物品積載設備

本発明は、単一の第1支持体に対して複数の対象物品を載せる動作を行う積載動作部と、前記積載動作部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数の対象物品の夫々についての前記第1支持体に対する姿勢及び位置を示す配列情報に従って前記複数の対象物品を前記第1支持体に載せるように、前記積載動作部を制御する物品積載設備に関する。

かかる物品積載設備の従来例が、特開2015−040120号公報(特許文献1)に記載されている。特許文献1の物品積載設備では、移載ロボット(積載動作部)は、搬送コンベヤ(第2支持体)に支持されている対象物品の表面を吸着により支持する吸着部と、吸着部を移動させる操作部と、を備え、移載ロボットは、搬送コンベヤに支持されている物品における上方を向く被吸着面を吸着部により支持した後に吸着部を移動させ、その後、対象物品がカゴ車の直上に位置し且つ被吸着面が上方を向く状態で対象物品に対する吸着部による吸着を解除することで、対象物品をカゴ車(第1支持体)に載せるようになっている。

特開2015−040120号公報

上記従来の物品積載設備では、対象物品をカゴ車に載せる姿勢を適正姿勢として、移載ロボットは、搬送コンベヤに適正姿勢で支持されている対象物品を、適正姿勢のままカゴ車に載せるようになっている。 しかし、搬送コンベヤにて搬送している途中に物品の姿勢が崩れる等により、搬送コンベヤに支持されている対象物品の姿勢が適正姿勢と異なっている場合では、移載ロボットにより対象物品を適切に支持できない場合や、移載ロボットにより対象物品を支持できたとしても配列情報に従って対象物品をカゴ車に載せることができない場合がある。そして、配列情報に従って対象物品をカゴ車に載せることができない場合は、積載制御を中断させていたため、複数の対象物品を第1支持体に円滑に載せることができない場合があった。

そこで、第2支持体に載せられている対象物品の姿勢が適正姿勢と異なっている場合でも配列情報に従って対象物品を第1支持体に円滑に載せることができる物品積載設備が求められる。

本発明に係る物品積載設備の特徴構成は、単一の第1支持体に対して複数の対象物品を載せる動作を行う積載動作部と、前記積載動作部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数の対象物品の夫々についての前記第1支持体に対する姿勢及び位置を示す配列情報に従って前記複数の対象物品を前記第1支持体に載せるように、前記積載動作部を制御する物品積載設備において、 前記配列情報が示す姿勢において前記対象物品の下方を向く平面を被支持面とするとともに前記配列情報が示す姿勢において前記対象物品の上方を向く面を第1被吸着面として、前記被支持面が下方を向く姿勢の物品を適正姿勢の物品とし、前記積載動作部は、第2支持体に支持されている前記対象物品の表面を吸着により支持する吸着部と、前記吸着部を移動させる操作部と、を備え、前記第2支持体に支持されている前記対象物品の姿勢を検出する検出部と、前記検出部の検出情報に基づいて前記第2支持体に支持されている物品が前記適正姿勢の物品か前記適正姿勢ではない非適正姿勢の物品かを判別する判別部と、を更に備え、前記制御部は、前記判別部により前記適正姿勢の物品と判別された前記対象物品を前記第1支持体に前記適正姿勢で載せる場合に実行する第1積載制御と、前記判別部により前記非適正姿勢の物品と判別された前記対象物品を前記第1支持体に前記適正姿勢で載せる場合に実行する第2積載制御と、を実行し、前記第1積載制御は、前記第2支持体に支持されている前記対象物品の前記第1被吸着面を上方から吸着により支持した後に前記吸着部を移動させ、その後、前記対象物品が前記第1支持体の直上に位置し且つ前記第1被吸着面が上方を向く状態で前記対象物品に対する前記吸着部による吸着を解放するように、前記積載動作部を制御する制御であり、前記第2積載制御は、前記第2支持体に支持されている前記対象物品における上方を向く第2被吸着面を上方から吸着により支持した後、前記吸着部を移動させて前記対象物品の姿勢を前記非適正姿勢から前記適正姿勢に変更させるとともに前記吸着部により吸着する面を前記第2被吸着面から前記第1被吸着面に変更する姿勢変更動作をさせ、その後、前記対象物品が前記第1支持体の直上に位置し且つ前記第1被吸着面が上方を向く状態で前記対象物品に対する前記吸着部による吸着を解放するように、前記積載動作部を制御する制御である点にある。

この特徴構成によれば、第2支持体には対象物品が適正姿勢で載せられている場合は、第2支持体に支持されている対象物品の上方を向く面は第1被吸着面となっている。また、第1支持体には、対象物品が適正姿勢で載せられるため、第1支持体に載せられた対象物品における上方を向く面は第1被吸着面となる。 そのため、第2支持体から取り出す対象物品が適正姿勢で第2支持体に支持されている場合は、制御部が第1積載制御を実行して、第2支持体に支持されている適正姿勢の対象物品の上方を向く第1被吸着面を上方から吸着した後に対象物品を第2支持体から取り出し、その取り出した対象物品を適正姿勢のまま第1支持体に載せることで、対象物品を配列情報に従って第1支持体に載せることができる。

第2支持体から取り出す対象物品が非適正姿勢で第2支持体に支持されている場合は、第2支持体に非適正姿勢で支持されている対象物品を取り出し、その取り出した対象物品を非適正姿勢のまま第1支持体に載せると、当該対象物品は配列情報にて示される姿勢とは異なる姿勢で第1支持体に載せることになる。そこで、第2支持体から取り出す対象物品が非適正姿勢の物品である場合は、制御部が第2積載制御を実行する。第2積載制御では、まず、姿勢変更動作により、第2支持体に非適正姿勢で支持されている非適正姿勢の対象物品の上方を向く第2被吸着面を吸着して、対象物品の姿勢を非適正姿勢から適正姿勢に変更すると共に吸着部により吸着する面を第2被吸着面から第1被吸着面に変更する。次に、適正姿勢に姿勢を変更した対象物品を第1支持体に載せることで、対象物品を配列情報に従って第1支持体に載せることができる。

このように、第2支持体に支持されている対象物品の姿勢が適正姿勢であるときはもとより、第2支持体に支持されている対象物品の姿勢が非適正姿勢である場合でも、第2支持体に支持されている対象物品を配列情報に従って第1支持体に載せることができる。よって、第2支持体に支持されている対象物品の姿勢が適正姿勢と異なっている場合でも配列情報に従って対象物品を第1支持体に円滑に載せることができる。

ここで、物品は、外形が直方体状であり、前記操作部は、前記吸着部の姿勢を、前記対象物品の上方を向く面を上方から吸着する第1姿勢と、前記第1姿勢から水平方向に沿う軸心周りに揺動させた第2姿勢と、に変更可能に構成され、前記姿勢変更動作は、前記対象物品の前記第2被吸着面を前記第1姿勢の前記吸着部により上方から吸着した状態から、前記吸着部の姿勢を前記第1姿勢から前記第2姿勢に変更した後、前記吸着部を前記第2姿勢に維持したまま前記吸着部による吸着を解放して前記対象物品の姿勢を前記適正姿勢に変更し、その後、前記対象物品における上方を向く前記第1被吸着面を前記第1姿勢の前記吸着部により上方から吸着する動作であると好適である。

この構成によれば、姿勢変更動作により、第2支持体に非適正姿勢で載せられている非適正姿勢の対象物品の上方を向く第2被吸着面を吸着して、上下方向に見て第2支持体に対して対象物品が重複しないように第2支持体から対象物品を取り出す前に、対象物品の姿勢を非適正姿勢から適正姿勢に変更して吸着部により吸着する面を第1被吸着面に変更する。そのため、第2支持体の外部に、対象物品の姿勢を変更するためのスペースを確保する必要がないため、物品積載設備の省スペース化を図ることができる。

また、前記制御部は、前記第2支持体に支持されている物品に、前記適正姿勢の物品と前記非適正姿勢の物品とがある場合は、前記適正姿勢の物品を優先的に前記対象物品として選択すると好適である。

この構成によれば、適正姿勢の物品を優先的に対象物品として選択することで、適正姿勢の物品が非適正姿勢の物品よりも優先的に第2支持体から取り出すことができる。つまり、対象物品を第2支持体から取り出して第1支持体に載せる場合において第2移載制御に比べて第1移載制御が優先的に実行されるため、複数の対象物品を第1支持体に積載するのに要する時間の短縮化を図ることができる。

また、前記第2支持体は、上面が開口する箱状に形成されていると好適である。

この構成によれば、第2支持体の底面を形成する支持部に物品を載せることで、支持部から立設された側壁部が存在することにより物品が第2支持体から転落することを防止できる。

また、前記制御部は、前記第1積載制御と前記第2積載制御に加えて、前記判別部により前記非適正姿勢の物品と判別された前記対象物品を前記第1支持体に前記非適正姿勢のまま載せる場合に実行する第3積載制御を実行し、前記第3積載制御は、前記第2支持体に支持されている前記対象物品における上方を向く前記第2被吸着面を上方から吸着により支持した後に前記吸着部を移動させ、その後、前記対象物品が前記第1支持体の直上に位置し且つ前記第2被吸着面が上方を向く状態で前記対象物品に対する前記吸着部による吸着を解放するように、前記積載動作部を制御する制御であり、前記判別部は、前記検出部の検出情報と前記第1支持体上に物品を積載可能な積載領域についての情報とに基づいて、前記判別部により前記非適正姿勢の物品と判別された前記対象物品を前記第1支持体に積載可能か否かを判別する判別処理を実行し、前記制御部は、前記判別部が前記判別処理により前記積載可能ではないと判別した場合は、前記第2積載制御を実行して、前記対象物品を前記配列情報が示す姿勢及び位置で前記第1支持体に載せるように、前記積載動作部を制御し、前記判別部が前記判別処理により前記積載可能と判別した場合は、前記第2積載制御に代えて前記第3積載制御を実行して、前記対象物品を前記配列情報が示す姿勢及び位置とは異なる姿勢及び位置で前記第1支持体に載せるように前記積載動作部を制御すると好適である。

この構成によれば、判別部の判別処理により、非適正姿勢の物品と判別された対象物品を第1支持体に積載可能か否かを判別する。この判別処理では、例えば、配列情報と第1支持体における物品を積載する積載領域の体積とに基づいて、配列情報により示されている複数の対象物品の総体積と第1支持体上に物品を積載可能な積載領域の体積とを比較して、複数の対象物品の総体積が積載領域の体積より十分に小さい場合に、非適正姿勢の物品と判別された対象物品を第1支持体に積載可能と判別することができる。また、例えば、配列情報により示されている非適正姿勢の物品の形状と、この非適正姿勢の物品を載せる直前の第1支持体上の物品を積載可能な積載領域とに基づいて、第1支持体上に非適正姿勢の物品を載せるスペースが存在すると判別した場合に、非適正姿勢の物品と判別された対象物品を第1支持体に積載可能と判別することができる。

そして、判別部により非適正姿勢の物品と判別された対象物品について、判別部が第1支持体に積載可能と判別した場合は、制御部は、第3積載制御を実行する。第3積載制御では、積載動作部により対象物品の姿勢を非適正姿勢から適正姿勢に変更する必要がないため、第2積載制御のように姿勢変更処理を実行せずに済むので、第2支持体に支持されている対象物品を第2支持体から取り出して第1支持体に載せるまでに要する時間の短縮化を図ることができ、非適正姿勢の物品を円滑に第1支持体に載せることができる。

物品積載設備の平面図

第1容器の斜視図

制御ブロック図

積載制御のフローチャート

第1積載制御の動作説明図

第1積載制御の動作説明図

第1積載制御の動作説明図

第1積載制御の動作説明図

移載制御のフローチャート

第1積載制御の動作説明図

第1積載制御の動作説明図

第2積載制御の動作説明図

第2積載制御の動作説明図

別実施形態(1)の第2積載制御の動作説明図

別実施形態(1)の第2積載制御の動作説明図

別実施形態(2)の移載制御のフローチャート

以下、本発明にかかる物品積載設備の実施形態を図面に基づいて説明する。 図1に示すように、物品積載設備は、第1容器C1を搬送する第1搬送装置1と、第2容器C2を搬送する第2搬送装置2と、第2容器C2に収容されている物品Wを第1容器C1に移載して物品Wを第1容器C1に収容する移載装置3と、が備えられている。また、物品積載設備は、第2容器C2を保管する自動倉庫4が、備えられている。

(自動倉庫) 図1に示すように、自動倉庫4は、第2容器C2を保管する保管棚6と、第2容器C2を搬送するスタッカークレーン7と、を備えている。保管棚6には、スタッカークレーン7の走行方向及び上下方向に沿って複数の保管部が備えられており、保管棚6は、保管部に第2容器C2を保管する形態で複数の第2容器C2を保管可能に構成されている。 自動倉庫4は、保管棚6に保管されている第2容器C2をスタッカークレーン7により出庫用位置P3に搬送して、当該第2容器C2を自動倉庫4から出庫し、入庫用位置P4に位置する第2容器C2をスタッカークレーン7により保管棚6に搬送して、第2容器C2を自動倉庫4に入庫する。

(第1搬送装置及び第2搬送装置) 第1搬送装置1は、ローラコンベヤ等のコンベヤにより構成されており、第1容器C1を一方向に搬送する。第1搬送装置1の搬送経路の途中に第1位置P1が設定されている。第1搬送装置1は、図外の搬送元から第1位置P1に第1容器C1を搬送するとともに、当該第1容器C1を第1位置P1から図外の搬送先に搬送する。第1搬送装置1により第1位置P1に搬送される第1容器C1には物品Wは収容されていないが、第1搬送装置1により第1位置P1から搬送される第1容器C1には移載装置3により移載された物品Wを収容している。

第2搬送装置2は、ローラコンベヤ等のコンベヤにより構成されており、第2容器C2を一方向に搬送する。第2搬送装置2の搬送経路の上流端に出庫用位置P3が設定され、第2搬送装置2の搬送経路の下流端に入庫用位置P4が設定され、第2搬送装置2の搬送経路の途中に第2位置P2が設定されている。第2搬送装置2は、出庫用位置P3から第2位置P2に第2容器C2を搬送するとともに、当該第2容器C2を第2位置P2から入庫用位置P4に搬送する。第2搬送装置2により第2位置P2に搬送される第2容器C2には物品Wが1つ以上収容されており、1つの第2容器C2に収容されている物品Wは同じ種類の物品Wである。

つまり、物品積載設備では、空の第1容器C1が第1搬送装置1により第1位置P1に搬送され、物品Wを収容した第2容器C2がスタッカークレーン7により自動倉庫4から出庫されると共に当該出庫された第2容器C2が第2搬送装置2により第2位置P2に搬送される。 そして、移載装置3は、第2位置P2に位置する第2容器C2から物品Wを取り出し、その取り出した物品Wを第1位置P1に位置する第1容器C1に収容するようにして、物品Wを第2容器C2から第1容器C1に移載する。取り出すべき物品Wが全て取り出された第2容器C2は、第2搬送装置2により第2位置P2から搬送されて自動倉庫4に入庫される。収容すべき物品Wを全て収容した第1容器C1は、第1搬送装置1により第1位置P1から搬送される。以下、第2位置P2に搬送された第2容器C2に収容されている物品Wのうち、第1容器C1に移載する対象となる物品Wを対象物品TWと称する。 尚、保管棚6が、第2容器C2(第2支持体)を保管する保管部に相当する。また、スタッカークレーン7と第2搬送装置2とで、保管棚6から第2位置P2(移載位置)への第2容器C2の搬送と第2位置P2から保管棚6への第2容器C2の搬送とを行う搬送部が構成されている。

(容器) 図2に示すように、第1容器C1は、物品Wを下方から支持する矩形状の支持部11と、支持部11の外縁を形成する4辺の夫々から立ち上がる側壁部12と、を備えて、上面が開口する箱状に形成されている。また、第1容器C1は、上面の開口を閉じる閉じ状態と上面の開口を開ける開き状態とに切り換え自在な蓋体13を備えている。第1容器C1は、物品Wを上下方向に1段又は複数段に積み上げるように支持部11に載せた状態で物品Wを収容している。 第2容器C2は、第1容器C1と同様に、物品Wを下方から支持する矩形状の支持部11と、支持部11の外縁を形成する4辺の夫々から立ち上がる側壁部12と、を備えて、上面が開口する箱状に形成されており、支持部11により物品Wを下方から支持する状態で物品Wを収容している。 本実施形態では、第1容器C1及び第2容器C2として、折り畳み可能な樹脂製のコンテナを用いている。また、第1容器C1は蓋体13を備えていないコンテナを用いてもよい。第1容器C1及び第2容器C2の収容可能容積は、容器の内寸により求められる。例えば、蓋体13を備えた容器(第1容器C1)であれば、内寸の幅×長さ×高さ(支持部11の上面から閉じ状態の蓋体13の下面までの長さ)により求められ、蓋体13を備えていない容器(第2容器C2)であれば、内寸の幅×長さ×高さ(支持部11の上面から側壁部12の上端までの長さ)により求められる。また、第1容器C1及び第2容器C2に物品Wを載せることについて、本実施形態では、第1容器C1及び第2容器C2に物品Wを収容すると表現している。 尚、蓋体13が開き状態の第1容器C1が、第1支持体に相当し、第2容器C2が、種類別に対象物品TWを支持する第2支持体に相当する。

物品Wは、直方体形状(外形が直方体に形成)であり、物品Wとして、複数種類の物品Wがある。同じ種類の物品Wは、長さ、幅及び高さが同じである。つまり、2つの物品Wが同じ種類の場合は、これら2つの物品Wの長さ、幅及び高さが同じであるが、2つの物品Wが異なる種類の場合は、これら2つの物品Wの長さ、幅及び高さのうちの全部が同じ場合や、長さ、幅及び高さの一部又は全部が異なる場合がある。 複数種類の物品Wは、種類別に第2容器C2に収容されている。つまり、第2容器C2には、1種類の物品Wが1個又は複数個収容されている。第1容器C1には、1つの第2容器C2又は複数の第2容器C2から移載された物品Wが収容される。そのため、第1容器C1には、1種類の物品Wが収容されている場合や複数種類の物品Wが収容されている場合がある。

第2容器C2には、物品Wが適正姿勢で収容されている。説明を加えると、物品Wにおける予め定められた互いに平行な2つの面を被支持面として、第2容器C2には、被支持面が容器の底面(支持部11の上面)と平行となる姿勢(適正姿勢)で収容されている。つまり、適正姿勢の物品Wを上下反転させたとしてもその物品Wは適正姿勢であり、適正姿勢の物品Wを被支持面に対して直交する軸心周りに回転させたとしてもその物品Wは適正姿勢である。 第1容器C1には、物品Wが適正姿勢となるように移載装置3により物品Wが収容される。そして、適正姿勢において、物品Wにおける上下方向の長さを物品Wの「高さ」と称し、上下方向に見て物品Wにおける長手方向の長さを「長さ」と称し、上下方向に見て物品Wにおける短手方向の長さを「幅」と称している。

(移載装置) 図1及び図5に示すように、移載装置3は、多関節のアーム16と、そのアーム16の先端に支持された吸着パッド17と、を備えており、吸着パッド17にて物品Wを吸着支持できるように構成されている。そして、図5から図8に示すように、移載装置3は、第2位置P2に位置する第2容器C2から物品Wを取り出し、その取り出した物品Wを第1位置P1に位置する第1容器C1に収容するようにして、物品Wを第2容器C2から第1容器C1に移載する。 吸着パッド17は、アーム16に対して上下方向に沿う軸心周りに揺動可能で且つ水平方向に沿う軸心周りで揺動可能に構成されている。アーム16は、アーム16の関節部における屈伸や吸着パッド17をアーム16に対して揺動させることで、吸着パッド17の姿勢を、対象物品TWの上方を向く面を上方から吸着する第1姿勢(図12の左図及び右図参照)と、第1姿勢から水平方向に沿う軸心周りに揺動させた第2姿勢(図12の中央図参照)と、に変更可能に構成されている。 尚、移載装置3が、単一の第1容器C1(第1支持体)に対して複数の対象物品TWを載せる動作を行う積載動作部に相当する。また、吸着パッド17が、第2容器C2(第2)支持体に支持されている対象物品TWの表面を吸着により支持する吸着部に相当し、アーム16が、吸着パッド17(吸着部)を移動させる操作部に相当する。

移載装置3は、物品Wを第2容器C2から第1容器C1に移載する移載動作を実行可能に構成されている。この移載動作は、第2容器C2に収容されている姿勢の物品Wの上面を吸着パッド17により吸着支持した後、その支持した物品Wを第1容器C1における支持部11の直上に物品Wを吸着した姿勢と同じ姿勢となるように移動させ、その後、物品Wに対する吸着を解除する。このように移載動作をすることで、第2容器C2に適正姿勢で収容されていた物品Wを適正姿勢で第1容器C1に収容することができる。

(制御装置) 図3に示すように、物品積載設備には、第1搬送装置1、第2搬送装置2、移載装置3及びスタッカークレーン7を制御する制御装置Hが備えられている。つまり、制御装置Hは、移載装置3を制御する制御部h1の機能を備えている。また、制御装置Hは、第1容器C1に収容する1つ又は複数の対象物品TWの夫々についての第1容器C1に対する姿勢及び位置を示す配列情報を設定する配列設定処理を実行する設定部h2の機能を備えている。

複数種の物品Wは、種類ごとに異なる商品コードが割り当てられており、制御装置Hには、商品コードと、その商品コードが示す種類の物品Wの長さ、幅、高さ及び重量を示す物品情報とが、関連付けて記憶されている。また、制御装置Hは、自動倉庫4に保管されている第2容器C2の収納位置情報と、その第2容器C2に収容されている物品Wの商品コードとが関連付けて記憶されている。 制御装置Hには、複数の出荷先からオーダー情報が送信されている。オーダー情報には、物品Wの種類ごとに各別に設定された商品コードを示すコード情報と、コード情報により示された各商品コードに対応する種類の物品Wの個数を示す個数情報と、が含まれている。また、オーダー情報には、出荷先からの情報の送信順にオーダーナンバーが振り分けられる。

また、制御装置Hには、第1撮像装置8の撮像情報と第2撮像装置9の撮像情報とが送信されている。第1撮像装置8は、第1位置P1に位置する第1容器C1及びその第1容器C1に収容されている物品Wを撮像可能に設置されている。第2撮像装置9は、第2位置P2に位置する第2容器C2及びその第2容器C2に収容されている物品Wを撮像可能に設置されている。 制御装置Hは、第1撮像装置8の撮像情報に基づいて、第1位置P1に位置する第1容器C1に収容されている物品Wの姿勢及び位置を判別し、配列情報が示す配列通りに物品Wが第1容器C1に収容されている適合状態か、配列情報が示す配列通りに物品Wが収容されていない相違状態かを判別可能に構成されている。 制御装置Hは、第2撮像装置9の撮像情報に基づいて、第2位置P2に位置する第2容器C2に収容されている物品Wの姿勢及び位置を判別し、第2容器C2に収容されている物品Wの姿勢が適正姿勢の物品Wか適正姿勢ではない非適正姿勢の物品Wかを判別可能に構成されている。つまり、制御装置Hは、第2撮像装置9の撮像情報に基づいて第2容器C2に支持されている物品Wが適正姿勢の物品Wか適正姿勢でない非適正姿勢の物品Wかを判別する判別部h3の機能を備えている。尚、第2撮像装置9が、第2容器C2(第2支持体)に支持されている対象物品TWの第2容器C2に対する姿勢を検出する検出部に相当する。 制御装置Hは、第2撮像装置9の撮像情報に基づいて、第2容器C2に収容されている物品Wにおける第1被支持面を吸着パッド17により上方から吸着による支持が可能な支持可能姿勢か、第2容器C2に収容されている物品Wにおける第1被支持面を吸着パッド17により上方から吸着による支持が不可能な支持不可能姿勢か、を判別可能に構成されている。尚、制御装置Hは、物品Wの姿勢について、第2容器C2における支持部11に対する第1被支持面の傾きが設定角度(本実施形態では45°)未満の場合は支持可能姿勢と判別し、第2容器C2における支持部11に対する第1被支持面の傾きが設定角度以上の場合は、支持不可能姿勢と判別する。

図4に示すように、制御装置Hは、オーダー分割処理、配列設定処理、搬送移載処理の順に処理を実行する。オーダー分割処理は、オーダー情報により示されている積載対象の物品Wを積載するための第1容器C1の個数を設定する処理である。配列設定処理は、1つの第1容器C1に収容する1つ又は複数の対象物品TWの夫々についての第1容器C1に対する姿勢及び位置を示す配列情報を設定する処理である。搬送移載処理は、配列情報に基づいて、配列情報が示す姿勢及び位置で1つ又は複数の対象物品TWを第1容器C1に収容するように、第1搬送装置1、第2搬送装置2及び移載装置3を制御する処理である。尚、オーダー情報により示されている物品Wを積載対象の物品Wと称し、1つの第1容器C1に収容する物品Wを対象物品TWと称している。オーダー情報により示されている物品Wの全てを1つの第1容器C1に収容する場合は、積載対象の物品Wと対象物品TWとは同じである。 次に、オーダー分割処理、配列設定処理、搬送移載処理について説明を加える。

(オーダー分割処理) オーダー分割処理では、オーダー情報に示される積載対象の物品Wを収容する第1容器C1の個数を設定する。 具体的には、オーダー情報により示される積載対象の物品Wの体積及び個数に応じて、1つの第1容器C1に収容される物品Wの総体積が、収容する第1容器C1の設定容積以下になるように収容する。ちなみに、本実施形態では設定容積は、第1容器C1の収容可能容積の60%に設定されており、オーダー情報にて示される積載対象の物品Wの総体積が、第1容器C1の収容可能容積の60%以下の場合は、積載対象の物品Wは1つの第1容器C1に収容可能として、第1容器C1の個数として1が設定される。オーダー情報にて示される積載対象の物品Wの総体積が、第1容器C1の収容可能容積の60%を超える場合は、各第1容器C1に収容される物品Wの体積の合計が収容可能容積の60%以下となるように、第1容器C1の個数として2以上が設定される。

(配列設定処理) 配列設定処理は、第1の種類の対象物品TWの全てを第1容器C1に収容した後に、当該第1の種類とは異なる第2の種類の対象物品TWの全てを第1容器C1に収容するための配列を示す配列情報を予め設定するとともに、当該配列情報に従って複数の種類の対象物品TWを収容する場合の当該複数の種類の順序を示す種類順序を設定する順序設定処理を実行する。配列情報を予め設定するとは、第1容器C1に対象物品TWを収容する作業を開始する前、すなわち、搬送移載処理の実行の開始前に、配列情報を設定することである。 また、制御装置Hは、配列設定処理において、対象物品TWを上下方向に1段又は複数段積み上げる配列を設定すると共に、対象物品TWを複数段積み上げる配列を設定する場合に同じ種類の対象物品TWを優先的に同じ段に並べるように配列を設定する。

具体的には、配列設定処理により、1つの第1容器C1に収容する物品W(対象物品TW)を第1容器C1に対して1段又は複数段に積載するための配列を決定する。つまり、例えば、対象物品TWとして、商品コードAの物品Wと商品コードBの物品Wとがある場合では、例えば、種類順序として、A、Bのように順序を設定する。そして、順序が先の商品コードAの物品Wを全て第1容器C1に収容した後に商品コードBの物品Wを全て第1容器C1に収容できるような配列を設定する。

そして、配列設定処理では、オーダー分割処理の完了後に設定時間が経過するまでの間、種類順序を変更したり物品Wの位置及び姿勢を変更したりして、複数の配列パターンを作成する。この配列設定処理により作成される配列パターンは、下段から配列を決定していき、対象物品TWの全ての配列を決定することで配列パターンを作成する。 そして、配列設定処理では、上述の如く作成した複数の配列パターンのうち、支持面(第1容器C1における対象物品TWを支持する面(支持部11における上方を向く面))における対象物品TWを支持する部分の面積が最も広くなる配列パターンを優先的に選択し、対象物品TWを支持する部分の面積が同じ配列パターンの場合は、配列パターンに従って対象物品TWを積み上げたときの対象物品TWの高さが低いパターンを優先的に選択する等により、1つの配列パターンが選択される。このように、配列設定処理では、1つの第1容器C1に収容する物品W(対象物品TW)を第1容器C1に対して1段又は複数段に積載するための配列(配列パターン)を決定する。

物品Wの種類や個数の組み合わせによっては、配列設定処理では、上述の如く作成した複数の配列パターンの何れもが、配列パターンに従って対象物品TWを積み上げたときの対象物品TWの高さが、第1容器C1の高さを超える場合がある。そのような場合は、制御装置Hは、収容可能ではないと判断して、オーダー分割処理を再度実行する。オーダー分割処理を再度行う場合は、設定容積を前回行ったオーダー分割処理における設定容積(例えば60%)より下げる(例えば50%)ことが考えられる。

(搬送移載処理) 搬送移載処理では、第1搬送制御、第2搬送制御及び移載制御を実行することで、1つ又は複数の第2容器C2から1つの第1容器C1に対象物品TWの全てが移載されて、配列情報が示す配列で対象物品TWが第1容器C1に収容される。 第2搬送制御は、第2容器C2を保管棚6から第2位置P2に搬送し、第2位置P2において第2容器C2に収容されている対象物品TWの全てが移載装置3により取り出された後、当該第2容器C2を第2位置P2から保管棚6に搬送するように、第2搬送装置2及びスタッカークレーン7を制御する制御である。また、第2搬送制御では、第2位置P2に搬送される第2容器C2に収容されている物品Wの種類が、種類順序が示す順序となるように、第2容器C2が第2位置P2に搬送される。 また、第1搬送制御は、第2搬送制御と並行して、空の第1容器C1を外部から第1位置P1に搬送し、第1位置P1の第1容器C1に対象物品TWの全てが移載装置3により収容された後、当該第1容器C1を第1位置P1から外部に搬送するように、第1搬送装置1を制御する制御である。 また、移載制御は、第2位置P2の第2容器C2に収容されている対象物品TWを取り出して、配列情報が示す配列に第1位置P1の第1容器C1に収容するように、移載装置3を制御する制御である。

このように、物品Wを収容した第2容器C2を第2位置P2に搬送することで複数個の物品Wを纏めて第2位置P2に搬送することができるとともに、同じ種類の対象物品TWを収容している第2容器C2を複数回、第2位置P2に搬出する必要がなくなるため、複数の対象物品TWを第1容器C1に積載するために要する時間の短縮化を図ることができる。

(移載制御) 次に、移載制御について説明する。 移載制御を説明するにあたり、配列情報が示す姿勢において対象物品TWの下方を向く平面を被支持面とするとともに配列情報が示す姿勢において対象物品TWの上方を向く面を第1被吸着面として説明する。換言すれば、適正姿勢の対象物品TWにおける下方を向く面が被支持面であり、適正姿勢の対象物品TWにおける上方を向く面が第1被吸着面である。ちなみに、例えば、対象物品TWが箱状のものであり、気温や気圧の変化、対象物品TWに荷を詰め込み過ぎたこと等により、対象物品TWが膨れる場合がある。このように膨れた対象物品TWは、配列情報が示す姿勢において下方を向く面は平面より膨れた形状となっている。しかし、対象物品TWが移載するときに上述の如く膨らんでおり、配列情報が示す姿勢において対象物品TWの下方を向く面が平坦でない場合であっても、予め設定された状況(予め設定された気温や気圧の状況や、設定量の荷を詰めた状況)で配列情報が示す姿勢において対象物品TWの下方を向く面が平坦な場合は、配列情報が示す姿勢において対象物品TWの下方を向く面を「平面」としている。

そして、適正姿勢ではない物品Wにおける上方を向く面を第2被吸着面としている。つまり、適正姿勢でない物品Wについて、当該物品Wの姿勢が支持不可能姿勢の場合(第1被吸着面の傾きが設定角度(本実施形態では45°)以上の場合)は、物品Wの表面を形成する6面のうちの被支持面や第1被吸着面となる2面以外の4面のうちの1面が第2被吸着面となる。具体的には、適正姿勢から90°転倒した物品Wであれば、物品Wの表面を形成する6面のうちの被支持面や第1被吸着面となる2面以外の4面のうちの1面が第2被吸着面となる。また、適正姿勢でない物品Wについて、当該物品の姿勢が支持可能姿勢の場合(第1被吸着面の傾きが設定角度未満の場合)は、物品Wの表面を形成する6面のうちの適正姿勢と仮定したときに第1被吸着面となる面が第2被吸着面となる。具体的には、適正姿勢から30°傾いた物品Wであれば、物品Wの表面を形成する6面のうちの適正姿勢と仮定したときに第1被吸着面となる面が第2被吸着面となる。

移載制御では、適正姿勢の物品Wと判別した対象物品TWを第1容器C1に適正姿勢で収容する場合に実行する第1積載制御と、非適正姿勢の物品Wと判別した対象物品TWを第1容器C1に適正姿勢で載せる場合に実行する第2積載制御と、を実行する。

図5から図8、図10及び図11に示すように、第1積載制御は、第2容器C2に収容されている対象物品TWの第1被吸着面を上方から吸着により支持した後に吸着パッド17を移動させ、その後、対象物品TWが第1容器C1の直上に位置し且つ第1被吸着面が上方を向く状態で対象物品TWに対する吸着パッド17による吸着を解放するように、移載装置3を制御する制御である。 説明を加えると、対象物品TWが適正姿勢である場合は、その対象物品TWの上方を向いている面は第1被吸着面である。第1積載制御では、第2容器C2に収容されている対象物品TWの第1被吸着面を上方から吸着により支持した後、配列情報により示されている位置まで当該対象物品TWが移動するように吸着パッド17を移動させて対象物品TWが第1容器C1の支持部11の直上に位置させ、その後、第1被吸着面が上方を向く状態で対象物品TWに対する吸着パッド17による吸着を解放するように、移載装置3を制御する制御である。 このように第1積載制御を実行することで、適正姿勢で第2容器C2に収容されている対象物品TWを配列情報に従って第1容器C1に適正姿勢で収容することができる。

図12及び図13に示すように、第2積載制御は、第2容器C2に収容されている対象物品TWにおける上方を向く第2被吸着面を上方から吸着により支持した後、吸着パッド17を移動させて対象物品TWの姿勢を非適正姿勢から適正姿勢に変更させるとともに吸着パッド17により吸着する面を第2被吸着面から第1被吸着面に変更する姿勢変更動作をさせ、その後、対象物品TWが第1容器C1の直上に位置し且つ第1被吸着面が上方を向く状態で対象物品TWに対する吸着パッド17による吸着を解放するように、移載装置3を制御する制御である。 説明を加えると、対象物品TWが非適正姿勢である場合は、その対象物品TWの上方を向いている面は第2被吸着面である。第2積載制御では、まず姿勢変更動作により、第2容器C2に収容されている対象物品TWの姿勢を適正姿勢に変更した後に対象物品TWの第2被吸着面を上方から吸着により支持する。 具体的には、第2被吸着面が第2容器C2の支持部11における上面と平行である場合(対象物品TWの姿勢が適正姿勢から90°転倒しており、対象物品TWの姿勢が支持不可能姿勢の場合)では、姿勢変更動作は、対象物品TWの第2被吸着面を第1姿勢の吸着パッド17により上方から吸着した状態から、吸着パッド17の姿勢を第1姿勢から第2姿勢に変更した後、吸着パッド17を第2姿勢に維持したまま吸着パッド17による吸着を解放して対象物品TWの姿勢を適正姿勢に変更し、その後、対象物品TWにおける上方を向く第1被吸着面を第1姿勢の吸着パッド17により上方から吸着する動作である。 また、第2被吸着面が第2容器C2の支持部11における上面に対して傾いているものの、第2被吸着面が第1被吸着面と同じ面である場合(対象物品TWの姿勢が支持可能姿勢の場合)では、姿勢変更動作は、対象物品TWの第2被吸着面を第2姿勢の吸着パッド17により上方から吸着した状態から、吸着パッド17の姿勢を第1姿勢に変更することで、対象物品TWの姿勢を適正姿勢に変更すると共に対象物品TWにおける上方を向く第1被吸着面を第1姿勢の吸着パッド17により上方から吸着する動作である。 そして、第2積載制御では、姿勢変更動作の後は第1積載制御における動作と同様に、配列情報により示されている位置まで当該対象物品TWが移動するように吸着パッド17を移動させて対象物品TWが第1容器C1の支持部11の直上に位置させ、その後、第1被吸着面が上方を向く状態で対象物品TWに対する吸着パッド17による吸着を解放する。 このように第2積載制御を実行することで、非適正姿勢で第2容器C2に収容されている対象物品TWを配列情報に従って第1容器C1に適正姿勢で収容することができる。

移載制御について図9のフローチャートに基づいて説明する。 移載制御では、制御装置Hは、まず、第2位置P2に位置する第2容器C2を第2撮像装置9により撮像し、その撮像情報に基づいて第2容器C2に収容されている1つ又は複数の物品Wの位置及び姿勢を判別すると共に第2容器C2に収容されている物品Wの夫々について適正姿勢の物品Wか非適正姿勢の物品Wかを判別する。そして、制御装置Hは、第2容器C2に収容されている物品Wのうちの1つを対象物品TWとして選択する。このとき、制御装置Hは、第2容器C2に収容されている物品Wに、適正姿勢の物品Wと非適正姿勢の物品Wとがある場合は、適正姿勢の物品Wを優先的に対象物品TWとして選択する。 そして、制御装置Hは、選択した対象物品TWが適正姿勢の物品Wの場合は、第1積載制御を実行して対象物品TWを配列情報に従って第1容器C1に収容し、選択した対象物品TWが非適正姿勢の物品Wの場合は、第2積載制御を実行して対象物品TWを配列情報に従って第1容器C1に収容する。そして、第1積載制御や第2積載制御の積載制御を繰り返し実行して、1つの第1容器C1に収容すべき対象物品TWの全てを第1容器C1に収容した場合は、積載完了として1つの第1容器C1に対する積載制御を終了する。

このように、第2容器C2から取り出す対象物品TWが適正姿勢の物品Wである場合は、制御装置Hが第1積載制御を実行して、第2容器C2に載せられている適正姿勢の対象物品TWを適正姿勢のまま第1容器C1に載せることで、対象物品TWを配列情報に従って第1容器C1に載せることができる。また、第2容器C2から取り出す対象物品TWが非適正姿勢の物品Wである場合では、制御装置Hが第2積載制御を実行して、第2容器C2に載せられている対象物品TWを非適正姿勢から適正姿勢に変更した後に第1容器C1に載せることで、対象物品TWを配列情報に従って第1容器C1に載せることができる。

〔別実施形態〕 (1)上記実施形態では、第2容器に収容されている対象物品が非適正姿勢の物品の場合に、第2容器から非適正姿勢の対象物品を第2容器から取り出す前に、第2容器内で非適正姿勢の対象物品を適正姿勢に変更したが、第2容器から非適正姿勢の対象物品を第2容器から取り出した後に、第2容器外で非適正姿勢の対象物品を適正姿勢に変更してもよい。 具体的には、例えば、図14及び図15に示すように、対象物品の姿勢を非適正姿勢から適正姿勢に変更するときに対象物品TWを載せる支持台19を設置する。そして、第2積載制御では、まず姿勢変更動作により、第2容器C2に収容されている対象物品TWにおける上方を向く第2被吸着面を支持して対象物品TWを一旦支持台19上に移動させた後、支持台19上で対象物品TWの姿勢を適正姿勢に変更した後に対象物品TWの第1被吸着面を上方から吸着により支持する。説明を加えると、姿勢変更動作では、まず、対象物品TWの第2被吸着面を第1姿勢の吸着パッド17により上方から吸着した状態から、対象物品TWが支持台19の直上に位置するように吸着パッド17を移動させるとともにこの移動途中又は移動させた後に吸着パッド17の姿勢を第1姿勢から第2姿勢に変更する。次に、吸着パッド17を第2姿勢に維持したまま吸着パッド17による吸着を解放して対象物品TWの姿勢を適正姿勢に変更し、その後、対象物品TWにおける上方を向く第1被吸着面を第1姿勢の吸着パッド17により上方から吸着する。そして、第2積載制御では、姿勢変更動作の後は第1積載制御における動作と同様に、配列情報により示されている位置まで当該対象物品TWが移動するように吸着パッド17を移動させて対象物品TWが第1容器C1の支持部11の直上に位置させ、その後、第1被吸着面が上方を向く状態で対象物品TWに対する吸着パッド17による吸着を解放する。

(2)上記実施形態では、第2容器に収容されている対象物品が非適正姿勢の物品の場合に、対象物品の姿勢を適正姿勢に変更した後に適正姿勢で第1容器に収容したが、非適正姿勢のままで対象物品を第1容器に収容できる場合は、適正姿勢以外の姿勢で対象物品を第1容器に収容してもよい。

説明を加えると、制御装置の制御部は、第1積載制御と第2積載制御に加えて、制御装置の判別部により非適正姿勢の物品と判別された対象物品を第1容器に非適正姿勢のまま載せる場合に実行する第3積載制御を実行する。第3積載制御は、第2容器に支持されている対象物品における上方を向く第2被吸着面を上方から吸着により支持した後に吸着部を移動させ、その後、対象物品が第1容器の直上に位置し且つ第2被吸着面が上方を向く状態で対象物品に対する吸着部による吸着を解放するように、積載動作部を制御する制御である。 制御装置の判別部は、第2撮像装置の検出情報と第1容器上に物品を積載可能な積載領域についての情報とに基づいて、非適正姿勢の物品と判別した対象物品を第1容器に積載可能か否かを判別する判別処理を実行する。 そして、制御装置の制御部は、判別部の判別処理により積載可能ではないと判別した場合は、第2積載制御を実行して、対象物品を配列情報が示す姿勢及び位置で第1容器に載せるように、積載動作部を制御する。また、制御装置の制御部は、判別処理により積載可能と判別した場合は、第2積載制御に代えて第3積載制御を実行して、対象物品を配列情報が示す姿勢及び位置とは異なる姿勢及び位置で第1容器に載せるように積載動作部を制御する。

判別処理については、例えば、配列情報と第1容器における物品を積載する積載領域の体積とに基づいて、配列情報により示されている複数の対象物品の総体積と第1容器上に物品を積載可能な積載領域の体積(収容可能容積)とを比較して、複数の対象物品の総体積が積載領域の体積より十分に小さい場合に、非適正姿勢の物品と判別された対象物品を第1容器に積載可能と判別する。 また、配列情報により示されている非適正姿勢の物品の形状と、この非適正姿勢の物品を載せる直前の第1容器上の物品を積載可能な積載領域とに基づいて、第1容器上に非適正姿勢の物品を載せるスペースが存在すると判別した場合に、非適正姿勢の物品と判別された対象物品を第1容器に積載可能と判別するようにしてもよい。

移載制御について図16のフローチャートに基づいて説明する。 制御装置Hは、まず、第2撮像装置9の撮像情報に基づいて第2容器C2に収容されている1つ又は複数の物品Wの位置及び姿勢を判別すると共に第2容器C2に収容されている物品Wの夫々について適正姿勢の物品Wか非適正姿勢の物品Wかを判別する。そして、制御装置Hは、第2容器C2に収容されている物品Wのうちの1つを対象物品TWとして選択する。 そして、制御装置Hは、選択した対象物品TWが適正姿勢の物品Wの場合は、第1積載制御を実行して、対象物品TWを配列情報に従って第1容器C1に収容する。選択した対象物品TWが非適正姿勢の物品Wの場合において、判別処理により積載不可能と判別した場合は、第2積載制御を実行して対象物品TWの姿勢を適正姿勢に変更した後に当該対象物品TWを配列情報に従って第1容器C1に収容する。また、選択した対象物品TWが非適正姿勢の物品Wの場合において、判別処理により積載可能と判別した場合は、第2撮像装置9の撮像情報に基づいて現状の第1容器C1に収容されている対象物品TWの姿勢及び位置から非適正姿勢の物品W及びその他の適正姿勢の物品Wを載せるための配列パターンを作成して新たに作成した配列パターンに変更し、第3積載制御を実行して適正姿勢の対象物品TW(非適正姿勢の対象物品TWであったが配列パターンを変更により適正姿勢となった対象物品TW)を新たな配列情報に従って第1容器C1に収容する。

(3)上記実施形態では、配列情報が1段又は複数段に物品を積載する配列としたが、配列情報が1段のみ物品を積載する配列としてもよい。

(4)上記実施形態では、物品の外形を直方体状としたが、例えば、外形を半球状や三角錐状等の直方体状以外の形状としてもよい。

(5)上記実施形態では、第1支持体及び第2支持体として、上面が開口する箱状に形成したものを用いたが、第1支持体及び第2支持体の一方又は双方として、パレット等の板状に形成されたものや搬送機能を備えた搬送コンベヤ等を用いてもよく、第1支持体及び第2支持体として、物品を載せる支持面を備えているものであればよい。

3 移載装置(積載動作部) 9 第2撮像装置(検出部) 16 アーム(操作部) 17 吸着パッド(吸着部) C1 第1容器(第1支持体) C2 第2容器(第2支持体) h1 制御部 h3 判別部 W 物品 TW 対象物品