(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の変形可能な略同一状の荷物を各段に同数だけ位置させた状態で三段以上の複数段に積み付けるもので、積付け後の各段の段荷物群の外周で規定される面積を一部の荷物を変形させつつ最下位の段から最上位の段に向って順次狭くする積付方法であって、
全段数およびシフト量に基づいて平均シフト量を算出し、
基準段より下の段では平均シフト量を中心側から外側に向う方向に定めるとともに、基準段より上の段では平均シフト量を外側から中心側に向う方向に定め、
次いで、基準段以外の段において、段荷物群の外周に沿って位置する各荷物の位置データを平均シフト量だけ変更するとともに、他の各荷物の位置データを各荷物の中心位置が略均等に分散して位置するように平均シフト量より短い距離だけ変更する
ことを特徴とする積付方法。
【請求項２】
荷物を移送可能な荷物積付機と、
積付け後の各段の段荷物群の外周で規定される面積が一部の荷物の変形により最下位の段から最上位の段に向って順次狭く設定された状態で、複数の変形可能な略同一状の荷物が各段に同数だけ位置して三段以上の複数段に積み付けられるように、前記荷物積付機を制御する積付機制御装置とを具備し、
前記積付機制御装置は、
全段数およびシフト量に基づいて平均シフト量を算出し、
基準段より下の段では平均シフト量を中心側から外側に向う方向に定めるとともに、基準段より上の段では平均シフト量を外側から中心側に向う方向に定め、
次いで、基準段以外の段において、段荷物群の外周に沿って位置する各荷物の位置データを平均シフト量だけ変更するとともに、他の各荷物の位置データを各荷物の中心位置が略均等に分散して位置するように平均シフト量より短い距離だけ変更する
ことを特徴とする積付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷姿の安定化が図れる積付方法および積付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、物流において、例えば米等の商品が袋詰めされた複数の変形可能な略同一状である袋状の荷物を、各段に同数の荷物が所定の位置パターンに基づいて行列状に位置するように、三段以上の複数段に積み付ける場合、手作業では作業効率が悪いため、多くの工場等では、ロボットパレタイザ等の積付装置が用いられている。
【０００３】
そして、この積付装置は、所定の積付パターンに従って荷物をパレット上に積み付けるもので、所定の積付パターンとしては、例えば、棒積み、つまりコラムパターンがある。
【０００４】
しかし、このコラムパターンによる積付方法は、図１０に示すように、全段にわたって同じ位置パターンであるので、上下に隣接する二つの荷物同士のみが接した状態になり、荷姿の安定化を図れない問題がある。
【０００５】
そこで、例えば、図１１に示すような、インターロックパターンによる積付方法が知られている。
【０００６】
このインターロックパターンによる積付方法は、各段ごとに位置パターンの向きを変化させることによって、一つの荷物を複数の荷物の上に同時に位置させて、荷姿の安定化を図る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の図１１に示すインターロックパターンによる積付方法では、例えば、荷物が略正方形状である場合にあっては、上下に隣接する二つの荷物同士のみが接した状態に近い状態になり、荷姿の安定化を図れない問題を有している。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、荷物の形状に拘わらず、荷姿を安定化できる積付方法および積付装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の積付方法は、複数の変形可能な略同一状の荷物を各段に同数だけ位置させた状態で三段以上の複数段に積み付けるもので、積付け後の各段の段荷物群の外周で規定される面積を一部の荷物を変形させつつ最下位の段から最上位の段に向って順次狭くする積付方法であって、全段数およびシフト量に基づいて平均シフト量を算出し、基準段より下の段では平均シフト量を中心側から外側に向う方向に定めるとともに、基準段より上の段では平均シフト量を外側から中心側に向う方向に定め、次いで、基準段以外の段において、段荷物群の外周に沿って位置する各荷物の位置データを平均シフト量だけ変更するとともに、他の各荷物の位置データを各荷物の中心位置が略均等に分散して位置するように平均シフト量より短い距離だけ変更するものである。
【００１０】
請求項２記載の積付装置は、荷物を移送可能な荷物積付機と、積付け後の各段の段荷物群の外周で規定される面積が一部の荷物の変形により最下位の段から最上位の段に向って順次狭く設定された状態で、複数の変形可能な略同一状の荷物が各段に同数だけ位置して三段以上の複数段に積み付けられるように、前記荷物積付機を制御する積付機制御装置とを具備し、前記積付機制御装置は、全段数およびシフト量に基づいて平均シフト量を算出し、基準段より下の段では平均シフト量を中心側から外側に向う方向に定めるとともに、基準段より上の段では平均シフト量を外側から中心側に向う方向に定め、次いで、基準段以外の段において、段荷物群の外周に沿って位置する各荷物の位置データを平均シフト量だけ変更するとともに、他の各荷物の位置データを各荷物の中心位置が略均等に分散して位置するように平均シフト量より短い距離だけ変更するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の積付装置の一実施の形態の構成を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１において、１は積付装置で、この積付装置１は、例えば米等の商品が袋詰めされた複数の変形可能な略同一状である袋状の荷物Ｗを、所定の積付パターンでパレットＰ上に三段以上の複数段に積み付けるロボットパレタイザ等であり、荷物Ｗを移送可能な荷物積付機２を備えている。
【００１３】
この荷物積付機２は、例えば垂直方向および水平方向に移動可能なロボットアーム３を有し、このロボットアーム３の先端には荷物Ｗを挟持するハンド４が取り付けられている。そして、このハンド４の移動範囲内の下方には、搬送コンベヤ６の搬送終端部が配設されているとともに、パレットＰが配置されている。
【００１４】
また、荷物積付機２には、この荷物積付機２を制御する積付機制御装置７が接続され、この積付機制御装置７にはキーボード、マウス等にて構成された入力装置８が接続されているとともに、モニター等にて構成された出力装置９が接続されている。
【００１５】
そして、この積付機制御装置７は、ＣＰＵ、メモリ等を有するコンピュータにて構成されたもので、図２に示すように、荷物Ｗの全段数αを設定する全段数設定手段11の機能、および、シフト量Ｓx ，Ｓy を設定するシフト量設定手段12の機能を有している。
【００１６】
なお、このシフト量Ｓx ，Ｓy は、図３および図４に示されるように、積付け後において、最上位の段に位置する段荷物群の水平方向の寸法と最下位の段に位置する段荷物群の水平方向の寸法との寸法差に基づく値である。すなわち、互いに直交する二軸をＸ軸およびＹ軸とした場合に、シフト量Ｓx は、最上位の段に位置する段荷物群のＸ軸に沿った水平方向の寸法と最下位の段に位置する段荷物群のＸ軸に沿った水平方向の寸法との寸法差を２で割った値であり、また、シフト量Ｓy は、最上位の段に位置する段荷物群のＹ軸に沿った水平方向の寸法と最下位の段に位置する段荷物群のＹ軸に沿った水平方向の寸法との寸法差を２で割った値である。
【００１７】
また、積付機制御装置７は、全段数設定手段11およびシフト量設定手段12のそれぞれに接続された平均シフト量算出手段13の機能を有している。この平均シフト量算出手段13は、シフト量Ｓx ，Ｓy をそれぞれ全段数より１少ないα−１の値で割ることによって、平均シフト量ＳＡx ，ＳＡy を算出するものである。
【００１８】
また一方、積付機制御装置７は、基準段βを設定する基準段設定手段15の機能、および、固定有効領域Ｒを設定する固定有効領域設定手段16の機能を有している。
【００１９】
なお、基準段βは、荷物Ｗの寸法、パレットＰの寸法、荷物積付機２に関するデータ等の積付パターン生成条件に応じて決定される従来の積付パターンにおける位置パターンに従って荷物Ｗが配置される段である。また、固定有効領域Ｒは、図４に示されるように、積付け後のピラミッド型荷物群の垂直方向である上下方向に沿ったピラミッド中心軸線Ｚ0 を中心として設定されるものであり、この固定有効領域Ｒ内に中心が位置する荷物Ｗは、基準段βに位置する荷物Ｗと同様に従来の積付パターンにおける位置パターンに従って配置される。
【００２０】
さらに、積付機制御装置７は、平均シフト量算出手段13、基準段設定手段15および固定有効領域設定手段16のそれぞれに接続されたピラミッド型積付パターン決定手段18の機能を有している。
【００２１】
このピラミッド型積付パターン決定手段18は、平均シフト量ＳＡx ，ＳＡy 、基準段βおよび固定有効領域Ｒと、予め決定された従来の積付パターンとを組み合わせて、ピラミッド型積付けパターンを決定するものである。このピラミッド型積付けパターンとは、積付け後の各段の段荷物群の外周で規定される面積が一部の荷物Ｗの変形により最下位の段から最上位の段に向って順次狭く設定された状態となる積付パターンである。すなわち、例えば、基準段βより下の段では各荷物Ｗ間の離間距離が短くされることによって段荷物群の外周で規定される面積が最下位の段から基準段βに向って順次狭く、かつ、基準段βより上の段では各荷物Ｗが変形することによって段荷物群の外周で規定される面積が基準段βから最上位の段に向って順次狭く設定される積付パターンである。
【００２２】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【００２３】
複数の袋状の荷物Ｗをピラミッド型積付けパターンでパレットＰ上に三段以上の複数段に積み付ける場合、図示しないオペレータは、入力装置８を用いて、シフト量Ｓx ，Ｓy 、全段数α、基準段β、固定有効領域Ｒを含む必要な積付パターン生成条件を入力する。
【００２４】
すると、この入力された積付パターン生成条件に応じて、積付機制御装置７が、記録媒体から所定のプログラムを読み出し、このプログラムの実行に基づいて、従来の積付パターンの変更処理によりピラミッド型積付けパターンを決定する。
【００２５】
ここで、このピラミッド型積付けパターンが決定される際の積付機制御装置７の動作を図５のフローチャートに参照して説明する。
【００２６】
まず、基準段β以外の段における荷物ＷのＸ方向の位置データが変更処理される。
【００２７】
すなわち、入力装置８にて入力され全段数設定手段11およびシフト量設定手段12にてそれぞれ設定された全段数αおよびシフト量Ｓx に基づいて、平均シフト量算出手段13が、平均シフト量ＳＡx を算出する（ステップ１）。
【００２８】
続いて、ピラミッド型積付パターン決定手段18が、基準段βより下の段では平均シフト量ＳＡx を中心側から外側に向う方向に定めるとともに、基準段βより上の段では平均シフト量ＳＡx を外側から中心側に向う方向に定める（ステップ２）。
【００２９】
次いで、着目する段が基準段βか否か判断し（ステップ３）、この判断の結果、基準段β以外であれば、基準段β以外の段において、段荷物群の外周に沿って位置する各荷物ＷのＸ方向の位置データを変更する（ステップ４）。つまり、これら各荷物Ｗにおける基準段β上の荷物Ｗと対応していた位置データを、平均シフト量ＳＡx だけシフトする。
【００３０】
また、基準段β以外の段において、荷物Ｗの中心が固定有効領域Ｒ内に位置していない他の各荷物ＷのＸ方向の位置データを変更する（ステップ５）。つまり、これら各荷物Ｗにおける基準段β上の荷物Ｗと対応していた位置データを、各荷物Ｗの中心位置が略均等に分散して位置するように、固定有効領域Ｒの中心からの距離に対応した平均シフト量ＳＡx より短い所定距離だけシフトする。
【００３１】
その後、基準段β以外の段における荷物ＷのＹ方向の位置データが、上記Ｘ方向の位置データの変更処理と同じ工程を経て、変更処理される。
【００３２】
そして、このような基準段β以外の段におけるＸ方向およびＹ方向の位置データの変更処理によってピラミッド型積付けパターンが決定され、この決定されたピラミッド型積付けパターンに応じて荷物積付機２が制御され、その結果、複数の袋状の荷物Ｗがそのピラミッド型積付けパターンでパレットＰ上に自動的に積み付けられる。
【００３３】
なお、この荷物積付機２による積付時において、少なくとも基準段β以上の段では、各荷物Ｗは所定高さ位置からの落下により積み付けられる。また、最下位の段に位置する段荷物群の外周で規定される面積が、パレットＰの外周で規定される面積より大きくなる場合でも、外周に位置する荷物Ｗが載置される許容範囲内であればよい。
【００３４】
そして、この積付け後のピラミッド型荷物群は、最上位の段と最下位の段との間に位置する基準段βより下の段では、各荷物Ｗ間の離間距離が上段に行くに従って順次短くされ、その結果、段荷物群の外周で規定される面積が最下位の段から基準段βに向って順次狭くなっている。また、基準段βより上の段では、各荷物Ｗが互いに押し付けられることで変形し、その結果、段荷物群の外周で規定される面積が基準段βから最上位の段に向って順次狭くなっている。
【００３５】
すなわち、例えば、全段数α＝８、基準段β＝３、固定有効領域Ｒ＝０に設定され、所定のシフト量だけシフトされたピラミッド型積付けパターンによる積付け後のピラミッド型荷物群は、図６および図７に示す荷姿となる。
【００３６】
また、このピラミッド型荷物群の基準段に位置する段荷物群における各荷物Ｗの状態を図８に示すとともに、最下位の段に位置する段荷物群における各荷物Ｗの状態を図９に示す。
【００３７】
この図９において、各荷物Ｗに表示された数字は、積付けの順番を示すものである。また、例えば、図９に示す二つの荷物Ｗ1 ，Ｗ2 の位置について考えると、荷物Ｗ1 は、図８に示す対応する基準段上の荷物Ｗ3 に対して、外側にＸ方向に沿って平均シフト量だけシフトした位置に位置している。また、荷物Ｗ2 は、図８に示す対応する基準段上の荷物Ｗ4 に対して、外側にＸ方向に沿って所定の距離だけシフトした位置に位置している。この所定の距離とは、平均シフト量と、荷物Ｗ4 の中心およびピラミッド中心軸線Ｚ0 間の距離Ｂを荷物Ｗ3 の中心およびピラミッド中心軸線Ｚ0 間の距離Ａで割った値とを掛けて求められた距離である。
【００３８】
このようにして、上記一実施の形態によれば、積付機制御装置７による荷物積付機２の制御により、この荷物積付機２が、積付け後の各段の段荷物群の外周で規定される面積を所定の一部の荷物Ｗを変形させつつ最下位の段から最上位の段に向って順次狭くした状態で、複数の変形可能な略同一状の荷物Ｗを各段に同数だけ位置させて三段以上の複数段に積み付ける。
【００３９】
したがって、荷物Ｗがいかなる形状であっても、ピラミッド型荷物群の略全体にわたって、一つの荷物Ｗを少なくと二つ以上の複数の荷物Ｗの上に同時に位置した状態となり、確実に荷姿を安定化できる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、積付け後の各段の段荷物群の外周で規定される面積を一部の荷物を変形させつつ最下位の段から最上位の段に向って順次狭くした状態で、複数の変形可能な略同一状の荷物を各段に同数だけ位置させて三段以上の複数段に積み付けるので、荷物がいかなる形状であっても、全体にわたって上下に隣接する二つの荷物同士のみが接した状態にはならないため、荷物の形状に拘わらず、荷姿を安定化できる。
【００４１】
請求項２記載の発明によれば、積付機制御装置による荷物積付機の制御により、この荷物積付機が、積付け後の各段の段荷物群の外周で規定される面積を一部の荷物を変形させつつ最下位の段から最上位の段に向って順次狭くした状態で、複数の変形可能な略同一状の荷物を各段に同数だけ位置させて三段以上の複数段に積み付けるので、荷物がいかなる形状であっても、全体にわたって上下に隣接する二つの荷物同士のみが接した状態にはならないため、荷物の形状に拘わらず、荷姿を安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の積付装置の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】  同上積付装置の積付機制御装置を示すブロック図である。
【図３】  同上積付装置による積付け後のピラミッド型荷物群を示す概要正面図である。
【図４】  同上ピラミッド型荷物群を示す概要平面図である。
【図５】  同上積付機制御装置によるピラミッド型積付けパターンの決定動作を示すフローチャートである。
【図６】  同上積付装置による積付け後のピラミッド型荷物群を示す斜視図である。
【図７】  同上ピラミッド型荷物群を示す正面図である。
【図８】  同上ピラミッド型荷物群の基準段に位置する段荷物群を示す平面図である。
【図９】  同上ピラミッド型荷物群の最下位の段に位置する段荷物群を示す平面図である。
【図１０】  従来の積付けパターンにて積み付けられた荷物群を示す斜視図である。
【図１１】  従来の他の積付けパターンにて積み付けられた荷物群を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    積付装置
２    荷物積付機
７    積付機制御装置
Ｗ    荷物
【図１】
0004337998.tif 000002
【図２】
0004337998.tif 000003
【図３】
0004337998.tif 000004
【図４】
0004337998.tif 000005
【図５】
0004337998.tif 000006
【図６】
0004337998.tif 000007
【図７】
0004337998.tif 000008
【図８】
0004337998.tif 000009
【図９】
0004337998.tif 000010
【図１０】
0004337998.tif 000011
【図１１】
0004337998.tif 000012