JPH0714767B2 - 積付設計支援装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は積付設計支援装置に関し、更に詳しくは、大き
さの異なる複数個の貨物、例えばダンボール箱などの積
付設計を行ない、計算上ではチエツクしきれない積付順
序の異常などの確認を行なうのに適した積付設計支援装
置に関する。

〔発明の背景〕

従来より、パレツト上に大きさの異なる複数の貨物を積
付ロボツトによつて効率良く安定に積付けるパレタイジ
ングシステムが知られている。

第10図は、パレタイジング・ロボツトによる貨物の積付
作業システムの構成例を示した図である。1Aはパレタイ
ジング・ロボツト、1Bはパレツト、1Cは自動倉庫などの
ように指定された貨物を自動的に取り出す装置、1Dは貨
物を搬送する供給コンベア、1Eは貨物の確認装置、1Fは
例えばダンボール箱などの貨物、1Gは貨物積付済パレツ
ト、1Hはパレツト供給装置、1Iは貨物未積付パレツトで
ある。上記構成において、予め与えられた積付順序に従
つて、自動倉庫1Cから供給コンベア1Dへ貨物が投入され
る。一方、パレタイジング・ロボツト1Aは、予め与えら
れた動作シーケンスに従つて、各貨物1Fを次々とパレツ
ト1Bに積付ける。パレツト1Bへの積付けが完了すると、
パレツト供給装置1Hは、貨物未積付パレツト1Hを、パレ
タイジング・ロボツト1Aに供給する。

この様なシステムにおいて、積付する貨物がすべて同じ
大きさである場合には、パレタイジング・ロボツト1A
は、テイーチングプレイバツク制御方式で対応する事が
できる。しかし、大きさの異なる貨物が同一パレツトに
積付けられ、その積付パターンが毎回異なる場合は、教
示のための工数が膨大となる。そこで、貨物の積付配置
のデータから、貨物積付順序とパレタイジング・ロボツ
ト1Aの動作シーケンスを自動生成する方式が必要である
と共に、この動作シーケンスをロボツト動作以前にシミ
ユレーシヨンする必要がある。

積付動作シーケンスの自動生成の方式としては、例えば
第11図のように既に積付済の貨物2A,2B,2Cの積付位置情
報から次の貨物2Dの積付順序およびロボツトの動作点を
自動的に作成する方式が既に確立されているが、この方
式では作成した積付順序および積付制御データを一度も
実質的な確認をすることなくロボツトに送る方式のた
め、積付設計に誤りがあつた場合の積付異常状態の発生
を事前に回避することができなかつたことは事実であ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述の従来技術で生じていた積付不可
能な空間積付や積付不安定な積付動作を回避するため、
一旦作成した積付制御データをロボツトに実行させる前
に、このデータによる積付シミユレーシヨンを行なえる
ようにした積付設計支援装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

前述の目的を達成するために、本発明は統括制御メモリ
部に入力されているデータから積付順序データとパレタ
イジング・ロボットの動作シーケンスとを自動生成する
統括制御装置と、この統括制御装置にデータを入力する
データ入力装置と、統括制御装置とからの信号によって
パレタイジング・ロボットを制御するロボット制御装置
とディスプレイ装置を備え、パレット上に大きさの異な
る複数の貨物をパレタイジング・ロボットによって積付
けるための動作を支援する積付設計支援装置において、
前記統括制御装置は積付データ取込み部と、積付位置デ
ータ作成部と積付順序作成部と積付制御データ作成部と
積付可能性判定部と制御データ送信部とから構成し、前
記統括制御メモリ部は積付設計用データテーブルと積付
位置データテーブルと積付順序データテーブルと積付制
御データテーブルとから構成し、前記データ取込み部は
前記データ入力装置から入力されたデータを取込んで積
付設計用データテーブルに格納し、前記積付位置データ
作成部は前記積付設計用データテーブルからパレットご
とにデータを取込み、この取込んだデータを前記ディス
プレイ装置に表示し、前記積付位置データ作成部はパレ
ットに積付ける貨物の外部からの諸データの入力情報を
積付位置データテーブルにセットし、前記積付順序作成
部は前記積付設計用データと前記積付位置データとから
作成された積付順序データを記憶し、前記積付制御デー
タ作成部は前記積付位置データと前記積付順序データと
からそれぞれの貨物の積付位置と積付順序とを読出して
各貨物についてのロボットの動作シーケンスを求め、前
記積付可能性判定部は前記積付位置データと前記積付順
序データと前記積付制御データとを前記各メモリテーブ
ルから読込んで積込可能を判定するように構成したもの
である。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例に係る装置の構成を示すブロ
ツク図で、10は統括制御装置、11はフロツピーデイスク
ドライブ等のデータ入力装置、12はCRTグラフイツクデ
イスプレイ装置、 13はロボツト制御装置、14は統括制御メモリ、1Aはパレ
タイジング・ロボツトである。統括制御メモリ14は図示
する如く、積付設計用データテーブル21、積付位置デー
タテーブル22、積付順序データテーブル23、および積付
制御データテーブル24を含んでいる。

積付設計用データテーブル21の内部構成は第２図に例示
されており、各パレツトに対して積付けるべき貨物のコ
ード記号、その個数、およびその寸法や重量などの仕様
データが記憶されている。

積付位置データテーブル22の内部構成は第３図に示され
ており、パレツト内の貨物に対して付けられた固有の貨
物番号、XYZ直交三次元座標値としての積付位置デー
タ、長手方向Ｌが短手方向Ｓかの積付向きのデータ、積
付フラグデータなどが記憶されている。尚、この積付フ
ラグデータは後で詳述するが積付順序データを作成する
ときに用いるものであり、未決定“O"、積降し候補
“1"、積降し可能“2"、および決定済“99"の各状態の
データからなる。

積付順序データテーブル23の内部構成は第４図に示され
ており、貨物番号と貨物コード記号とを積付順に並べて
記憶している。

積付制御データテーブル24の内部構成は第５図に示され
ており、積付順序ごとにパレタイジング・ロボツト1Aの
動作点位置データを速度および補間方式データを記憶し
ている。パレタイジング・ロボツト1Aはこのテーブル24
のデータに基づいて積付動作を実行するものである。

統括制御装置10は、積付位置データから積付順序データ
と積付制御データとを自動生成するもので、その構成は
統括制御メモリ14との関係と共に第６図に示す通りであ
る。

第６図において、統括制御装置10は大略六つの部分、す
なわち、積付データ取込み部31、積付位置データ作成部
32、積付順序作成部33、積付制御データ作成部34、積付
可能性判定部60、及び制御データ送信部35から成つてい
る。

積付データ取込み部31は、データ入力装置11から入力さ
れたデータを取込み（矢印41）、積付設計用データテー
ブル21に格納（矢印42）する。

積付位置データ作成部32は、積付設計用データテーブル
から各パレツトごとにデータを取込み（矢印43）、前記
グラフイツクデイスプレイ装置12によつてそれを表示さ
せる（矢印52）。操作者は、積付けるべきパレツト類を
指定し、そのパレツトに対して積付けるべき貨物のコー
ド記号、積付位置、積付向きをキーボードやライトペン
等によつて順次指定入力する。（矢印53。） 積付位置データ作成部32は、これらの入力情報を積付位
置データテーブル22にセツトする（矢印44）。

積付順序作成部33は、積付設計用データと積付位置デー
タ（矢印45,54）から自動的に作成された順序データを
記憶することになる。

積付制御データ作成部34は、積付位置データテーブル22
と積付順序データテーブル23とからそれぞれ積付位置と
順次とを読出し（矢印47,48）、各貨物についてパレタ
イジング・ロボツト1Aの動作シーケンス（積付制御デー
タ）を求める。

制御データ送信部35は、パレツト一枚についての積付制
御データをパレタイジング・ロボツト1Aへ送信する。パ
レタイジング・ロボツト1Aはこのデータに基づいて貨物
をパレツトに積付けすることになる。

以上の各部動作によつて統括制御装置10は積付設計用デ
ータ21と積付位置データ22とから積付順序データとパレ
タイジング・ロボツト1Aの動作シーケンス（積付制御デ
ータ）とを自動生成する。

積付可能性判定部60は、積付位置データと積付順序デー
タと積付制御データとを各メモリテーブル22,23,24から
読込み（矢印54,58,59）、第７図に示すフローチヤート
の流れに沿つた手順で積付可能性を判定する。この場
合、まずはじめに積付位置データから積付位置を、そし
て積付制御データから各動作点の位置をそれぞれ読み出
す（ステツプ101）。この読み出しデータをもとに、機
器による積付可能性の判定を行なう（ステツプ102）。
これは、貨物が空間的に重ならないかどうか、積付面の
面積と貨物の積載面積の比が50％以下か否か（例えば０
％なら空中に積付けることになる）など、積付設計時の
積付順序決定の際に生じる誤りによる貨物の空中積付や
重複位置設定をはじめとするコンピユータ処理上の容易
且つ計算可能な積付設計の誤りについて一括して計算
し、機械的に自動判定するものである。

ところで計算機による機械的な積付可能性判定の計算に
は限界があり、例えば第９図のように、パレツト上の積
付済貨物10Fの上に貨物10Eが一部張り出して積付けら
れ、その張り出し部の上に貨物10Aを新らたに積付ける
場合、積付けられようとしている貨物10Aにとつては、
貨物10Eが10Aの積付空間的な干渉条件、積付面積対積載
面積の比（空中積付条件）などを満足するので計算機に
よる積付可能性判定結果はOKとなるが、実際に第９図の
状態を人間の目で見れば貨物10Eが10Aの積付けで崩れ落
ちる危険性が高いことが判る。

本発明に従えば、前記のような危険を事前に回避するた
めに、丁度第８図や第９図のような画像をロボツト1Aの
作動前にグラフイツクデイスプレイ装置上のシミユレー
シヨン表示するものである。これは、第７図では、積付
順序ごとに一貨物ずつ順に積付経路の各動作点および積
付位置の貨物位置を相対的に見ることができるように、
デイスプレイ画面上にパレツトの大きさと同縮尺で貨物
の状態表示を行なうステツプ103として示されている。

従つてこのステツプ103での表示画面により人間による
積付可能性の判定（ステツプ104）を行なう。これはデ
イスプレイ画面上の三次元表示画像を操作者が見ること
により行なわれ、各貨物の相対的な状況をシミユレーシ
ヨン可能である。操作者はこのシミユレーシヨンの結果
が例えば第８図に示したように各貨物が安定的な積付状
態であれば“OK"、第９図のように不安定な積付状態で
あれば“NO"という判定結果を入力する。

前述の計算機による積付可能性の判定ステツプ102また
は人間による積付可能性の判定ステツプ104のいずれか
で“NO"の判定が生じたときは積付位置データか積付手
順データかのどちらかに誤りがあつたものとして、異常
END（ステツプ108）により積付位置データ作成部32へ指
令（矢印61）を与えてデータ作成のやり直しを行なわせ
る。

前記二つの積付可能性判定ステツプ102および104を無事
通過した場合は、正常な積付制御データとして正常END
（ステツプ107）により当該積付制御データがテーブル2
4に格納（矢印55）され、これが制御データ送信部35に
送られ（矢印50）、送信部35からパレタイジング・ロボ
ツト1Aに積付実行データとして送られる（矢印51）。

従つてパレタイジング・ロボツト1Aが送られてきた制御
データによつて積付動作を行ない、この場合、積付貨物
の安定な積付が保障されることになる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、大きさの異なる
複数の貨物のパレツト上への積付配置および各動作点か
ら最も安全かつ確実な積付制御データを容易に作成可能
である。またパレタイジング・ロボツトがそのデータを
実行する前にデイスプレイ画面上で三次元画像シミユレ
ーシヨンを行なつて確認できるので、ロボツトの動作経
過が事前に判り、従つて作業の安全面への配慮を事前に
適確に処置しておくことも可能となり、安全で能率的な
貨物のロボツトによる積付けが実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロツク図、第
２図は積付設計用データテーブルの内容を例示する説明
図、第３図は積付位置データテーブルの内容を例示する
説明図、第４図は積付順序データテーブルの内容を例示
する説明図、第５図は積付制御データテーブルの内容を
例示する説明図、第６図は統括制御装置と関連装置の構
成例を示すブロツク図、第７図は積付可能性判定部の動
作フローを示すフローチヤート図、第８図および第９図
はデイスプレイ画面の例を示す斜視図、第10図はパレタ
イジング・ロボツトによる積付システムの一例を示す斜
視図、第11図は従来法による積付可能性とロボツトの動
作との関係を示す説明図である。 1A……パレタイジング・ロボツト、10……統括制御装
置、12……グラフイツクデイスプレイ装置、13……ロボ
ツト制御装置、14……統括制御メモリ、21……積付設計
用データテーブル、22……積付位置データテーブル、23
……積付順序データテーブル、24……積付制御データテ
ーブル、32……積付位置データ作成部、33……積付順序
作成部、34……積付制御データ作成部、35……制御デー
タ送信部、60……積付可能性判定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】統括制御メモリ部に入力されているデータ
   から積付順序データとパレタイジング・ロボットの動作
   シーケンスとを自動生成する統括制御装置と、この統括
   制御装置にデータを入力するデータ入力装置と、統括制
   御装置とからの信号によってパレタイジング・ロボット
   を制御するロボット制御装置とディスプレイ装置を備
   え、パレット上に大きさの異なる複数の貨物をパレタイ
   ジング・ロボットによって積付けるための動作を支援す
   る積付設計支援装置において、前記統括制御装置は積付
   データ取込み部と、積付位置データ作成部と積付順序作
   成部と積付制御データ作成部と積付可能性判定部と制御
   データ送信部とから構成し、前記統括制御メモリ部は積
   付設計用データテーブルと積付位置データテーブルと積
   付順序データテーブルと積付制御データテーブルとから
   構成し、前記データ取込み部は前記データ入力装置から
   入力されたデータを取込んで積付設計用データテーブル
   に格納し、前記積付位置データ作成部は前記積付設計用
   データテーブルからパレットごとにデータを取込み、こ
   の取込んだデータを前記ディスプレイ装置に表示し、前
   記積付位置データ作成部はパレットに積付ける貨物の外
   部からの諸データの入力の情報を積付位置データテーブ
   ルにセットし、前記積付順序作成部は前記積付設計用デ
   ータと前記積付位置データとから作成された積付順序デ
   ータを記憶し、前記積付制御データ作成部は前記積付位
   置データと前記積付順序データとからそれぞれの貨物の
   積付位置と積付順序とを読出して各貨物についてのロボ
   ットの動作シーケンスを求め、前記積付可能性判定部は
   前記積付位置データと前記積付順序データと前記積付制
   御データとを前記各メモリテーブルから読込んで積込可
   能性を判定することを特徴とする積付設計支援装置。