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支持体におけ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第1積載制御を実行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、搬送コンベヤに支持されている対象物品を移載ロボットにより1個取り出し、移載ロボットにより取り出した当該対象物品を配列情報が示す配列にてカゴ車(第1支持体)に載せるようにして、複数の対象物品を1個ずつ配列情報に従ってカゴ車(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、移載ロボットによりカゴ車に載せた物品の姿勢が崩れることで、第1支持体に載せた対象物品が、配列情報が示す配列通りに載せられていない状態が生じる場合がある。このように第1支持体に載せた物品の姿勢が崩れていると、その後、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1支持体に載せられた対象物品の位置や姿勢が配列情報と異なっている場合でも継続して対象物品を第1支持体に載せて、複数の対象物品の全てを第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支持体におけ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第1積載制御を実行する物品積載設備において、 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を取り出し、当該対象物品を前記第1支持体に載せ、前記第1支持体に支持されている前記対象物品の前記第1支持体に対する位置及び姿勢を検出する検出部と、前記第1積載制御の実行中において、前記配列情報が示す配列通りに物品が前記第1支持体に積載されていない相違状態か否かを前記検出部の検出情報に基づいて判別する第1判別処理を実行する判別部と、を更に備え、前記判別部は、前記対象物品を前記第1支持体に載せる度に前記第1判別処理を実行し、前記第1判別処理により前記相違状態であると判別したときに前記対象物品のうちの前記第1支持体に載せられていない物品を残り物品として、前記制御部は、前記第1積載制御の実行完了後に、前記判別部が前記第1判別処理により前記相違状態と判別していないことを条件に、前記第1積載制御を繰り返し実行し、前記第1積載制御の実行中において、前記第1判別処理により前記相違状態と判別した場合は、前記第1積載制御に代えて、第2積載制御を実行し、前記第2積載制御は、前記配列情報、前記検出部の検出情報、及び、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のうちの少なくとも1つに基づいて、前記残り物品を前記第1支持体に積載可能か否かを判別する第2判別処理を実行し、前記第2判別処理により積載可能と判別した場合に、前記残り物品を前記第1支持体に載せるように、前記積載動作部を制御する制御である点にある。

この特徴構成によれば、制御部が第1積載制御を継続して実行することで、配列情報に従って複数の対象物品を第1支持体に載せることができる。しかし、第1支持体に載せるべき複数の対象物品の一部を第1支持体に載せた段階で、第1支持体に載せた対象物品が倒れる等により、配列情報が示す配列通りに対象物品が第1支持体に載せられていない状態が生じる場合がある。このような場合は、第1積載制御に代えて第2積載制御を実行する。

第2積載制御では、配列情報、検出部の検出情報、及び、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のうちの少なくとも1つに基づいて、残り物品を第1支持体に積載可能か否かを判別し、積載可能と判断した場合に、残り物品を第1支持体に載せるように、積載動作部を制御する。つまり、配列情報が示す配列通りに対象物品が第1支持体に載せられていない状態が生じる場合でも、残り物品を積載できるスペースが第1支持体上に存在する場合等に残り物品を第1支持体に積載可能と判断した場合は、積載動作部により残り物品を第1支持体に載せることで、第2支持体に支持されている対象物品の全てを第1支持体に載せることができる。よって、第1支持体に載せられた対象物品の位置や姿勢が配列情報と異なっている場合でも継続して対象物品を第1支持体に載せて、複数の対象物品の全てを第1支持体に円滑に載せることができる。

ここで、前記第2積載制御は、前記第2判別処理により積載可能と判別した場合に、前記第1支持体に載せられている前記対象物品の配列と前記配列情報が示す配列とが異なっていても前記残り物品を前記第1支持体に載せるように前記積載動作部を制御すると好適である。

この構成によれば、配列情報が示す配列通りに対象物品が第1支持体に積載されていない状態が生じた場合において、検出部の検出情報に基づいて判別部が相違状態と判別した場合は、第2積載制御を実行して、対象物品と配列情報が示す配列とが異なっていても残り物品を第1支持体に載せる。そのため、第1支持体に積載されている対象物品の配置を配列情報が示す配列に修正することなく、残り物品を第1支持体に載せることができる。

また、物品は、外形が直方体に形成され、前記配列情報は、物品を上下方向に1段又は複数段積み上げる配列を示しており、前記制御部は、前記第2判別処理において、前記残り物品の全てを前記第1支持体に載せたときに、前記積載領域の上限高さ以下に収まる場合は、前記残り物品を前記第1支持体に積載可能と判別すると好適である。

この構成によれば、配列情報が示す配列通りに対象物品が第1支持体に積載されていない状態が生じた場合において、残り物品を配列情報が示す配列とは異なる状態で第1支持体に載せたとしても、対象物品の全てを第1支持体の積載領域の上限高さ以下に収めることができる。

また、前記制御部は、前記第2判別処理において、前記配列情報と前記積載領域の体積とに基づいて、前記積載領域の体積に対する前記対象物品の合計体積の割合が予め設定された設定割合以下の場合は、前記残り物品の全てが前記積載領域の上限高さ以下に収まるとして、前記残り物品を前記第1支持体に積載可能と判別すると好適である。

この構成によれば、例えば、割合として30%が設定されている場合において、積載領域の体積に対する対象物品の合計体積の割合が30%以下であれば、対象物品の一部の物品を配列情報が示す配列と異なっていても第1支持体に積載できるとして、第2判別処理により積載可能と判断される。 そして、対象物品を配列情報に従って第1支持体に積載している途中において、第1支持体に載せた対象物品が崩れる等により、配列情報が示す通りに対象物品が第1支持体に載せられていない状態が生じたとしても、残り物品の一部又は全てを配列情報が示す配列とは異なる状態で第1支持体に載せるようにして、複数の対象物品の全てを第1支持体に載せることができる。

また、前記制御部は、前記第2判別処理において、前記検出部の検出情報に基づいて、前記第1支持体の上面及び前記第1支持体に載せられている前記対象物品の上面のうちの前記残り物品を積載可能な積載可能面を検出し、前記積載可能面に前記残り物品を載せたと仮定した場合に前記第1支持体の前記上限高さ以下に収まる場合は、前記残り物品の全てが前記積載領域の上限高さ以下に収まるとして、前記残り物品を前記第1支持体に積載可能と判別すると好適である。

この構成によれば、第1支持体の上面及び第1支持体に載せられている対象物品の上面に残り物品を載せたと仮定した場合に第1支持体の前記上限高さ以下に収まる場合は、第2判別処理により積載可能と判断される。 そして、対象物品を配列情報に従って第1支持体に積載している途中において、第1支持体に載せた対象物品が崩れる等により、配列情報が示す通りに対象物品が第1支持体に載せられていない状態が生じたとしても、残り物品の一部又は全てを配列情報が示す配列とは異なる状態で第1支持体に載せるようにして、複数の対象物品の全てを第1支持体に載せることができる。

また、前記制御部は、前記第2判別処理において、前記配列情報と前記検出部の検出情報とに基づいて、前記残り物品の数が予め設定された設定数以下か否かを判別することにより、前記残り物品を前記第1支持体に積載可能か否かを判別すると好適である。

この構成によれば、例えば、設定数として2が設定されている場合において、残り物品の数が2個以下であれば、残り物品を配列情報が示す配列と異なっていても第1支持体に積載できるとして、第2判別処理により積載可能と判断される。 そして、対象物品を配列情報に従って第1支持体に積載している途中において、第1支持体に載せた対象物品が崩れる等により、配列情報が示す通りに対象物品が第1支持体に載せられていない状態が生じたとしても、残り物品の一部又はすべてを配列情報が示す配列とは異なる状態で第1支持体に載せるようにして、複数の対象物品の全てを第1支持体に載せることができる。

また、前記制御部は、前記第2判別処理において、前記検出部の検出情報に基づいて、前記配列情報が示す姿勢で載せられていない前記対象物品の姿勢を前記積載動作部により前記配列情報が示す姿勢に修正可能な場合は、前記残り物品を前記第1支持体に積載可能と判別し、前記制御部は、前記第2判別処理により積載可能と判別した場合に、前記第2積載制御において、前記配列情報が示す姿勢で載せられていない前記対象物品の姿勢を修正させた後に前記配列情報に従って前記残り物品を前記第1支持体に載せるように前記積載動作部を制御すると好適である。

この構成によれば、積載動作部により対象物品を支持して移動させる等により、配列情報に従って載せられていない対象物品の姿勢を積載動作部により配列情報が示す姿勢に修正可能な場合は、第2判別処理により積載可能と判断される。 そして、対象物品を配列情報に従って第1支持体に積載している途中において、第1支持体に載せた対象物品が崩れる等により、配列情報が示す通りに対象物品が第1支持体に載せられていない状態が生じたとしても、積載動作部により対象物品の姿勢を配列情報が示す通りの姿勢に修正することで、複数の対象物品の全てを配列情報に従って第1支持体に載せることができる。

また、前記第1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1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1支持体から転落することを防止できる。

また、異常を報知する報知部を更に備え、前記第2積載制御は、前記第2判別処理により積載不可能と判別した場合に、前記積載動作部を停止させると共に前記報知部を作動させると好適である。

この構成によれば、制御部が、積載不可能と判別した場合、つまりは、残り物品を第1支持体に載せられないと判断した場合は、対象物品の第1支持体への積載が中断されるとともに、報知部が作動する。報知部が作動することで、作業者は、対象物品の第1支持体への積載を中断されたことを知ることができるため、第1支持体に載せられている対象物品を配列情報が示す配列通りに積み直す等の対策を取ることができる。

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

ピッキング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

第2積載制御の動作説明図

移載制御のフローチャート

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)の移載制御のフローチャート

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。

(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。 第1容器C1の内部の空間や第2容器C2の内部の空間に、物品Wを収容する積載領域が形成されている。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) 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、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。

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。つまり、制御装置Hは、第1容器C1に支持されている物品Wが配列通りに積載されていない相違状態か否かを、第1撮像装置8の撮像情報に基づいて判別する第1判別処理を実行する判別部h3の機能を備えている。尚、第1撮像装置8が、第1容器C1(第1支持体)に支持されている対象物品TWの第1容器C1に対する姿勢及び位置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。 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)において、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、適正姿勢から例えば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。

制御装置Hは、第1積載制御の実行完了後に、第1判別処理により適合状態と判別したことを条件に、第1積載制御を繰り返し実行し、第1積載制御の実行完了後に、第1判別処理により相違状態と判別したことを条件に、第1積載制御に代えて、第2積載制御を実行する。

第1積載制御は、複数の対象物品TWの夫々についての第1容器C1における姿勢及び位置を示す配列情報に従って複数の対象物品TWを第1容器C1に載せるように、移載装置3を制御する制御である。 第2積載制御は、配列情報と積載領域の体積(収容可能容積)とに基づいて、積載領域の体積に対する対象物品TWの合計体積の割合が予め設定された設定割合(本実施形態では30%)以下の場合は、残り物品Wを第1容器C1に積載可能と判別する第2判別処理を実行し、第2判別処理により積載可能と判別した場合に、既に第1容器C1に収容されている対象物品TWと配列情報が示す配列とが異なっていても残り物品Wを第1容器C1に収容させるように、移載装置3を制御する制御である。 尚、残り物品Wは、第1判別処理により相違状態であると判別したときに対象物品TWのうちの第1容器C1に収容されていない物品Wである。つまり、残り物品Wには、対象物品TWのうちの第2容器C2に収容されている物品Wであり、移載装置3により移載途中の対象物品TWが存在する場合はその対象物品TWも残り物品Wに含まれる。

第1積載制御では、第2容器C2に支持されている対象物品TWの被吸着面を上方から支持した後、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。このようにして、第1積載制御では、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。

制御装置Hの第2判別処理により、第1容器C1の収容可能容積に対する対象物品TWの総体積の割合を求め、その第1容器C1の収容可能容積に対する対象物品TWの総体積の割合が30%以下の場合は積載可能と判別し、第1容器C1の収容可能容積に対する対象物品TWの総体積の割合が30%を超える場合は積載不可能と判別する。 そして、制御装置Hの第2判別処理により積載可能と判別した場合は、まず、第1撮像装置8の撮像情報に基づいて対象物品TWを移載する移載位置を設定し、第2容器C2に支持されている対象物品TWの被吸着面を上方から支持した後、対象物品TWが移載位置の直上で且つ積載領域の上限高さ(図9において一点鎖線で示す高さ)より上方に位置するように吸着パッド17を移動させて、対象物品TWを第1容器C1の支持部11の直上に位置させ、その後、対象物品TWに対する吸着パッド17による吸着を解放して、対象物品TWを第1容器C1に収容する。 移載位置は、例えば、第1撮像装置8の撮像情報に基づいて、第1容器C1の上面及び第1容器C1に収容されている対象物品TWの上面のうち、上下方向に見て対象物品TWの下面よりも広い面が存在する位置に設定される。このようにして、第2積載制御では、適正姿勢で第2容器C2に収容されている対象物品TWを従って第1容器C1に収容することができる。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高さについては、吸着パッド17の吸着により支持している対象物品TWと第1容器C1に収容されている対象物品TWとが干渉する虞がない場合は、吸着により支持している対象物品TWの下端の高さが積載領域の上限高さより低い高さでもよい。

移載制御について、図10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ともに、第1撮像装置8の撮像情報に基づいて第1容器C1に収容されている対象物品TWが存在する場合は、その対象物品TWの位置及び姿勢を判別する。そして、第1判別処理により、第1撮像装置8の撮像情報に基づいて第1容器C1に収容されている対象物品TWが、適合状態か相違状態かを判別する。

第1判別処理により適正状態と判別した場合は、対象物品TWの全てを第1容器C1に収容されるまで第1積載制御を繰り返し実行する。第1積載制御を繰り返し実行することで対象物品TWの全てを第1容器C1に収容して第1容器C1に対する対象物品TWの積載が完了した場合は、第1撮像装置8の撮像情報に基づいて第1容器C1に収容されている対象物品TWが許容高さ(閉じ状態の蓋体13の下面より設定量(例えば、数ミリ又は数センチ)低い高さ)以下に収容されているか否かを判断する。対象物品TWが許容高さ以下に収容されている場合は、移載制御を完了し、対象物品TWが許容高さ以下に収容されている場合は、対象物品TWの全てが第1容器C1の積載領域内に適切に収容されていないとして、作業者に異常を報知するべく、報知装置10(報知部に相当)を作動させる報知処理を実行する。尚、報知装置10としては、音を発生させるブザーや光を発行する回転等や異常が生じたことを表示するモニター等を1つ又は複数用いてもよい。

上述の如く、第1積載制御の実行完了後に、当該第1積載制御により第1容器C1に収容した対象物品TWを含む第1容器C1に収容されている対象物品TWの位置及び姿勢が、第1判別処理により適正状態ではないと判別した場合は、第1積載制御に代えて第2積載制御を実行する。第2積載制御では、設定割合以下の場合は、対象物品TWを第2容器C2から第1容器C1に移載する移載動作をさせるべく移載装置3を制御し、設定割合を超える場合は、報知装置10を作動させる報知処理を実行する。

このように、制御装置H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。そして、制御装置Hは、第1積載制御の実行中において、判別部h3の第1判別処理により適正状態と判別した場合は、第1積載制御に代えて第2積載制御を実行して、残り物品Wを配列情報が示す配列とは異なっていても、残り物品Wを第1容器C1に収容することで、対象物品TWの全てを第1容器C1に収容できる。

〔別実施形態〕 (1)上記実施形態では、第2判別処理において、配列情報と積載領域の体積とに基づいて、残り物品を第1容器に積載可能か否かを判別したが、第2判別処理において、配列情報、検出部の検出情報、及び、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のうちの少なくとも1つに基づいて、残り物品Wを第1容器C1に積載可能か否かを判別すればよい。

つまり、例えば、第2判別処理を、第1撮像装置の検出情報に基づいて、第1容器の上面及び第1容器に収容されている対象物品の上面のうちの残り物品を積載可能な積載可能面を検出し、積載可能面に残り物品を載せたと仮定した場合に第1容器の上限高さ以下に収まる場合は、残り物品を第1容器に積載可能と判別するようにしてもよい。

具体的には、図12のフローチャートに示すように、第1積載制御を繰り返し実行している間において、第1判別処理により適正状態ではないと判別した場合は、第1積載制御に代えて第2積載制御を実行する。 第2積載制御の第2判別処理では、第1撮像装置8の撮像情報に基づいて、第1容器C1の支持部11の上面、及び、第1容器C1に載せられている対象物品TWのうちの支持部11の上面と平行な上面を判別するとともに、これらの上面に残り物品Wを載せたと仮定した場合に図11に示すように第1容器C1の上限高さ以下に収まる場合は、積載可能と判断する。説明を加えると、第1容器C1の支持部11の上面及び第1容器C1に載せられている対象物品TWの上面に残り物品Wを積載する積載パターンを作成し、その作成した新たな積載パターンにより積載される対象物品TWの高さが上限高さ以下の場合は、積載可能と判別し、作成した新たな積載パターンにより積載される対象物品TWの高さが上限高さを超える場合は、積載不可能と判別する。 そして、第2積載制御では、判別部h3の第2判別処理により積載可能と判別した場合は、積載パターンを第2積載制御により設定した新たな積載パターンに変更すると共に、対象物品TWを第2容器C2から第1容器C1に移載する移載動作をさせて対象物品TWを新たな積載パターンに従って第1容器C1に収容するように移載装置3を制御する。また、第2積載制御では、判別部h3の第2判別処理により積載不可能と判別した場合は、報知処理を実行する。

(2)また、例えば、第2判別処理を、配列情報と撮像装置(第1撮像装置8と第2撮像装置9との双方又はいずれか一方)の検出情報とに基づいて、残り物品Wの数が予め設定された設定数以下か否かを判別することにより、残り物品Wを第1容器C1に積載可能か否かを判別するようにしてもよい。

具体的には、図13のフローチャートに示すように、第1積載制御を繰り返し実行している間において、第1判別処理により適正状態ではないと判別した場合は、第1積載制御に代えて第2積載制御を実行する。 そして、第2積載制御の第2判別処理において、配列情報に基づく対象物品TWの総数と第1撮像情報に基づく第1容器C1に収容されている対象物品TWの個数とに基づいて残り物品Wの個数を求め、残り物品Wの個数が設定数(例えば、1又は2)以下の場合は積載可能と判別し、残り物品Wの個数が設定数を超える場合は積載不可能と判別する。 そして、第2積載制御では、第2判別処理により積載可能と判別した場合は、対象物品TWを第2容器C2から第1容器C1に移載する移載動作をさせるべく移載装置3を制御し、第2判別処理により積載可能と判別した場合は、報知装置10を作動させる報知処理を実行する。 尚、対象物品TWを第2容器C2から第1容器C1に移載する移載動作をさせるべく移載装置3を制御した後において、第1容器C1に収容されている対象物品TWの位置及び姿勢が、第2判別処理により適正状態ではないと判別した場合において、残り物品Wが設定数以下の場合は、別実施形態(1)の第2積載制御により残り物品を第1容器C1に収容するようにしてもよい。

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

(3)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でもよく、適正姿勢において下方を向く平面を備えている形状であればよい。

(4)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容器を用いたが、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支持体は、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) 8 第1撮像装置(検出部) 10 報知装置(報知部) 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