込作業中、例えば容器７の空隙や他の箱物６ａとの接触などに応じて形態を変える。したがって、容器７の残存空間（空き領域）に効率よく変形物６ｂを積み込むことができる。これにより、容器７に対する荷物６の集積率を高めることができる。
【００８２】
すなわち、例えば箱物６ａおよび変形物６ｂの双方を含む同一配送先宛の荷物６を、一つの容器７に混在させて梱包するような場合であっても、容器７の集積率の向上を図ることができるとともに、荷積作業の効率化かつ迅速化を図ることができる。
【００８３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００８４】
例えば、箱物条件および変形物条件の双方を判定し、箱物６ａおよび変形物６ｂのいずれとも判定不可能な荷物が混在していた場合、所定の異常処理を実行させてもよい。この場合、異常な荷物が存在しているものとして、例えば該荷物を除外して次の荷物をソータなどから投入させてもよいし、荷積装置１を一時停止させてもよい。その際、警告灯の点灯（点滅）、警告音の鳴動、警告メッセージの表示などの警告を併せて行い、周知徹底を図ってもよい。
【００８５】
これらの制御は、例えば図４に示す制御フローの荷物判定（Ｓ０２）の判定を細分化させるとともに、箱物積込処理（Ｓ０３）および変形物滞留処理（Ｓ０４）の他に上記のような異常処理を加え、荷物判定の結果に応じて異常処理を選択可能とすればよい。
【符号の説明】
【００８６】
１…荷積装置、２…検出部、３…搬送部、４…荷積部（荷積ロボット）、５…制御部、６…荷物、６ａ…第１の荷物群の荷物（箱物）、６ｂ…第２の荷物群の荷物（変形物）、７…容器、７ａ…側壁部上縁、２１…第１の検出部（分光カメラ）、２２…第２の検出部、２２ａ…容器カメラ、２２ｂ…積込高さセンサ、２３…第３の検出部（荷物カメラ）、３１…第１の搬送部（箱物コンベア）、３１ａ…搬送路、３２…第２の搬送部（変形物コンベア）、３２ａ…搬送路、３２ｅ…終点部、３３…第３の搬送部（分岐コンベア）、３３ａ…搬送路、３３ｓ…始点部、３４…第４の搬送部（シュートコンベア）、３４ａ…搬送路、３４ｅ…終点部、３５…第５の搬送部（容器コンベア）、３５ａ…搬送路、４１…基台、４２…アーム、４３…エンドエフェクタ、５１…演算処理部、５２…動作制御部、５３…荷物判定部、５４…体積積算部、５５…空き容積演算部、５６…停止条件判定部、５７…終了条件判定部、３２１…上流側コンベア、３２２…下流側コンベア、３２１ａ，３２２ａ…搬送路、Ａ３１，Ａ３２１，Ａ３２２，Ａ３３ａ，Ａ３３ｂ，Ａ３４，Ａ３５…搬送方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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