JP3275587B2 - 荷積み方法及び荷積み装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、１つの出荷パレット
に産業ロボットによって複数種の物品の所要数を荷積み
する荷積み方法及び荷積み装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の荷積み装置として、例えば特開平
１−２７５３０９号公報に示された装置がある。すなわ
ち、立体倉庫及びスタッカークレーン並びにそれらの側
方に設けられた産業ロボット、コンベヤー等からなる荷
積みステーションが形成される。そして、出荷指令され
た所要の物品が載置された供給パレットを立体倉庫から
スタッカークレーン、コンベヤーを介して産業ロボット
近くに搬出する。次いで、供給された供給パレットから
所要数の物品が、産業ロボットにより出荷パレットに荷
積みされる。

【０００３】そして、供給された供給パレットからの所
要数の物品の荷積みが終了すると、この供給パレットが
スタッカークレーンにより立体倉庫へ返納されて、次の
所要の物品が載置された供給パレットが産業ロボット近
くに搬出される。このような荷積み動作が所要の物品の
種類ごとに繰返されて、所要種類の物品それぞれの所要
数が出荷パレットに荷積みされる。これにより１つの出
荷指令に係わる出荷パレットの荷積み作業が終了するよ
うになっている。

【０００４】このような荷積み装置において、供給され
た供給パレット上の物品位置が移送時の振動等によって
位置ずれを生じることがある。このため、産業ロボット
による把持がてきなかったり、把持が不完全で先に荷積
みした出荷パレット上の物品に衝突して物品、産業ロボ
ットの把手等が損傷したりする等の不具合が発生する恐
れがある。

【０００５】このような、不具合を防ぐこめに図２に示
すような荷積み装置が考えられる。すなわち、図２は全
体構成図であり、図において、(1) は作業域(2) を有す
る産業ロボット、(3)は産業ロボット(1) 近く、すなわ
ち要部が作業域(2) に設置された供給コンベヤー、(4)
はそれぞれ供給コンベヤー(3) によって移送される供給
パレットで、それぞれに他の供給パレット(4) とは異な
る種類の荷積み物品(5) の複数が載置されている。(6)
は作業域(2) に設置された供給パレット(4) 上の荷積み
物品(5) の物品把持位置である。

【０００６】(7) は供給コンベヤー(3) の端部に設定さ
れた供給済供給パレット(4) の格納待機場所、(8) は作
業域(2) に配置された出荷パレットで、出荷先に応じた
所要の荷積み物品(5)が荷積みされる。(9) は出荷パレ
ット(8) を出荷場に搬出する出荷コンベヤー、(10)は多
数の供給パレット(4) が格納されて供給コンベヤー(3)
の長手に沿って設けられた立体倉庫、(11)は供給コンベ
ヤー(3) と立体倉庫(10)の両者の間に設けられ、これら
両者間に供給パレット(4) を移送するスタッカークレー
ンである。

【０００７】(12)は物品把持位置(6) の直上位置に設け
られ供給パレット(4) の上面の状況を撮影するビジョン
カメラからなる撮像装置、(13)は撮像装置(12)に接続さ
れて撮像装置(12)の出力を認識する認識装置、(14)は産
業ロボット(1) 、供給コンベヤー(3) 、出荷コンベヤー
(9) 、スタッカークレーン(11)及び認識装置(13)に接続
されて所要の荷積み用動作を指令する制御装置、(15)は
例えば顧客別の受注情報に基づいて制御装置(14)に入力
される出荷指令、すなわち出荷情報である。

【０００８】上記のように構成された荷積み装置におい
て、出荷情報(15)が制御装置(14)に入力され、制御装置
(14)において出荷パレット(8) への荷積み物品(5) の荷
積み順序、個数、位置、荷積み方向等が計算される。こ
の計算に基づいてスタッカークレーン(11)には立体倉庫
(10)からの所要の供給パレット(4) の払い出し指令が、
産業ロボット(1) には所要の荷積み動作指令が発せられ
る。

【０００９】そして、出荷パレット(8) に荷積みする物
品(5) の供給パレット(4) が、立体倉庫(10)からスタッ
カークレーン(11)によって供給コンベヤー(3) 上に払い
出される。次に、供給コンベヤー(3) が動作して所要の
供給パレット(4) が物品把持位置(6) に移送される。そ
して、撮像装置(12)によって物品把持位置(6) の供給パ
レット(4) の上面の荷積み物品(5) が撮像されて認識装
置(13)により認識される。

【００１０】これにより、供給パレット(4) の上面の荷
積み物品(5) の位置が検定されて制御装置(14)に入力さ
れる。この荷積み物品(5) の位置の情報と制御装置(14)
の荷積み動作指令とにより産業ロボット(1) が動作し
て、物品把持位置(6) の供給パレット(4) 上の荷積み物
品(5) の所要数を出荷パレット(8) に荷積みする。

【００１１】そして、荷積み作業が終了すると物品把持
位置(6) の供給パレット(4) は供給コンベヤー(3) の動
作によって格納待機場所(7) に移送されて、スタッカー
クレーン(11)の動作により立体倉庫(10)の所定位置に再
格納される。また、次に荷積みされる荷積み物品(5) の
供給パレット(4) が、スタッカークレーン(11)、供給コ
ンベヤー(3) の動作を介して立体倉庫(10)から物品把持
位置(6) に移送される。

【００１２】次いで、再び撮像装置(12)により物品把持
位置(6) の供給パレット(4) の上面の荷積み物品(5) が
撮像されて認識装置(13)による認識及び産業ロボット
(1) による供給パレット(4) 上の荷積み物品(5) の出荷
パレット(8) への所要数荷積み作業を繰り返すようにな
っている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の荷積み装置にお
いて、所要の荷積み物品(5) の供給パレット(4) を供給
コンベヤー(3) の動作により物品把持位置(6) へ移送す
る時間及び物品把持位置(6) に移送された供給パレット
(4) 上の荷積み物品(5) を撮像装置(12)により撮像して
認識装置(13)による認識時間中は、産業ロボット(1) の
荷積み作業が中断される。このため、出荷パレット(8)
への物品荷積みに長時間を要し荷積み作業能率が低くな
るという問題点があった。

【００１４】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたものであり、供給パレットの移送及び供給パ
レット上の荷積み物品認識に起因する荷積み損失時間の
少ない荷積み方法及び荷積み装置を得ることを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る荷積み方
法においては、産業ロボットと、この産業ロボットの作
業域に設定された複数の物品把持位置と、荷積み物品の
複数がそれぞれ載置されて物品把持位置のそれぞれへ供
給される供給パレットと、作業域に設定された荷積み位
置に配置された出荷パレットと、物品把持位置の直上位
置にそれぞれ設けられて対応した供給パレットの状況を
撮影する撮像装置それぞれの出力を順次認識する認識手
段と、この認識手段の出力を介して供給パレット上の物
品の出荷パレットへの荷積み作業を産業ロボットに指令
する制御装置とを設け、一方の物品把持位置の供給パレ
ット最上段の荷積み物品の荷積み動作中に、他方の物品
把持位置への他の供給パレットの移送が行われ、また他
方の物品把持位置の供給パレット最上段の荷積み物品が
認識手段により認識される。

【００１６】また、この発明に係る荷積み装置において
は、産業ロボットと、この産業ロボットの作業域に設定
された複数の物品把持位置と、荷積み物品の複数がそれ
ぞれ載置されて物品把持位置のそれぞれへ供給コンベヤ
ーにより供給される供給パレットと、作業域に設定され
た荷積み位置に配置された出荷パレットと、物品把持位
置の直上位置にそれぞれ設けられて対応した供給パレッ
トの状況を撮影する撮像装置それぞれの出力を順次認識
する認識手段と、供給コンベヤーによる所要供給パレッ
トの物品把持位置への移送を指令し、かつ認識手段の出
力を介して供給パレット上の物品の出荷パレットへの荷
積み作業を産業ロボットに指令する制御装置とが設けら
れる。

【００１７】

【作用】上記のような荷積み方法では、一方の物品把持
位置における供給パレットの荷積み物品の産業ロボット
による荷積み作業中に、他方の物品把持位置への所要供
給パレットの移送及び他方の物品把持位置の供給パレッ
ト上の荷積み物品認識動作が行われる。

【００１８】また、上記のように構成された荷積み装置
では、所要供給パレットの物品把持位置への移送が供給
コンベヤーによって行われる。また、一方の物品把持位
置における供給パレットの荷積み物品の産業ロボットに
よる荷積み作業中に、他方の物品把持位置への所要供給
パレットの移送及び他方の物品把持位置の供給パレット
上の荷積み物品認識動作が行われる。

【００１９】

【実施例】実施例１． 図１は、この発明の一実施例を示す全体構成図である。
図において、(1) は作業域(2)を有する産業ロボット、
(3) は要部が産業ロボット(1) をロ字状に囲んで配置さ
れ作業域(2) に設置された供給コンベヤー、(4) はそれ
ぞれ供給コンベヤー(3)によって移送される供給パレッ
トで、それぞれに他の供給パレット(4) とは異なる種類
の荷積み物品(5) の複数が載置されている。(6) は作業
域(2) に設置されて産業ロボット(1) の一側に配置され
た第１物品把持位置で、この位置で供給パレット(4) 上
の荷積み物品(5) が把持される。

【００２０】(61)は作業域(2) に設置されて産業ロボッ
ト(1) の他側に配置された第２物品把持位置で、この位
置で供給パレット(4) 上の荷積み物品(5) が把持され
る。(7) は供給コンベヤー(3) の端部に設定された供給
済供給パレット(4) の格納待機場所、(8) は作業域(2)
に配置された出荷パレットで、出荷先に応じた所要の荷
積み物品(5)が荷積みされる。(9) は出荷パレット(8)
を出荷場に搬出する出荷コンベヤー、(10)は多数の供給
パレット(4) が格納されて供給コンベヤー(3) の長手に
沿って設けられた立体倉庫である。

【００２１】(11)は供給コンベヤー(3) と立体倉庫(10)
の両者の間に設けられ、これら両者間に供給パレット
(4) を移送するスタッカークレーンである。(12)は第１
物品把持位置(6) の直上位置に設けられて供給パレット
(4) の上面の状況を撮影するビジョンカメラからなる第
１撮像装置、(121) は第２物品把持位置(61)の直上位置
に設けられて供給パレット(4) の上面の状況を撮影する
ビジョンカメラからなる第２撮像装置、(16)は第１撮像
装置(12)及び第２撮像装置(121) に接続された切替装置
である。

【００２２】(13)は切替装置(16)に接続されて第１撮像
装置(12)及び第２撮像装置(121) の出力のいずれかを認
識する認識装置、(17)は切替装置(16)及び認識装置(13)
により構成された認識手段である。(14)は産業ロボット
(1) 、供給コンベヤー(3) 、出荷コンベヤー(9) 、スタ
ッカークレーン(11)及び認識手段(17)に接続されて所要
の荷積み用動作を指令する制御装置、(15)は例えば顧客
別の受注情報に基づいて、制御装置(14)に入力される出
荷指令、すなわち出荷情報である。

【００２３】上記のように構成された荷積み装置におい
て、出荷情報(15)が制御装置(14)に入力され、制御装置
(14)において出荷パレット(8) への荷積み物品(5) の荷
積み順序、個数、位置、荷積み方向等が計算される。こ
の計算に基づいてスタッカークレーン(11)には立体倉庫
(10)からの所要の供給パレット(4) の払い出し指令が、
産業ロボット(1) には所要の荷積み動作指令が発せられ
る。

【００２４】そして、出荷パレット(8) に荷積みする最
初の物品(5) の供給パレット(4) が、立体倉庫(10)から
スタッカークレーン(11)によって供給コンベヤー(3) 上
に払い出される。次に、供給コンベヤー(3) が動作して
所要の供給パレット(4) が第１物品把持位置(6) に移送
される。そして、第１撮像装置(12)により第１物品把持
位置(6) の供給パレット(4) の最上段の荷積み物品(5)
が撮像されて切替装置(16)の動作を介して認識装置(13)
によって、すなわち認識手段(17)によって認識される。

【００２５】これにより、第１物品把持位置(6) におけ
る供給パレット(4) の最上段の荷積み物品(5) の位置が
検定されて制御装置(14)に入力される。この荷積み物品
(5)の位置の情報と制御装置(14)の荷積み動作指令とに
より産業ロボット(1) が動作して、第１物品把持位置
(6) の供給パレット(4) 上の荷積み物品(5) の所要数を
出荷パレット(8) に荷積みする。

【００２６】この場合に、第１物品把持位置(6) の供給
パレット(4) 上の最上段の荷積み物品(5) 数が所要荷積
み物品(5) 数に対して不足するときは、遅くとも第１物
品把持位置(6) の供給パレット(4) 上の荷積み物品(5)
の産業ロボット(1) による荷積み作業中に、次のような
動作が指令される。すなわち、出荷パレット(8) に荷積
みする最初の物品(5) と同じ物品(5) が載置された２次
供給パレット(4) が、立体倉庫(10)からスタッカークレ
ーン(11)によって供給コンベヤー(3) 上に払い出され
る。

【００２７】次に、供給コンベヤー(3) が動作して２次
供給パレット(4) が第２物品把持位置(61)に移送され
る。そして、第２撮像装置(121) により第２物品把持位
置(61)) の２次供給パレット(4) の最上段の荷積み物品
(5) が撮像されて切替装置(16)の動作を介して認識装置
(13)によって、すなわち認識手段(17)によって認識され
る。これにより、第２物品把持位置(61)における２次供
給パレット(4) の最上段の荷積み物品(5) の位置が検定
されて制御装置(14)に入力される。

【００２８】そして、第１物品把持位置(6) の供給パレ
ット(4) 上の最上段の荷積み物品(5) 数の産業ロボット
(1) による出荷パレット(8) への荷積みが終了すると、
第２物品把持位置(61)の２次供給パレット(4) 最上段の
荷積み物品(5) の検定済みの位置情報と制御装置(14)の
荷積み動作指令とにより産業ロボット(1) が動作して、
第２物品把持位置(61)の供給パレット(4) 最上段の荷積
み物品(5) の所要数を出荷パレット(8) に荷積みする。

【００２９】このように、第１物品把持位置(6) の供給
パレット(4) 最上段の荷積み物品(5) 数が所要荷積み物
品(5) 数に対して不足するときは、遅くとも第１物品把
持位置(6) の供給パレット(4) 最上段の荷積み物品(5)
の産業ロボット(1) による荷積み作業中に、第２物品把
持位置(61)への２次供給パレット(4) の移送及び第２物
品把持位置(61)の２次供給パレット(4) 最上段の荷積み
物品認識動作が行われる。

【００３０】したがって、供給パレット(4) の移送及び
供給パレット(4) 最上段の荷積み物品(5) 認識のため
に、産業ロボット(1) の荷積み作業が中断されることが
なく、荷積み作業が継続される。このため、供給パレッ
ト(4) の移送及び供給パレット(4) 最上段の荷積み物品
(5) 認識に起因する荷積み損失時間が減少して、産業ロ
ボット(1) による出荷パレット(8) への物品荷積み時間
を短縮することができ、荷積み作業能率を向上すること
ができる。

【００３１】さらに、第１撮像装置(12)と第２撮像装置
(121) の両者の出力が切替装置(16)により上記両者の出
力のいずれかが認識装置(13)により認識される。したが
って、認識装置(13)が１つで済み、荷積み装置の設備費
を節減することができる。

【００３２】なお、第２物品把持位置(61)の２次供給パ
レット(4) の最上段の物品(5) 数を荷積みしても、なお
所要荷積み物品(5) 数に対して不足するときは、遅くと
も第２物品把持位置(61)の２次供給パレット(4) 最上段
の荷積み物品(5) の産業ロボット(1) による荷積み作業
中に、第１物品把持位置(6) の供給パレット(4) 最上段
の荷積み物品認識動作が行われる。そして、第２物品把
持位置(61)の２次供給パレット(4) の最上段の物品(5)
の産業ロボット(1) による荷積み終了後に、第１物品把
持位置(6) の供給パレット(4) 最上段の荷積み物品(5)
の産業ロボット(1) による荷積み作業が行われる。

【００３３】そして、所要の荷積み作業が終了すると第
１物品把持位置(6) の供給パレット(4) 及び第２物品把
持位置(61)の２次供給パレット(4) は、次の荷積み作業
に対応する必要がなくなった適時に、供給コンベヤー
(3) の動作によって格納待機場所(7) に移送されて、ス
タッカークレーン(11)の動作により立体倉庫(10)の所定
位置に再格納される。

【００３４】また、前回の出荷情報(15)に対応した産業
ロボット(1) による荷積み作業終了前に、次回の出荷情
報(15)に対応して荷積みされる荷積み物品(5) の供給パ
レット(4) が、スタッカークレーン(11)、供給コンベヤ
ー(3) の動作を介して立体倉庫(10)から第１物品把持位
置(6) 及び第２第２物品把持位置(61)のいずれかの供給
パレット(4) のない物品把持位置に移送される。

【００３５】次いで、再び第１撮像装置(12)又は第２撮
像装置(121) により物品把持位置の供給パレット(4) の
最上段の荷積み物品(5) が撮像されて認識手段(17)によ
る認識動作及び産業ロボット(1) による供給パレット
(4) 最上段の荷積み物品(5) の出荷パレット(8) への次
回の出荷情報(15)に対応した所要数の荷積み作業が繰り
返し行われる。

【００３６】このように、産業ロボット(1) による一方
の物品把持位置の供給パレット(4)最上段の荷積み物品
(5) の荷積み作業中に、他方の物品把持位置への次の供
給パレット(4) の移送動作及び他の物品把持位置の次の
供給パレット(4) 最上段の荷積み物品認識動作の少なく
とも一つが行われる。

【００３７】したがって、産業ロボット(1) の荷積み作
業を連続的に行うことができ、供給パレット(4) の移送
及び供給パレット(4) 最上段の荷積み物品(5) 認識のた
めに、産業ロボット(1) の荷積み作業が中断されること
がない。このため、供給パレット(4) の移送及び供給パ
レット(4) 最上段の荷積み物品(5) 認識に起因する荷積
み損失時間が減少して、産業ロボット(1) による出荷パ
レット(8) への物品荷積み時間を短縮することができ、
荷積み作業能率を向上することができる。

【００３８】実施例２． なお、供給パレット(4) の払出し位置と物品把持位置が
離れているため、供給パレット(4) の移送及び供給パレ
ット(4) 最上段の荷積み物品(5) 認識のために時間が掛
かる。したがって、荷積み物品(5) の種類ごとの荷積み
個数が少なく、荷積み物品(5) 種類が多い出荷情報(15)
に対する荷積み作業において、産業ロボット(1) の荷積
み作業の中断が発生することが考えられる。このような
状況に対して、図１の実施例を応用して荷積み装置を次
に述べるように容易に構成することができる。

【００３９】すなわち、出荷情報(15)に対応した種類の
荷積み物品(5) の供給パレット(4)の複数を荷積み順に
スタッカークレーン(11)の動作により立体倉庫(10)から
供給コンベヤー(3) に払い出す。そして、これらの供給
パレット(4) を産業ロボット(1) による荷積み作業前に
物品把持位置へ移送し、供給パレット(4) 最上段の荷積
み物品(5) 認識を行う。

【００４０】また、物品把持位置を３箇所以上設けて供
給パレット(4) の移送動作及び供給パレット(4) 最上段
の荷積み物品(5) 認識動作の時間的余裕を増す。このよ
うに構成することにより荷積み物品(5) が種類ごとに少
数で、多種である出荷情報(15)に対する荷積み作業にお
いて、産業ロボット(1) の荷積み作業の中断を少なくす
ることができ、荷積み作業能率を向上することができ
る。

【００４１】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、産業ロ
ボットによる複数の物品把持位置に対応してそれぞれ撮
像装置を設けて、一方の物品把持位置における供給パレ
ットの荷積み物品の産業ロボットによる荷積み作業中
に、他方の物品把持位置への所要供給パレットの移送及
び他方の物品把持位置の供給パレット上の荷積み物品認
識動作を行うものである。

【００４２】これによって、他方の物品把持位置への供
給パレットの移送及び他方の物品把持位置での供給パレ
ット上の荷積み物品認識のための、産業ロボットの荷積
み作業の中断が減少する。したがって、供給パレットの
移送及び供給パレット上の荷積み物品認識に起因する荷
積み損失時間が減少し、産業ロボットによる出荷パレッ
トへの物品荷積み時間が短縮でき、荷積み作業能率を向
上する効果がある。

【００４３】また、この発明は以上説明したように、産
業ロボットによる複数の物品把持位置に対応してそれぞ
れ撮像装置を設け、所要供給パレットの物品把持位置へ
の移送を供給コンベヤーによって行うものである。ま
た、一方の物品把持位置における供給パレットの荷積み
物品の産業ロボットによる荷積み作業中に、他方の物品
把持位置への所要供給パレットの移送及び他方の物品把
持位置の供給パレット上の荷積み物品認識動作を行うも
のである。

【００４４】これによって、他方の物品把持位置への供
給パレットの移送及び他方の物品把持位置での供給パレ
ット上の荷積み物品認識のための、産業ロボットの荷積
み作業の中断が減少する。したがって、供給パレットの
供給コンベヤーへの払出し、供給パレットの移送及び供
給パレット上の荷積み物品認識に起因する荷積み損失時
間が減少して、産業ロボットによる出荷パレットへの物
品荷積み時間が短縮でき、荷積み作業能率を向上する効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す全体構成図。

【図２】従来の荷積み装置を示す全体構成図。

【符号の説明】

１ 産業ロボット、３ 供給コンベヤー、４ 供給パレ
ット、５ 荷積み物品、６ 第１物品把持位置、６１
第２物品把持位置、８ 出荷パレット、１２第１撮像装
置、１２１ 第２撮像装置、１３ 認識装置、１４ 制
御装置、１６切替装置、１７ 認識手段。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業ロボットと、この産業ロボットの作
   業域に設定された複数の物品把持位置と、荷積み物品の
   複数がそれぞれ載置されて上記物品把持位置のそれぞれ
   へ供給される供給パレットと、上記作業域に設定された
   荷積み位置に配置された出荷パレットと、上記物品把持
   位置の直上位置にそれぞれ設けられて対応した上記供給
   パレットの状況を撮影する撮像装置それぞれの出力を順
   次認識する認識手段と、この認識手段の出力を介して上
   記供給パレット上の物品の上記出荷パレットへの荷積み
   作業を上記産業ロボットに指令する制御装置とを設け、
   一方の上記物品把持位置の供給パレット最上段の荷積み
   物品の荷積み動作中に、他方の上記物品把持位置への他
   の供給パレットの移送及び他方の上記物品把持位置の供
   給パレット最上段の荷積み物品の上記認識手段による認
   識を行う荷積み方法。
2. 【請求項２】 産業ロボットと、この産業ロボットの作
   業域に設定された複数の物品把持位置と、荷積み物品の
   複数がそれぞれ載置されて上記物品把持位置のそれぞれ
   へ供給コンベヤーにより供給される供給パレットと、上
   記作業域に設定された荷積み位置に配置された出荷パレ
   ットと、上記物品把持位置の直上位置にそれぞれ設けら
   れて対応した上記供給パレットの状況を撮影する撮像装
   置それぞれの出力を順次認識する認識手段と、上記供給
   コンベヤーによる所要上記供給パレットの上記物品把持
   位置への移送を指令し、かつ上記認識手段の出力を介し
   て上記供給パレット上の物品の上記出荷パレットへの荷
   積み作業を上記産業ロボットに指令する制御装置とを備
   えた荷積み装置。