積み付けパターン計算装置及び積み付けシステム

本発明は、積み付けパターン計算装置及び積み付けシステムに関する。

コンベヤ等の搬送装置によって一つずつ搬送される物品をロボットによりパレット上に積み付けるシステムは、パレタイジングシステムとして知られている。

特許文献1には、このようなパレタイジングシステムにおいて、寸法が異なる複数種類の箱体が混在する場合に、箱体の寸法に基づいて、箱体をパレット上に積み付けるための組合せ、すなわち、積み付けパターンを作成する方法が開示されている。

特開2013−71785号公報

しかしながら、特許文献1では、箱体の寸法のみに基づいて積み付けパターンが作成されており、箱体の重量や耐荷重については考慮されていない。 そのため、何れかの箱体に加わる重量が当該箱体の耐荷重を超えてしまうと、当該箱体が変形し潰れてしまうおそれがあり、計算した積み付けパターンのとおりに確実に箱体を積み付けることができないという問題点があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、箱体が潰れることがなく確実に箱体の積み付けを行うことのできる積み付けパターンを作成可能な積み付けパターン計算装置及び積み付けシステムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。 本発明の第一の態様は、複数種類の箱体を収容領域に収容する際の積み付けパターンを計算する積み付けパターン計算装置であって、前記箱体の種類毎の寸法、重量、耐荷重及び個数並びに前記収容領域の寸法を格納する記憶部と、前記箱体の種類毎の寸法、重量、耐荷重及び個数並びに前記収容領域の寸法に基づいて、高さが一定で底面積が最小となる1以上の箱体からなる最小単位を構成する前記箱体の組合せを計算する最小組合せ計算部と、前記箱体の種類毎の重量及び個数並びに前記収容領域の寸法に基づいて、前記最小単位の組合せのうち同一の高さを有する前記最小単位同士を水平方向に配置して平面視長方形状となる層を構成する前記箱体の組合せを計算する層組合せ計算部と、前記箱体の種類毎の個数及び前記収容領域の寸法に基づいて、前記層の組合せにおける前記層同士を垂直方向に配置して積み付けパターン候補を計算する積み付けパターン候補計算部と、前記箱体の種類毎の重量及び耐荷重に基づいて、前記積み付けパターン候補を修正する積み付けパターン候補修正部と、を備える積み付けパターン計算装置である。

本態様に係る積み付けパターン計算装置によれば、最小組合せ計算部によって、記憶部に格納された箱体の種類毎の寸法、重量、耐荷重及び個数並びに収容領域の寸法に基づいて、高さが一定で底面積が最小となる1以上の箱体からなる最小単位の組合せが計算される。層組合せ計算部によって、記憶部に格納された箱体の種類毎の重量及び個数並びに収容領域の寸法に基づいて、最小単位の組合せのうち同一の高さを有する最小単位同士が水平方向に配置されて平面視長方形状となる層の組合せが計算される。積み付けパターン候補計算部によって、記憶部に格納された箱体の種類毎の個数及び収容領域の寸法に基づいて、層同士が垂直方向に配置されて積み付けパターン候補が計算される。そして、積み付けパターン候補修正部によって、記憶部に格納された箱体の種類毎の重量及び耐荷重に基づいて、積み付けパターン候補が修正される。こうして、積み付けパターンが生成される。

このように、箱体の寸法及び個数だけでなく、箱体の重量及び耐荷重も考慮して積み付けパターンが計算されるため、箱体の積み付けを行う際に箱体が潰れることがなく、信頼性の高い積み付けパターンを生成することができる。

上記態様に係る積み付けパターン計算装置において、前記積み付けパターン候補修正部が、前記積み付けパターン候補の各箱体に加わる単位面積当たりの重量を計算する重量計算部と、前記計算された単位面積当たりの重量が前記各箱体の耐荷重以下となるように前記層を垂直方向に入れ替える層入替部と、前記積み付けパターン候補を垂直方向に分割することにより生成される分割ブロック内において、前記計算された単位面積当たりの重量が前記各箱体の耐荷重以下となるように前記箱体を垂直方向に入れ替える分割ブロック内入替部と、を備えていてもよい。

このようにすることで、各箱体にかかる単位面積当たりの重量が、確実に各箱体の耐荷重以下とすることができる。結果として、箱体の積み付けを行う際に箱体が潰れることがなく、信頼性の高い積み付けパターンを生成することができる。

本発明の第二の態様は、上述の積み付けパターン計算装置を備えるとともに、前記計算された積み付けパターンに基づいて、前記収容領域の内部で前記箱体の位置を算出する制御装置と、前記複数種類の箱体を搬送する搬送装置と、前記搬送された箱体を前記収容領域の内部に配置するロボットと、前記箱体の種類を検出する検出装置と、を備える積み付けシステムである。

本発明によれば、箱体が潰れることがなく確実に箱体の積み付けを行うことのできる積み付けパターンを作成することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る積み付けシステムの概略構成を示す図である。

図1の積み付けシステムに備えられる制御装置のブロック図である。

(a)〜(c)は本発明の一実施形態における箱の種類を示す図であり、(d)は、本発明の一実施形態における収容領域を示す図である。

図3(a)〜(c)に示される箱の組合せで構成される最小単位を説明する斜視図であり、(a)は高さ25cm、(b)は高さ50cm、(c)は高さ75cm、(d)は高さ100cmとなる最小単位をそれぞれ示す図である。

図4に示される最小単位の組合せで構成される層の例を説明する図であり、(a)は高さ25cm、(b)は高さ75cmの層の例をそれぞれ説明する図である。

図5に示される層の組合せで構成される積み付けパターン候補の例について説明する図であり、高さ25cmの層の上に高さ75cmの層を配置した場合の積み付けパターン候補の例を示す図である。

図2に示される積み付けパターン候補修正部のブロック図である。

図7に示される層入替部における処理を説明する図である。

図7に示される分割ブロック内入替部における処理を説明する図である。

本発明の一実施形態に係る積み付けパターン計算部で行われる処理を示すフローチャートである。

図10に示される積み付けパターン候補修正ステップで行われる処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る積み付けパターン計算装置及び積み付けシステムの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、簡単のために、図3(a)〜(c)に示されるように、箱A,B,Cとして参照される3種類の箱体81,82,83が夫々2個ずつあるものとし、これらの箱A,B,Cが、図3(d)に示される収容領域91の内部に積み付けられる場合を例に挙げて説明する。

箱体81は、図3(a)に示されるように、横幅50cm、縦幅90cm、高さ50cmの直方体形状を呈しており、重量20kg、耐荷重100kg/m²の箱Aとして参照される。箱体82は、図3(b)に示されるように、横幅50cm、縦幅90cm、高さ25cmの直方体形状を呈しており、重量10kg、耐荷重30kg/m²の箱Bとして参照される。箱体83は、図3(c)に示されるように、横幅50cm、縦幅90cm、高さ25cmの直方体形状を呈しており、重量20kg、耐荷重100kg/m²の箱Cとして参照される。

収容領域91は、図3(d)に示されるように、横幅100cm、縦幅90cm、高さ100cmの直方体形状を呈している。収容領域91の座標系としては、収容領域91の底面の四隅のいずれかを原点とする座標系が設定されている。本実施形態では、底面における紙面奥側の頂点を原点とし、縦幅方向にx軸、横幅方向にy軸、高さ方向にz軸をとることとする。

図1に示されるように、本実施形態の積み付けシステムは、箱体81,82,83として参照される箱A,B,Cを一つずつ搬送するコンベヤ(搬送装置)31と、搬送された箱A,B,Cをパレット32上の収容領域91に配置するロボット1と、ロボット1の手先部に取り付けられて箱A,B,Cの種類を検出するカメラ(検出装置)15及びロボット1若しくはコンベヤ31に設けられる不図示の重量センサ等の重量計測手段(検出装置)と、カメラ15及び重量センサ等の出力に基づいてロボット1の動作を制御する制御装置2と、を備えている。

ロボット1は、複数のリンク11が関節14を介して結合された機構を有する多関節ロボットであり、その先端部には、箱A,B,Cを把持するためのハンド4が取り付けられている。

制御装置2は、箱A,B,Cを収容領域91に収容するための積み付けパターンを予め作成し、作成された積み付けパターンに従ってロボット1の動作を制御するように構成されている。

上記構成を備える積み付けシステムの作用について説明する。 コンベヤ31によって不規則な順序で一つずつ搬送された箱A,B,Cは、カメラ15及び不図示の重量センサ等によって計測され、計測された結果に基づいて制御装置2によって箱の種類が箱A,B,Cのうちいずれに該当するかが識別される。そして、識別された箱の種類に基づいて、制御装置2において予め計算され格納されている積み付けパターンのうち最適な積み付けパターンが選択される。そして、ロボット1が選択された積み付けパターンを完成させるように制御装置2によって制御され、箱A,B,Cがパレット32上の収容領域91に積み付けられる。 なお、搬送される順序によっては、積み付けパターンのとおりに即座に収容領域91に積み付けられない場合がある。このような場合の一時的な置き場所として、仮置台33が用意されている。

以下、積み付けシステムに備えられる制御装置2の構成について、図面を参照して詳しく説明する。 制御装置2は、互いにバスを介して接続された、不図示のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の主記憶装置と、HDD(Hard Disk Drive)等の補助記憶装置と、キーボード等の入力装置と、モニタ等の出力装置と、外部機器との間で種々のデータのやりとりを行う外部インタフェース等を備えており、プロセッサが各機能を実現するように構成されている。 制御装置2は、図2に示されるように、機能ブロックとして、動作制御部21と、ロボット駆動部22と、ハンド駆動部23と、積み付けパターン計算部(積み付けパターン計算装置)24と、画像処理部25と、位置算出部26と、を備えている。

画像処理部25は、外部インタフェースを介してカメラ15と接続されており、カメラ15が撮像した画像を解析することにより、コンベヤ31により搬送された箱A,B,Cの大きさを計測するように構成されている。画像処理部25は、計測された結果を位置算出部26に出力するように構成されている。

位置算出部26は、図2に示されるように、画像処理部25と、不図示の重量計測手段と、積み付けパターン計算部24と、動作制御部21とに接続されている。位置算出部26は、画像処理部25によって計測された箱A,B,Cの寸法と重量計測手段により計測された箱A,B,Cの重量とに基づいて箱A,B,Cの種類を判別し、積み付けパターン計算部24において生成された積み付けパターンに基づいて、箱A,B,Cを収容領域91に配置する位置を算出するように構成されている。

動作制御部21は、ロボット駆動部22と、ハンド駆動部23と、位置算出部26とに接続されており、位置算出部26によって算出された位置に基づいて、ロボット駆動部22及びハンド駆動部23に動作指令を送信するように構成されている。

ロボット駆動部22は、外部インタフェースを介してロボット1に接続されている。ロボット駆動部22は、動作制御部21から受信した動作指令に基づいてロボット1の関節14を駆動するための電気回路を備えている。

ハンド駆動部23は外部インタフェースを介してハンド4に接続されている。ハンド駆動部23は、動作制御部21から受信した動作指令に基づいてハンド4を駆動するための電気回路を備えている。

積み付けパターン計算部24は、収容領域91の内部に配置される箱A,B,Cの配置のパターンを算出するように構成されている。以下、積み付けパターン計算部24の構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。 図2に示されるように、積み付けパターン計算部24は、記憶部241と、積み付けパターン生成部246と、を備えている。

記憶部241は、位置算出部26と、積み付けパターン生成部246とに接続されている。記憶部241は、制御装置2が備える入力装置を介して入力される入力データを受信し格納するとともに、積み付けパターン生成部246によって生成された積み付けパターンを格納するように構成されている。なお、本実施形態では、積み付けパターン計算部24が専用の記憶手段として記憶部241を備えることとしているが、これに限られず、制御装置2に備えられる不図示の主記憶装置又は補助記憶装置の一部を記憶部241とすることも可能である。

入力データには、積み付けを行う箱A,B,Cの種類と、夫々の寸法、重量、耐荷重及び個数と、収容領域91の寸法とが含まれている。

積み付けパターン生成部246は、図2に示されるように、機能ブロックとして、最小組合せ計算部242と、層組合せ計算部243と、積み付けパターン候補計算部244と、積み付けパターン候補修正部245と、を備え、積み付けパターンを生成し、生成された積み付けパターンを記憶部241に格納するように構成されている。

最小組合せ計算部242は、1個以上の箱A,B,Cを組み合わせることで、高さが一定となり、かつ、底面積が最小となる最小単位の組合せを算出するように構成されている。 本実施形態においては、箱A,B,Cの底面積は、図3(a)〜(c)に示されるように、いずれも等しく、高さ方向に箱A,B,Cを積み付ける組合せの場合に底面積が最小となる。また、この場合、高さも一定となる。従って、高さ方向に箱A,B,Cを積み付ける組合せが最小単位の組合せとなる。

また、この場合に、積み付けられる各箱の単位面積当たりにかかる重量を計算し、計算した箱の単位面積当たりにかかる重量の値が当該箱の単位面積当たりの耐荷重を超えないような組合せが算出される。具体的には、箱A,B,Cの単位面積当たりの重量は、夫々、44.4kg/m²、22.2kg/m²、44.4kg/m²であるため、箱A,Cが、耐荷重30kg/m²である箱Bの上に配置されるような組合せは除外される。

さらに、単位面積当たりの重量が重い箱ほど低い位置に置かれるような組合せが算出される。本実施形態の場合は、箱A,Cは、箱Bよりも低い位置に置かれる組合せが算出される。なお、箱Aと箱Cは、単位面積当たりの重量が等しいため、箱Aの上に箱Cが載置される組合せであっても、箱Cの上に箱Aが載置される組合せであってもかまわない。

このようにして算出された最小単位を構成する箱A,B,Cの組合せを図4(a)〜(c)に示す。 なお、本実施形態においては、箱A,B,Cの個数が各2個なので、最小単位の構成として積み付け可能な箱A,B,Cの個数の上限は各2個となる。また、最小単位の大きさは、収容領域91の内部に配置可能な大きさとする必要があるのは勿論である。

層組合せ計算部243は、最小組合せ計算部242で計算された最小単位のうち、高さが等しい最小単位同士を収容領域91のXY方向(水平方向)に並べることにより、平面視長方形状の層を構成する箱A,B,Cの組合せを計算するように構成されている。また、層組合せ計算部243では、単位面積当たりの重量が重い最小単位が収容領域91の原点の近くに配置される組合せが計算されるように構成されている。

図5(a)及び(b)には、層組合せ計算部243によって計算された箱A,B,Cの組合せが示されている。図5(a)には、図4(a)に示される高さ25cmの最小単位同士の組合せが示されている。箱Bからなる最小単位と箱Cからなる最小単位とでは、箱Cからなる最小単位の単位面積当たりの重量が、箱Bからなる最小単位の単位面積当たりの重量よりも大きいため、箱Cからなる最小単位が収容領域91の原点に近くなるように配置されている。図5(b)には、図4(c)に示される高さ75cmの最小単位同士の組合せが示されている。箱A及び箱Cからなる最小単位と箱A及び箱Bからなる最小単位とでは、箱A及び箱Cからなる最小単位の単位面積当たりの重量が、箱A及び箱Bからなる最小単位の単位面積当たりの重量よりも大きいため、箱A及び箱Cからなる最小単位が収容領域91の原点に近くなるように配置されている。

なお、本実施形態においては、箱A,B,Cの個数が各2個なので、層の構成として積み付け可能な箱A,B,Cの個数の上限は各2個となる。また、層の大きさは、収容領域91の内部に配置可能な大きさとする必要があるのは勿論である。 また、最小単位同士の組合せとしては、図4(b)に示される高さ50cmの最小単位同士の組合せや、図4(d)に示される高さ100cmの最小単位同士の組合せも存在し、これらの組合せについても計算されるが、ここでは説明を省略する。

積み付けパターン候補計算部244は、層組合せ計算部243によって計算された平面視長方形状の層同士を収容領域91のZ方向(垂直方向)に並べることにより、箱A,B,Cの全ての箱が収容領域91の内部に配置された積み付けパターン候補を計算するように構成されている。図6には、図5(a)に示される高さ25cmの層の上に、図5(b)に示される高さ75cmの層を並べた場合の積み付けパターン候補の例が示されている。

なお、本実施形態においては、箱A,B,Cの個数が各2個なので、積み付けパターン候補の構成として積み付け可能な箱A,B,Cの個数上限は各2個となる。また、積み付けパターン候補の大きさは、収容領域91の内部に配置可能な大きさとする必要があるのは勿論である。

積み付けパターン候補修正部245は、積み付けパターン候補計算部244で計算された積み付けパターン候補を構成する各箱にかかっている重量を計算し、耐荷重を超える重量が各箱にかからないように箱を入れ替えて積み付けパターン候補を修正するように構成されている。具体的には、積み付けパターン候補修正部245は、図7に示されるように、重量計算部2451と、層入替部2452と、分割ブロック内入替部2453と、を備えている。

重量計算部2451は、積み付けパターン候補を構成する各箱にかかっている単位面積当たりの重量を計算するように構成されている。

層入替部2452は、積み付けパターン候補を構成する箱A,B,Cの何れかにかかる単位面積当たりの重量が当該箱の耐荷重を超える場合に、当該箱を含む層全体をZ方向(垂直方向)において入れ替えるように構成されている。例えば、図8に示される例では、箱Bに対して、耐荷重を超える単位面積当たりの重量がかかっているため、箱Bを含む最下層の層をZ方向で入れ替えて、最上層となるように積み付けパターン候補を修正する。

なお、層は、層組合せ計算部243で計算された層に限られない。積み付けパターン候補を任意の箇所でXY方向(水平方向)に分割することにより生成される各ブロックは全て層である。すなわち、図8において、箱Aと箱Cの間でXY方向に分割した場合には、箱Cからなるブロックも、箱A及びBからなるブロックも層である。

分割ブロック内入替部2453は、積み付けパターン候補を構成する箱A,B,Cの何れかにかかる単位面積当たりの重量が当該箱の耐荷重を超える場合に、図9に示されるように、積み付けパターン候補をZ方向(垂直方向)で2つのブロックに分割し、当該箱を含むブロック内において、当該箱の位置を入れ替えるように構成されている。例えば、図9に示される例では、分割された右側のブロックの最下位に位置する箱Bに対して、耐荷重を超える単位面積当たりの重量がかかっているため、箱Bを右側のブロック内でZ方向において入れ替えを行うことにより、より上位に位置するように積み付けパターン候補を修正する。

次に、上記構成を備える積み付けパターン計算部24における処理について、図2、図7、図10及び図11を参照しながら説明する。

まず、図2及び図10に示されるように、最小組合せ計算部242によって、記憶部241に格納されている入力データが読み出され、入力データに含まれる箱A,B,Cの寸法、重量、耐荷重及び個数と、収容領域91の寸法とに基づいて、最小単位を構成する箱A,B,Cの組合せが計算される(図10のステップS1)。次に、層組合せ計算部243において、入力データに含まれる箱A,B,Cの重量及び個数と、収容領域91の寸法とに基づいて、最小組合せ計算部242で計算された最小単位同士を水平方向に配置して平面視長方形状となる層を構成する箱A,B,Cの組合せが計算される(図10のステップS2)。次に、積み付けパターン候補計算部244において、入力データに含まれる箱A,B,Cの個数及び収容領域91の寸法に基づいて、層組合せ計算部243で計算された層同士を垂直方向に配置して、積み付けパターン候補を構成する層の組合せが計算される(図10のステップS3)。最後に、積み付けパターン候補修正部245において、入力データに含まれる箱A,B,Cの重量及び耐荷重に基づいて、積み付けパターン候補計算部244で計算された積み付けパターン候補が修正される(図10のステップS4)。

以下、積み付けパターン候補修正部245における処理について、図7及び図11を参照しながらさらに詳細に説明する。なお、図11は、積み付けパターン候補計算部244で計算された一つの積み付けパターン候補に対して実行される処理を表すフローチャートである。従って、積み付けパターン候補が複数ある場合には、複数の積み付けパターン候補の夫々に対して、図11に示される処理が実行される。

まず、重量計算部2451において、積み付けパターン候補計算部244で計算された積み付けパターン候補を構成する各箱にかかる単位面積当たりの重量が計算される(図11のステップS41)。

続いて、各箱にかかる単位面積当たりの重量が、各箱の耐荷重を超えているか否かが判断される(図11のステップS42)。各箱にかかる単位面積当たりの重量が、各箱の耐荷重を超えていない場合は、この積み付けパターン候補が積み付けパターンとして記憶部241に格納され(図11のステップS51)、処理が終了する。

箱A,B,Cの何れかの箱にかかる単位面積当たりの重量が、当該箱の耐荷重を超えている場合には、積み付けパターン候補を水平方向に分割して層となる2つのブロックを生成することができるか否かが判断される(図11のステップS43)。

積み付けパターン候補を水平方向に分割できる場合には、層入替部2452によって、耐荷重を超える単位面積当たりの重量がかかっている箱を含む層全体を入れ替える(図11のステップS44)。そして、層を入れ替えた後の状態で、再度重量計算が行われ(図11のステップS45)、各箱にかかる単位面積当たりの重量が、各箱の耐荷重を超えているか否かが判断される(図11のステップS46)。ここで、各箱にかかる単位面積当たりの重量が、各箱の耐荷重を超えていない場合は、この積み付けパターン候補が積み付けパターンとして記憶部241に格納され(図11のステップS51)、処理が終了する。

ステップS46において箱A,B,Cの何れかの箱にかかる単位面積当たりの重量が当該箱の耐荷重を超えている場合、又は、ステップS43において積み付けパターン候補を水平方向に分割することができない場合には、積み付けパターン候補を垂直方向に分割して2つの分割ブロックを生成することができるか否かが判断される(図11のステップS47)。

積み付けパターン候補を垂直方向に分割できる場合には、分割ブロック内入替部2453によって、耐荷重を超える単位面積当たりの重量がかかっている箱を含む分割ブロック内において、当該箱を入れ替える(図11のステップS48)。そして、層を入れ替えた後の状態で、再度重量計算が行われ(図11のステップS49)、各箱にかかる単位面積当たりの重量が、各箱の耐荷重を超えているか否かが判断される(図11のステップS50)。ここで、箱A,B,Cの各箱にかかる単位面積当たりの重量が、各箱の耐荷重を超えていない場合は、この積み付けパターン候補が積み付けパターンとして記憶部241に格納され(図11のステップS51)、処理が終了する。

ステップS50において箱A,B,Cの何れかの箱にかかる単位面積当たりの重量が当該箱の耐荷重を超えている場合、又は、ステップS47において積み付けパターン候補を垂直方向に分割することができない場合には、処理を終了する。

なお、積み付けパターンを記憶部241に格納する際には、同一の積み付けパターンが記憶部241に格納されているか否かを確認し、既に同一の積み付けパターンが記憶部241に格納されている場合には、重複を避けるために記憶しないこととする。

このように、上記実施形態におけるパターン計算部24及び積み付けシステムによれば、箱A,B,Cの寸法及び個数だけでなく、箱A,B,Cの重量及び耐荷重も利用して積み付けパターンを計算しているため、箱A,B,Cの積み付けの際に、箱体が潰れることがなく確実に箱体の積み付けを行うことができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、上述の実施形態では、簡単のために、箱A,B,Cとして参照される3種類の箱体81,82,83が夫々2個ずつあるものとして説明したが、これに限定されない。箱の種類が3種類より多くてもよいし、2種類以下であってもよい。また、各箱体の寸法、重量、耐荷重及び個数についても上記数値に限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、収容領域91は、横幅100cm、縦幅90cm、高さ100cmの直方体形状を呈するが、これに限定されず、任意の形状を採用することができる。 また、上述の実施形態では、カメラ15はロボット1の手先部に取り付けられているものとしたが、例えば、コンベヤ31の上部に設置されていてもよい。

1 ロボット 2 制御装置 15 カメラ(検出装置) 24 積み付けパターン計算部(積み付けパターン計算装置) 31 コンベヤ(搬送装置) 81,82,83 箱体 91 収容領域 241 記憶部 242 最小組合せ計算部 243 層組合せ計算部 244 積み付けパターン候補計算部 245 積み付けパターン候補修正部 2451 重量計算部 2452 層入替部 2453 分割ブロック内入替部