特許 6857336 積み付けシステム、制御装置、積み付け方法、及び積み付けプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6857336

(24)【登録日】2021年3月24日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】積み付けシステム、制御装置、積み付け方法、及び積み付けプログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/137 20060101AFI20210405BHJP

【ＦＩ】

   B65G1/137 E

【請求項の数】14

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2019-120574(P2019-120574)

(22)【出願日】2019年6月27日

(65)【公開番号】特開2021-6481(P2021-6481A)

(43)【公開日】2021年1月21日

【審査請求日】2019年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】110003096

【氏名又は名称】特許業務法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松崎 一成

(72)【発明者】

【氏名】濱澤 基弘

【審査官】 福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１０００１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１１０４９９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １／１３７

Ｂ６５Ｇ ４７／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業者と協働して箱体を収納容器へ積み付ける移送機械と、
前記収納容器の内寸と前記箱体の外寸とに基づいて、前記移送機械が積み付け作業を行う対象の機械用箱体と、前記作業者が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体とを分類する箱体分類処理部と、
を有することを特徴とする積み付けシステム。

【請求項2】

搬入した前記箱体のうち前記箱体分類処理部により分類された前記作業者用箱体を作業者用領域へ、前記機械用箱体を機械用領域へそれぞれ分岐して搬送する分岐搬入路と、
前記作業者用領域と前記機械用領域の間に配置され、前記作業者用箱体と前記機械用箱体が積み付けられた前記収納容器を搬出する搬出路と、
を有することを特徴とする請求項１記載の積み付けシステム。

【請求項3】

前記収納容器が長手方向、幅方向、及び深さ方向の内寸を有し、前記箱体が長辺方向、中辺方向、及び短辺方向の外寸を有し、
前記箱体分類処理部は、
前記収納容器の前記幅方向に対して前記箱体の前記長辺方向が平行な姿勢関係で積み付けられる幅方向長辺箱体と、
前記収納容器の前記長手方向に対して前記箱体の前記長辺方向が平行な姿勢関係で積み付けられる長手方向長辺箱体と、
前記収納容器の前記深さ方向に対して前記箱体の前記長辺方向が平行な姿勢関係で積み付けられる深さ方向長辺箱体と、
に分類することを特徴とする請求項１又は２記載の積み付けシステム。

【請求項4】

前記箱体分類処理部は、
前記幅方向長辺箱体は、前記箱体の長辺方向外寸が、前記収納容器の幅方向内寸以下であることを条件として分類し、
前記長手方向長辺箱体は、前記箱体の前記長辺方向外寸が、前記収納容器の前記幅方向内寸及び前記深さ方向内寸より大きく、かつ、長手方向内寸以下であることを条件として分類し、
前記深さ方向長辺箱体は、前記箱体の前記長辺方向外寸が、前記収納容器の深さ方向内寸以下であることを条件として分類する
ことを特徴とする請求項３記載の積み付けシステム。

【請求項5】

前記箱体分類処理部は、
前記幅方向長辺箱体を、前記移送機械が第１の収納容器に積み付ける第１の機械用箱体として分類し、
前記長手方向長辺箱体を、前記移送機械が第２の収納容器に積み付ける第２の機械用箱体として分類し、
前記深さ方向長辺箱体を、前記作業者が前記第１の収納容器又は前記第２の収納容器のうちの前記長手方向又は前記幅方向の隙間に挿入する第１の作業者用箱体として分類し、
前記第１の機械用箱体のうち短辺方向外寸が所定寸法以下であることを条件として、前記作業者が前記第１の収納容器又は前記第２の収納容器に積み付ける第２の作業者用箱体として分類する
ことを特徴とする請求項４記載の積み付けシステム。

【請求項6】

前記箱体分類処理部による分類に基づいて、
前記移送機械が、前記第１の収納容器に前記第１の機械用箱体を積み付けること、及び、前記第２の収納容器に前記第２の機械用箱体を積み付けることの少なくとも一方を行うことと、
前記作業者が、前記第１の収納容器又は前記第２の収納容器に前記第１の作業者用箱体を挿入するよう積み付けることと、
の手順を順に指示する手順指示部と、
をさらに有することを特徴とする請求項５記載の積み付けシステム。

【請求項7】

前記手順指示部は、
前記移送機械による前記第１の機械用箱体又は前記第２の機械用箱体の積み付け後で前記作業者による前記第１の作業者用箱体の挿入前に、
前記作業者が、前記第１の収納容器における前記第１の機械用箱体、または前記第２の収納容器における前記第２の機械用箱体を、前記長手方向に片寄せすること、
の手順を指示することを特徴とする請求項６記載の積み付けシステム。

【請求項8】

前記手順指示部は、
前記作業者の積み付け後に、
前記作業者が、前記第２の収納容器で前記第２の機械用箱体の上方及び側方に前記第２の作業者用箱体を積み付けること、
の手順を指示することを特徴とする請求項６又は７記載の積み付けシステム。

【請求項9】

前記箱体分類処理部による分類に基づいて、前記機械用箱体を前記移送機械側に配置し、前記作業者用箱体を前記作業者側に配置するよう仕分けする仕分け装置と、
前記手順指示部からの指示に基づいて、前記作業者に対し前記作業者用箱体の積み付け作業の内容を個別に表示する表示装置と、
前記手順指示部からの指示に基づいて、前記移送機械に対し前記機械用箱体の積み付け作業の内容を個別に制御する移送機械制御装置と、
をさらに有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の積み付けシステム。

【請求項10】

前記収納容器の前記長手方向内寸と前記幅方向内寸は、前記収納容器の内壁における前記長手方向の実内寸及び前記幅方向の実内寸からそれぞれ所定のマージンを差し引いた寸法であることを特徴とする請求項３乃至９のいずれか１項に記載の積み付けシステム。

【請求項11】

前記所定のマージンは、前記収納容器の個体ごとに任意に設定可能であることを特徴とする請求項１０記載の積み付けシステム。

【請求項12】

移送機械と作業者とが協働して箱体を収納容器へ積み付ける積み付けシステムを制御する制御装置であって、
前記収納容器の内寸と前記箱体の外寸とに基づいて、前記移送機械が積み付け作業を行う対象の機械用箱体と、前記作業者が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体とを分類する箱体分類処理部
を有することを特徴とする制御装置。

【請求項13】

移送機械と作業者とが協働して箱体を収納容器へ積み付ける積み付け方法であって、
前記収納容器の内寸と前記箱体の外寸とに基づいて、前記移送機械が積み付け作業を行う対象の機械用箱体と、前記作業者が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体とを分類すること、
を実行することを特徴とする積み付け方法。

【請求項14】

移送機械と作業者とが協働して箱体を収納容器へ積み付ける積み付けシステムを制御する制御装置が備える演算装置が実行する積み付けプログラムであって、
前記収納容器の内寸と前記箱体の外寸とに基づいて、前記移送機械が積み付け作業を行う対象の機械用箱体と、前記作業者が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体とを分類すること、
を実行することを特徴とする積み付けプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、積み付けシステム、制御装置、積み付け方法、及び積み付けプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、簡易なロボットと知的な作業ができる作業者との協働によって省力化を実現するピッキングシステムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ＷＯ２０１７／１１０４９９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方、各方向の外寸（長さ、幅、高さ）が多様である複数の箱体を収納容器内にまとめて積み付けたい場合があるが、この際にはできるだけ高い収納効率で積み付けて収納容器の使用数を減らすことが望まれる。しかしながら上記従来技術のピッキングシステムでは、そのような収納効率を向上させる観点でどのように移送機械と作業者とが協働して積み付け作業を行うべきかの具体的な検討については開示されていない。

【0005】

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、移送機械と作業者との協働による積み付け作業での収納効率を向上できる積み付けシステム、制御装置、積み付け方法、及び積み付けプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、作業者と協働して箱体を収納容器へ積み付ける移送機械と、前記収納容器の内寸と前記箱体の外寸とに基づいて、前記移送機械が積み付け作業を行う対象の機械用箱体と、前記作業者が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体とを分類する箱体分類処理部と、を有する積み付けシステムが適用される。

【0007】

また、本発明の別の観点によれば、移送機械と作業者とが協働して箱体を収納容器へ積み付ける積み付けシステムを制御する制御装置であって、前記収納容器の内寸と前記箱体の外寸とに基づいて、前記移送機械が積み付け作業を行う対象の機械用箱体と、前記作業者が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体とを分類する箱体分類処理部を有する制御装置が適用される。

【0008】

また、本発明の別の観点によれば、移送機械と作業者とが協働して箱体を収納容器へ積み付ける積み付け方法であって、前記収納容器の内寸と前記箱体の外寸とに基づいて、前記移送機械が積み付け作業を行う対象の機械用箱体と、前記作業者が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体とを分類すること、を実行する積み付け方法が適用される。

【0009】

また、本発明の別の観点によれば、移送機械と作業者とが協働して箱体を収納容器へ積み付ける積み付けシステムを制御する制御装置が備える演算装置が実行する積み付けプログラムであって、前記収納容器の内寸と前記箱体の外寸とに基づいて、前記移送機械が積み付け作業を行う対象の機械用箱体と、前記作業者が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体とを分類すること、を実行する積み付けプログラムが適用される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、移送機械と作業者との協働による積み付け作業での収納効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態に係る積み付けシステムの全体構成の一例を示す説明図である。

【図2】収納容器の基本仕様を説明する斜視図である。

【図3】収納容器に対する箱体の姿勢関係分類とその寸法条件を説明する図である。

【図4】図４（ａ）は標準品用収納容器の収納容積における積み付け構成の一例を示す図であり、図４（ｂ）は長尺品用収納容器の収納容積における積み付け構成の一例を示す図である。

【図5】箱体分類処理部による分類処理の実行結果として作成された箱体分類データベースの一例を示す図である。

【図6】標準品用収納容器に対する積み付け作業の工程を説明する図である。

【図7】長尺品用収納容器に対する積み付け作業の工程を説明する図である。

【図8】上位コントローラのハードウェア構成の一例を表すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

【0013】

＜１．積み付けシステムの全体構成＞
まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る積み付けシステムの構成の一例について説明する。図１は本実施形態に係る積み付けシステムの全体構成の一例を示している。図示する本実施形態の例では、所定の物品を梱包した箱体を流通させる工程において、その箱体を複数個まとめて収納容器の内部に積み付ける作業を移送ロボットと作業者で協働して行う場合について説明する。

【0014】

図１において、積み付けシステム１００は、分岐搬入装置１と、上位コントローラ２と、仕分け装置３と、ロボットコントローラ４と、移送ロボット５と、表示装置６と、搬出装置７とを有している。

【0015】

分岐搬入装置１（分岐搬入路）は、特に図示しない集積所から多数の箱体３０を一列に並べて搬入し、その搬送路の途中の分岐点で分岐して作業者８が作業する作業者用領域１ａと後述の移送ロボット５が作業する機械用領域１ｂのいずれかへ箱体３０を個別に搬送する装置である。なお、箱体３０を搬送する具体的な手段としては、ベルトコンベアを用いてもよいし、自律的に回転駆動する搬送ローラを用いてもよいし、高低差を利用して箱体３０が自重で滑り落ちるようにしたガイドレールを用いてもよい（図示省略）。

【0016】

上位コントローラ２は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリなどを備えたコンピュータ（図７参照）、またはＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等で構成され、後述の仕分け装置３やロボットコントローラ４へそれぞれ出力する制御指令情報や、後述の表示装置６に表示させる指示情報などを生成する制御装置である。この上位コントローラ２は、箱体分類処理部２１と、手順指示部２２とを有している。

【0017】

箱体分類処理部２１は、上記分岐搬入装置１により搬入される多数の箱体３０をそれぞれ個別に移送ロボット５によって積み付けるロボット用箱体３１（機械用箱体）と、作業者８によって積み付ける作業者用箱体３２のいずれに分類するかの箱体分類処理を行う。なお、この箱体分類処理の詳細については後述する。

【0018】

手順指示部２２は、上記箱体分類処理部２１により分類されたロボット用箱体３１と作業者用箱体３２をどの収納容器５０に対してどのように積み付けるかの作業内容についての制御指令情報や指示情報を個別に生成し、移送ロボット５と後述の表示装置６のそれぞれに対して出力する。なお、この積み付け作業内容の詳細については後述する。

【0019】

仕分け装置３は、上記の上位コントローラ２から入力された制御指令情報に基づき、上記分岐搬入装置１の分岐点に到達した箱体３０を作業者用領域１ａと機械用領域１ｂのいずれかに個別に振り分ける装置である。

【0020】

ロボットコントローラ４は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリなどを備えたコンピュータ（図７参照）、またはＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）やサーボアンプ等で構成され、上記の上位コントローラ２から入力された制御指令情報に基づき、後述の移送ロボット５に駆動電力を給電してその積み付け作業を制御する移送機械制御装置である。

【0021】

移送ロボット５は、この例では箱体３１を吸着支持可能なエンドエフェクタ（後述の図６、図７参照）を備えた６軸の垂直多軸型ロボットであり、上記ロボットコントローラ４から給電された駆動電力によって上記機械用領域１ｂに到達した箱体３１を後述の搬出装置７上に配置された収納容器５０内に積み込む作業を行う移送機械である。

【0022】

表示装置６は、上記の上位コントローラ２から入力された指示情報に基づいて、上記作業者用領域１ａに到達した箱体３０の収納容器５０への積み込み作業に関する指示を作業者８に対して表示する装置である。作業者８は、この表示装置６に表示された指示情報に従って、作業者用領域１ａに到達した箱体３０を後述の搬出装置７上に配置された収納容器５０内に積み込む作業を行う。

【0023】

搬出装置７（搬出路）は、上記分岐搬入装置１の作業者用領域１ａと機械用領域１ｂの間に配置されており、作業者８と移送ロボット５が協働して箱体３０を積み付けられた収納容器５０を特に図示しない出荷場へ搬送する装置である。なお、具体的な搬送手段としては、上記分岐搬入装置１と同等のものを用いればよい。また、積み付け作業の開始時には搬出装置７上に何も収納されていない空の状態の収納容器５０が載置されるが、この収納容器５０の載置は作業者８が手作業で行ってもよいし、特に図示しない別途の搬送装置や搬送ロボットを用いて行ってもよい。

【0024】

なお、上述した上位コントローラ２、ロボットコントローラ４等における分類処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の制御装置で処理されてもよく、また、更に分化された制御装置により処理されてもよい。また、上位コントローラ２の処理は、後述するＣＰＵ９０１（演算装置；図８参照）が実行するプログラムにより実装されてもよいし、その一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の専用集積回路、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。

【0025】

＜２．本実施形態の特徴＞
例えば物品を梱包した段ボール箱などの箱体３０を多数流通させる際には、さらに複数の箱体３０を収納容器５０にまとめて収納して運搬する場合が多い。この際に箱体３０を収納容器５０へ収納する積み付け作業においては、上記移送ロボット５等の移送機械が比較的大きな箱体３０などを積み付け、人の作業者８が収納容器５０内で箱体３０を手作業で片寄せ移動させるといった分担で移送ロボット５と作業者８が協働して行う場合が多い。

【0026】

そして積み付け対象となるいずれの箱体３０も全体が直方体形状であって、それらの外寸（長さ、幅、高さ）が多様である複数の箱体３０を収納容器５０内の所定の収納容積にまとめて積み付けたい場合がある。この際にはできるだけ高い収納効率で積み付けて収納容器５０の使用数を減らすことが望まれるが、そのような収納効率を向上させる観点でどのように移送ロボット５と作業者８とが協働して積み付け作業を行うべきかの具体的な検討がこれまでなかった。

【0027】

これに対して本実施形態では、収納容器５０の内寸と箱体３０の外寸とに基づいて、移送ロボット５が積み付け作業を行う対象のロボット用箱体３１と、作業者８が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体３２とを分類する箱体分類処理部２１を有している。

【0028】

高い収納効率を実現するためには、収納容器５０内で積み付けた箱体３０どうしの間の空間や箱体３０と内壁面との間の空間に長手寸法や厚さ寸法が比較的小さい箱体３０を選んで挿入するなどの作業が必要であり、このような積み付け作業は繊細な動作が要求されるため移送ロボット５では難しく人間の作業者８にしかできない。そこで、このような繊細な積み付け作業に利用できる箱体３０は、その外寸が収納容器５０の内寸と特定の関係にあることから、それら外寸と内寸に基づいて収納効率を向上させる観点から移送ロボット５が積み付け作業を行う対象のロボット用箱体３１と、作業者８が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体３２との分類が可能となる。これにより、移送ロボット５によるロボット用箱体３１を自動で積み付けた後に作業者６が片寄せして収納容器５０に新たな空間を形成し、当該空間に作業者８が作業者用箱体３２を挿入するなどで積み付けることで高密度で収納効率の高い積み付け作業を実現できる。以下、このような箱体３０の積み付けに必要な分類処理についての具体的な手法を順に説明する。

【0029】

＜３．箱体と収納容器の基本仕様について＞
まず、本実施形態において積み付け作業を行う対象の箱体３０と収納する収納容器５０のそれぞれの基本仕様について説明する。

【0030】

箱体３０は、その上下方向が固定されない天地無用設定を前提とし、最も長い辺に沿った長辺方向の外寸（以下、長辺方向外寸Ｌｃという）と、２番目に長い辺に沿った中辺方向の外寸（以下、中辺方向外寸Ｍｃという）と、最も短い辺に沿った短辺方向の外寸（以下、短辺方向外寸Ｓｃという）とが互いに直交する配置関係にある略直方体の全体形状とする（特に図示せず）。

【0031】

収納容器５０は、図２の斜視図に示すように全体が凹形状の容器体であり、その開口部５０ａは別途の蓋部５４で覆うことで閉止可能となっている（後述の図６、７参照）。この収納容器は、上記開口部５０ａが常に上方に位置するように上下方向が固定された天地設定を前提とし、その凹形状内部における上下方向の内寸が深さ方向の実内寸（以下、深さ方向実内寸Ｈａという）となり、その水平断面が長手方向の実内寸（以下、長手方向実内寸Ｌａという）と幅方向の実内寸（以下、幅方向実内寸Ｗａという）で長方形を形成するような略直方体の全体形状とする。

【0032】

ここで、このような凹形状の容器体である収納容器５０の内部に対し作業者８が実際に箱体３０を積み付ける（収納する）際には、箱体３０どうしの間や、箱体３０と収納容器５０の側壁との間に作業者８の指などを差し入れる隙間が必要となる。また、移送ロボット５による実際の積み付け作業においては、個々の箱体３０の形状誤差、収納容器５０の搬出装置７上における配置誤差や寸法誤差、又は移送ロボット５自体の位置決め誤差等により収納容器５０に対して箱体３０が接触干渉することを回避するためにも余裕のある寸法設定が必要となる。したがって本実施形態においては、収納容器５０の内部空間で上記箱体３０を収納できる実効的な収納容積５３として、収納容器５０の内壁における長手方向実内寸Ｌａ及び幅方向実内寸Ｗａからそれぞれ適宜のマージン寸法Ｌｍ、Ｗｍ（所定のマージン）を差し引いた長手方向内寸Ｌ及び幅方向内寸Ｗでの直方体空間（各図中の網掛け部分参照）とする。なお、深さ方向実内寸Ｈａに関しては、上記蓋部５４の内壁が平坦であることを前提としてマージン寸法を差し引かずにそのまま収納容積５３の深さ方向内寸Ｈとする。

【0033】

そして本実施形態での積み付け作業においては、箱体３０についてはその長辺方向外寸Ｌｃ、中辺方向外寸Ｍｃ、及び短辺方向外寸Ｓｃが多様に異なる複数の箱体３０が用意され、収納容器５０についてはその収納容積５３の長手方向内寸Ｌ、幅方向内寸Ｗ及び深さ方向内寸Ｈが一律に同じ複数の収納容器５０が用意され、各収納容器５０の収納容積５３内に複数の箱体３０を積み付ける作業となる。

【0034】

以上により本実施形態では、収納容器５０内部に箱体３０を積み付けるための前提条件として、密着して積み付けられた状態の複数の箱体３０の全体容積が上記収納容積５３内に収まるように積み付けることが必要条件となる（後述の図４参照）。

【0035】

＜４．箱体の姿勢関係分類について＞
次に、収納容器５０内部へ積み付ける際の姿勢関係の観点による箱体３０の分類について説明する。上述したように本実施形態では、箱体３０がその上下方向を固定されない天地無用設定を前提とした直方体形状であるため、収納容器５０内での積み付け時の姿勢としては６面あるうちのいずれの面を底面とした姿勢でも積み付けることができる。そして後述するように、箱体３０の長辺方向を収納容積５３の各方向のいずれに対して平行な姿勢関係で積み付けるかによって当該箱体３０の扱い方（積み付け方）が相違する。

【0036】

このため、箱体３０についての姿勢関係の分類としては、図３に示すように、収納容積５３の長手方向に対して箱体３０の長辺方向が平行な姿勢関係で積み付けられる長手方向長辺箱体３３と、収納容積５３の深さ方向に対して箱体３０の長辺方向が平行な姿勢関係で積み付けられる深さ方向長辺箱体３４と、収納容積５３の幅方向に対して箱体３０の長辺方向が平行な姿勢関係で積み付けられる幅方向長辺箱体３５と、に分類できる（同図中の深さ方向短辺箱体３６の分類については後述）。

【0037】

しかし、各姿勢関係の分類において、箱体３０の長辺方向外寸Ｌｃが収納容積５３の対応する各方向の内寸Ｌ、Ｗ、Ｈ以下でなければ実際にその姿勢で収納容積５３内に収納することができない。このため、これら３種の姿勢関係に分類するための条件としては、それぞれ箱体３０の長辺方向外寸Ｌｃが収納容積５３の対応する内寸Ｌ、Ｗ、Ｈ以下であることが条件となる。つまり、長手方向長辺箱体３３の分類条件はＬｃ≦Ｌ（条件１）となり、深さ方向長辺箱体３４の分類条件はＬｃ≦Ｈ（条件２）となり、幅方向長辺箱体３５の分類条件はＬｃ≦Ｗ（条件３）となる。

【0038】

＜５．箱体の用途分類について＞
上述したように、箱体３０の姿勢関係分類は、収納容積５３内における当該箱体３０の積み付け方や扱い方、つまり用途を決める要素となる。例えば本実施形態では、図４に示すように、同じ収納容積５３に対して基本的に２種類の積み付け構成で箱体３０を積み付ける。

【0039】

図４（ａ）の積み付け構成では、上記幅方向長辺箱体３５を標準品箱体３７として、主にこの標準品箱体３７を多く積み付ける積み付け構成となる。以下、この積み付け構成で積み付けられた収納容器５０を標準品用収納容器５１（第１の収納容器）という。この標準品用収納容器５１では、収納容積５３の底面に標準品箱体３７が収納容積５３の長手方向に複数並べられ、さらにそれらの上方にも標準品箱体３７が複数段積み上げるように積み付けられる。

【0040】

図４（ｂ）の積み付け構成では、上記長手方向長辺箱体３３を長尺品箱体３８として、主にこの長尺品箱体３８を多く積み付ける積み付け構成となる。以下、このように積み付けられた収納容器５０を長尺品用収納容器５２（第２の収納容器）という。この長尺品用収納容器５２では、収納容積５３の底面から上方に長尺品箱体３８が複数段積み上げるように積み付けられる。

【0041】

そしていずれの積み付け構成においても共通して、全ての標準品箱体３７又は長尺品箱体３８を収納容積５３の長手方向一方側（図中の右側）に片寄せして密着した状態で、長手方向逆側（図中の左側）にできる隙間に上記深さ方向長辺箱体３４がスペーサ箱体３９として挿入されている。

【0042】

また特に長尺品用収納容器５２では、積み上げられた長尺品箱体３８のさらに上方で収納容積５３の上面（収納容器５０の開口部５０ａを閉止した蓋部５４の底面に相当）との間の隙間に薄型箱体４０が乗せられている。なお、この薄型箱体４０については、上記図３に示すように、その厚み寸法が比較的薄い、つまり短辺方向外寸Ｓｃが所定の閾値Ｔ（所定寸法）以下であるものが優先的に分類される。つまり、薄型箱体４０（深さ方向短辺箱体３６）の分類条件はＳｃ≦Ｔ（条件４）となる。また、特に図示しないが、この薄型箱体４０は作業者８によりその姿勢を変えることで、標準品用収納容器５１及び長尺品用収納容器５２の長手方向（又は幅方向）の隙間に挿入するスペーサ箱体３９として使用することもできる。

【0043】

以上のように、収納容積５３内における箱体３０の積み付け方や扱い方に相当する用途別の分類としては、標準品箱体３７（幅方向長辺箱体３５）、長尺品箱体３８（長手方向長辺箱体３３）、スペーサ箱体３９（深さ方向長辺箱体３４）、及び薄型箱体４０（深さ方向短辺箱体３６）の４種類となる。本実施形態では、これら用途分類で４種類ある箱体３０を組み合わせた積み付け構成で収納容積５３内に積み付けることで高い収納効率を実現する。

【0044】

＜６．箱体の作業分担分類について＞
以上説明した各用途分類の箱体３０では、それぞれ積み付け作業の容易さの違いから移送ロボット５と作業者８のいずれで積み付けるかの作業分担の観点でも分類できる。

【0045】

すなわち、標準品箱体３７の場合は、標準品用収納容器５１で積み付け作業初期の空の状態にある比較的広い空間に単純に積み付けるだけでよいため、移送ロボット５が積み付けるロボット用箱体３１に分類できる。

【0046】

また、長尺品箱体３８の場合も同様に、長尺品用収納容器５２で積み付け作業初期の空の状態にある比較的広い空間に単純に積み付けるだけでよいため、移送ロボット５が積み付けるロボット用箱体３１に分類できる。

【0047】

また、スペーサ箱体３９の場合は、標準品用収納容器５１と長尺品用収納容器５２のいずれに対しても、比較的狭い隙間に挿入するといった微妙な積み付け作業が必要となるため、作業者８が積み付ける作業者用箱体３２に分類する。

【0048】

また、薄型箱体４０の場合は、長尺品用収納容器５２における上方の比較的狭い空間に微妙なバランスで積み付ける作業が必要となるため、作業者８が積み付ける作業者用箱体３２に分類する。

【0049】

＜７．具体的な分類処理について＞
以上の分類関係をまとめると、まず初めに収納容器５０（収納容積５３）の内寸に対する箱体３０の外寸の寸法条件に基づいて当該箱体３０を姿勢関係分類で分類でき、さらにその姿勢関係分類に基づいて当該箱体３０を用途分類で分類でき、さらにその用途分類に基づいて当該箱体３０を作業分担分類で分類できる。本実施形態の積み付けシステム１００においては、このような分類処理を上記の上位コントローラ２が備える箱体分類処理部２１が実行する。

【0050】

図５は、箱体分類処理部２１による分類処理の実行結果として作成された箱体分類データベースの一例を示している。このデータベースでは、大きく分けて出荷リストデータ、長短辺外寸、寸法条件、及び分類の大項目が設定されている。また、積み付けに使用する収納容器５０の収納容積５３の内寸もあらかじめ設定されている。

【0051】

出荷リストデータの項目は、積み付け対象として用意された多数の箱体３０についてそれぞれ梱包している物品の品名別に、箱体３０の縦、横、高さの外寸、及び個数が記録される。この出荷リストデータの内容は、あらかじめ各箱体３０に対して別途の計測装置で実測した外寸や、別途の管理データベースに登録されている管理データから取得すればよい。

【0052】

長短辺外寸の項目では、上記出荷リストデータの各品名別に縦、横、高さの外寸から長辺方向と短辺方向に対応する外寸を抽出して記録される。

【0053】

寸法条件の項目では、各品名別に上記長短辺外寸が条件１〜４の各寸法条件を満たすか否か（〇か×か）を判定して記録される。

【0054】

分類の項目では、各品名別に上記寸法条件の各条件１〜４のいずれを満たしているかに基づいて標準品箱体３７、長尺品箱体３８、スペーサ箱体３９、薄型箱体４０の用途分類（図中では「標準」、「長尺」、「スペーサ」、「薄型」と略記）、及びロボット用箱体３１、作業者用箱体３２の作業分担分類（図中では「ロボット用」、「作業者用」と略記）のいずれに分類されるかが記録される。

【0055】

図示する例では、収納容器５０の収納容積５３の長手方向内寸Ｌ＝６００ｍｍ、幅方向内寸Ｗ＝３５５ｍｍ、深さ方向内寸Ｈ＝４５０ｍｍ、及び厚み寸法閾値Ｔ＝１４０ｍｍが設定されており、これに対して例えば図示する品名Ａの場合には、長辺方向外寸Ｌｃ＝３３１ｍｍ、短辺方向外寸Ｓｃ＝１３７ｍｍであることから、Ｌｃ≦Ｌの寸法条件１と、Ｌｃ≦Ｈの寸法条件２と、Ｌｃ≦Ｗの寸法条件３と、Ｓｃ≦Ｔの寸法条件４のいずれの条件も満たしている。この場合、最も優先される寸法条件４を満たしていることから、当該品名Ａの箱体３０は深さ方向短辺箱体３６としての薄型箱体４０の用途分類で分類され、また作業者用箱体３２（第２の作業者用箱体）の作業分担分類で分類される。

【0056】

また例えば図示する品名Ｂの場合には、長辺方向外寸Ｌｃ＝３５８ｍｍ、短辺方向外寸Ｓｃ＝１４５ｍｍであることから、Ｌｃ≦Ｌの寸法条件１と、Ｌｃ≦Ｈの寸法条件２を満たすものの、Ｌｃ≦Ｗの寸法条件３と、Ｓｃ≦Ｔの寸法条件４は満たさない。この場合、寸法条件２を優先して当該品名Ｂの箱体３０は深さ方向長辺箱体３４としてのスペーサ箱体３９の用途分類で分類され、また作業者用箱体３２（第１の作業者用箱体）の作業分担分類で分類される。

【0057】

また例えば図示する品名Ｄの場合には、長辺方向外寸Ｌｃ＝３２６ｍｍ、短辺方向外寸Ｓｃ＝１６２ｍｍであることから、Ｌｃ≦Ｌの寸法条件１と、Ｌｃ≦Ｈの寸法条件２と、Ｌｃ≦Ｗの寸法条件３を満たすものの、Ｓｃ≦Ｔの寸法条件４は満たさない。この場合、寸法条件３を優先して当該品名Ｄの箱体３０は幅方向長辺箱体３５としての標準品箱体３７の用途分類で分類され、またロボット用箱体３１（第１の機械用箱体）の作業分担分類で分類される。

【0058】

また例えば図示する品名Ｉの場合には、長辺方向外寸Ｌｃ＝５１０ｍｍ、短辺方向外寸Ｓｃ＝１６２ｍｍであることから、Ｌｃ≦Ｌの寸法条件１を満たすものの、Ｌｃ≦Ｈの寸法条件２と、Ｌｃ≦Ｗの寸法条件３と、Ｓｃ≦Ｔの寸法条件４は満たさない。この場合、寸法条件１を優先して当該品名Ｉの箱体３０は長手方向長辺箱体３３としての長尺品箱体３８の用途分類で分類され、またロボット用箱体３１（第２の機械用箱体）の作業分担分類で分類される。

【0059】

以上の分類処理によって、出荷リストデータに登録されている全ての箱体３０がそれぞれいずれか１つの用途分類（またはいずれか１つの作業分担分類）に分類される。なお、特に図示しないが、最低限でも寸法条件１を満たさない場合、つまり箱体３０の長辺方向外寸Ｌｃが収納容積５３の長手方向内寸Ｌより大きい場合には、たとえ寸法条件４を満たしていても当該箱体３０は収納容積５３内に収納できないとして積み込み作業の対象から除外される。

【0060】

上位コントローラ２の箱体分類処理部２１は、出荷リストデータに登録されている多数の箱体３０についてそれぞれあらかじめ上記の分類処理によって用途分類と作業分担分類（及び積み付け対象から除外するかの分類）で分類する。そして、その分類内容に基づいて、分岐搬入装置１上で逐次搬入される各箱体３０に対して個別に作業者用領域１ａと機械用領域１ｂのいずれに仕分けるかの制御指令情報を仕分け装置３に出力する。また、上位コントローラ２の手順指示部２２は、分類内容に対応した制御指令情報をロボットコントローラ４に出力し、その制御指令情報に基づいて移送ロボット５が機械用領域１ｂにあるロボット用箱体３１としての標準品箱体３７と長尺品箱体３８をそれぞれ異なる収納容器５０に積み付けるよう作業する。また、手順指示部２２は、分類内容に対応した指示情報を各表示装置６に出力し、その表示を参照して作業者８が作業者用領域１ａにある各作業者用箱体３２に対して個別に側方スペーサ箱体３９と薄型箱体４０のいずれかの用途で積み付け作業を行う。

【0061】

＜８．具体的な積み付け工程について＞
以下、本実施形態における具体的な積み付け作業の工程について説明する。積み付け作業の詳細な工程は、標準品用収納容器５１と長尺品用収納容器５２とで相違するため個別に説明する。

【0062】

＜８−１．標準品用収納容器における積み付け工程について＞
図６は、標準品用収納容器５１における積み付け工程を示している。まず最初に何も積み付けられていない標準品用収納容器５１の収納容積５３に対して、移送ロボット５が標準品箱体３７を積み付ける（図中のＩ参照）。このとき標準品箱体３７は幅方向長辺箱体３５であるため、箱体３０の長辺方向が収納容積５３の幅方向と平行となる姿勢で長手方向に複数並べるよう積み付け、さらにそれらの上方にも標準品箱体３７が複数段積み上げるように積み付ける。積み上げる高さは収納容積５３の深さ方向内寸Ｈを超えずに、かつ、できるだけ近づけるように標準品箱体３７を組み合わせて積み付ける。

【0063】

次に、収納容積５３内に積み付けられた全ての標準品箱体３７に対して作業者８が手作業で長手方向一方側に片寄せ移動させる（図中のＩＩ参照）。これにより、標準品箱体３７どうしが密着して長手方向逆側に新たに隙間が形成される。

【0064】

次に、上記の新たな隙間に対して作業者８が手作業でスペーサ箱体３９を挿入するように積み付ける（図中のＩＩＩ参照）。なお、隙間に余裕があればスペーサ箱体３９を幅方向または長手方向に複数挿入してもよい（図示省略）。また、移送ロボット５により全ての標準品箱体３７を積み付けた状態ですでに十分な隙間が形成されていた場合は、上記の片寄せ移動を省略してすぐにスペーサ箱体３９を挿入してもよい。

【0065】

以上の工程により標準品用収納容器５１内において複数の箱体３０が密集して積み付けられた状態となり、開口部５０ａに蓋部５４を閉止して搬出できる（図中のＩＶ参照）。

【0066】

＜８−２．長尺品用収納容器における積み付け工程について＞
図７は、長尺品用収納容器５２における積み付け工程を示している。まず最初に何も積み付けられていない長尺品用収納容器５２の収納容積５３に対して、移送ロボット５が長尺品箱体３８を積み付ける（図中のＩ参照）。このとき長尺品箱体３８は長手方向長辺箱体３３であるため、箱体３０の長辺方向が収納容積５３の長手方向と平行となる姿勢で積み付け、さらにその上方に長尺品箱体３８を複数段積み上げるように積み付ける。積み上げる高さは収納容積５３の深さ方向内寸Ｈを超えずに、かつ、できるだけ近づけるように長尺品箱体３８を組み合わせて積み付ける。

【0067】

次に、収納容積５３内に積み付けられた全ての長尺品箱体３８に対して作業者８が手作業で長手方向一方側に片寄せ移動させる（図中のＩＩ参照）。これにより、長手方向逆側に新たに隙間が形成される。

【0068】

次に、上記の新たな隙間に対して作業者８が手作業でスペーサ箱体３９を挿入するように積み付ける（図中のＩＩＩ参照）。なお、隙間に余裕があればスペーサ箱体３９を幅方向または長手方向に複数挿入してもよい（図示省略）。また、移送ロボット５により全ての長尺品箱体３８を積み付けた状態ですでに十分な隙間が形成されていた場合は、上記の片寄せ移動を省略してすぐにスペーサ箱体３９を挿入してもよい。

【0069】

次に、積み上げた長尺品箱体３８の全体の高さが深さ方向内寸Ｈと一致せず、上方に閾値Ｔより大きい間隔の隙間が形成されている場合、その隙間に対して作業者８が手作業で薄型箱体４０を乗せるよう積み付ける（図中のＩＶ参照）。なお、隙間に余裕があれば薄型箱体４０を幅方向、長手方向、深さ方向に複数挿入してもよい（図示省略）。また、隙間が十分に形成されていない場合、薄型箱体４０の積み付けを省略する。

【0070】

以上の工程により長尺品用収納容器５２内において複数の箱体３０が密集して積み付けられた状態となり、開口部５０ａに蓋部５４を閉止して搬出できる（図中のＶ参照）。

【0071】

＜９．本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の積み付けシステム１００によれば、収納容器５０の内寸と箱体３０の外寸とに基づいて、移送ロボット５が積み付け作業を行う対象のロボット用箱体３１（標準品箱体３７、長尺品箱体３８）と、作業者８が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体３２（スペーサ箱体３９、薄型箱体４０）とを分類する箱体分類処理部２１を有している。

【0072】

高い収納効率を実現するためには、収納容器５０内で積み付けた箱体３０どうしの間や内壁面との間の空間に厚み寸法が比較的小さい箱体３０を選んで挿入するなどの作業が必要であり、このように繊細な積み付け作業は移送ロボット５では難しく作業者８にしかできない。そこで、このような繊細な積み付け作業に利用できる箱体３０は、その外寸が収納容器５０の内寸と特定の関係にあることから、それら外寸と内寸に基づいて収納効率を向上させる観点から移送ロボット５が積み付け作業を行う対象のロボット用箱体３１と、作業者８が積み付け作業を行う対象の作業者用箱体３２との分類が可能となる。これにより、移送ロボット５によるロボット用箱体３１を自動で積み付けた後に作業者８が片寄せして収納容器５０に新たな空間を形成し、当該空間に作業者８が作業者用箱体３２を挿入するなどで積み付けることで高密度で収納効率の高い積み付け作業を実現できる。この結果、移送ロボット５と作業者８との協働による積み付け作業での収納効率を向上できる。

【0073】

また、本実施形態では特に、搬入した箱体３０のうち箱体分類処理部２１により分類された作業者用箱体３２を作業者用領域１ａへ、ロボット用箱体３１を機械用領域１ｂへそれぞれ分岐して搬送する分岐搬入装置１と、作業者用領域１ａと機械用領域１ｂの間に配置され、作業者用箱体３２とロボット用箱体３１が積み付けられた収納容器５０を搬出する搬出装置７と、を有している。

【0074】

これにより、作業者８は作業者用領域１ａと搬出装置７との間に位置し、移送ロボット５は機械用領域１ｂと搬出装置７との間に位置して、搬出装置７上に置かれた共通の収納容器５０に対して移動させることなく協働して作業者用箱体３２とロボット用箱体３１の積み付け作業を行い、その完了後にそのまま収納容器５０を搬出できる。このように作業者用領域１ａ、機械用領域１ｂ、作業者８、移送ロボット５、及び搬出装置７を機能的に配置できることで、当該積み付けシステム１００全体の設置面積を縮小できる。

【0075】

また、本実施形態では特に、箱体分類処理部２１が、収納容器５０の幅方向に対して箱体３０の長辺方向が平行な姿勢関係で積み付けられる幅方向長辺箱体３５と、収納容器５０の長手方向に対して箱体３０の長辺方向が平行な姿勢関係で積み付けられる長手方向長辺箱体３３と、収納容器５０の深さ方向に対して箱体３０の長辺方向が平行な姿勢関係で積み付けられる深さ方向長辺箱体３４と、に分類する。

【0076】

積み付ける対象の箱体３０についてその長辺方向を収納容器５０の各方向のいずれに対して平行な姿勢関係で積み付けるかによって当該箱体３０の扱い方や積み付け方である用途が相違する。このため、箱体３０について幅方向長辺箱体３５、長手方向長辺箱体３３、又は深さ方向長辺箱体３４に分類することで、上述した収納容器５０の内寸と箱体３０の外寸との関係性に基づく分類と併せ、より機能的なロボット用箱体３１と作業者用箱体３２の分類が可能となる。

【0077】

また、本実施形態では特に、箱体分類処理部２１が、幅方向長辺箱体３５について、箱体３０の長辺方向外寸Ｌｃが、収納容積５３の幅方向内寸Ｗ以下であることを条件として分類し、長手方向長辺箱体３３について、箱体３０の長辺方向外寸Ｌｃが、収納容積５３の幅方向内寸Ｗ及び深さ方向内寸Ｈより大きく、かつ、長手方向内寸Ｌ以下であることを条件として分類し、深さ方向長辺箱体３４について、箱体３０の長辺方向外寸Ｌｃが、収納容積５３の深さ方向内寸Ｈ以下であることを条件として分類する。このような寸法条件に基づいて箱体３０の姿勢関係を分類することで、収納容器５０への実際的な積み付け可否に基づく機能的な姿勢関係での分類が可能となる。

【0078】

また、本実施形態では特に、箱体分類処理部２１が、幅方向長辺箱体３５を、移送ロボット５が標準品用収納容器５１に積み付ける標準品箱体３７（ロボット用箱体３１）として分類し、長手方向長辺箱体３３を、移送ロボット５が長尺品用収納容器５２に積み付ける長尺品箱体３８（ロボット用箱体３１）として分類し、深さ方向長辺箱体３４を、作業者８が標準品用収納容器５１又は長尺品用収納容器５２のうちの長手方向又は幅方向の隙間に挿入するスペーサ箱体３９（作業者用箱体３２）として分類し、幅方向長辺箱体３５、長手方向長辺箱体３３、及び深さ方向長辺箱体３４のいずれの箱体３０においてもその短辺方向外寸Ｓｃが所定の閾値Ｔ以下であることを条件として、作業者８が長尺品用収納容器５２のうちの長尺品箱体３８の上方において収納容器５０の深さ方向に対して箱体３０の短辺方向が平行な姿勢関係で積み付ける薄型箱体４０（作業者用箱体３２）として分類する。

【0079】

収納容器５０内における複数の箱体３０の片寄せ移動は、主に収納容器５０の長手方向に向けて行うことが効率的である。このため、標準品用収納容器５１内に積み付けて片寄せ移動させる対象の箱体３０は、その長手方向に沿って複数並べて配置できる幅方向長辺箱体３５が望ましい。そこで、比較的広い空間に単純に積み付けるだけでよい幅方向長辺箱体３５をロボット用箱体３１である標準品箱体３７として分類できる。

【0080】

また、長手方向長辺箱体３３は、上記標準品用収納容器５１とは異なる専用の長尺品用収納容器５２内で上下方向に積層するよう積み付けることしかできない。この場合にも、比較的広い空間に単純に積み付けるだけでよいため、長手方向長辺箱体３３をロボット用箱体３１である長尺品箱体３８として分類できる。

【0081】

また、標準品用収納容器５１及び長尺品用収納容器５２のいずれにおいても、収納容器５０の内壁と箱体３０との間の空間に挿入するスペーサ箱体３９は深さ方向長辺箱体３４が適切である。そして挿入するように積み付けるという微妙な作業は作業者８しかできないため、深さ方向長辺箱体３４は作業者用箱体３２に分類する。

【0082】

そして、幅方向長辺箱体３５、長手方向長辺箱体３３、及び深さ方向長辺箱体３４のいずれにおいても、その短辺方向外寸Ｓｃが所定の閾値Ｔ以下にある比較的厚み寸法の小さい（薄い）箱体３０は、長尺品用収納容器５２における最後の積み付け作業で最も上方にその短辺方向を長尺品用収納容器５２の深さ方向に対して平行な姿勢関係で積み付ける薄型箱体４０として利用できる。また、この厚み寸法の小さい箱体３０は、標準品用収納容器５１及び長尺品用収納容器５２のいずれにおいても、収納容器５０の内壁と箱体３０との間の空間に挿入するスペーサ箱体の用途としても利用できる。そしてこのような厚み寸法の小さい箱体３０を微妙なバランスで積み付ける作業、又は挿入するよう積み付ける作業は作業者８にしかできないため、このような厚み寸法の小さい箱体３０は作業者用箱体３２に分類する。そして用途分類の観点でこの厚み寸法の小さい箱体３０を他の箱体３０と区別する基準の指標となる前記閾値Ｔを任意の値に設定変更できるようにすることで、ロボット用箱体３１と作業者用箱体３２の比率を適切に調整することができ、より作業効率を向上させることができる。なお、この厚み寸法の小さい箱体３０（作業者用箱体３２）は、特に幅方向長辺箱体３５（標準品箱体３７）に限定してその中から短辺方向外寸Ｓｃが上記閾値Ｔ以下にあるもので分類してもよく、その場合にはより機能的な分類が可能となる。

【0083】

以上のように積み付け作業における箱体３０の扱い方の違いに基づいて、収納効率を向上させるためのロボット用箱体３１と作業者用箱体３２の分類を機能的に行える。

【0084】

また、本実施形態では特に、箱体分類処理部２１による分類に基づいて、移送ロボット５が、標準品用収納容器５１に標準品箱体３７を積み付けること、及び、長尺用収納容器に長尺品箱体３８を積み付けることの少なくとも一方を行うことと、作業者８が、標準品用収納容器５１又は長尺品用収納容器５２にスペーサ箱体３９を挿入するよう積み付けることと、の手順を順に指示する手順指示部２２と、をさらに有する。

【0085】

これにより、移送ロボット５が、主に幅方向長辺箱体３５である標準品箱体３７を収納する標準品用収納容器５１と、主に長手方向長辺箱体３３である長尺品箱体３８を収納する長尺品用収納容器５２とに振り分けて積み付けることができる。そして作業者８が、標準品用収納容器５１と長尺品用収納容器５２のそれぞれにおいて収納容器５０の内壁と箱体３０との間の空間に深さ方向長辺箱体３４をスペーサ箱体３９として挿入するように積み付けることで、いずれの収納容器５０においても高密度で収納効率の高い積み付け作業を実現できる。

【0086】

また、本実施形態では特に、手順指示部２２は、移送ロボット５による標準品箱体３７又は長尺品箱体３８の積み付け後で作業者８によるスペーサ箱体３９の挿入前に、作業者８が、標準品用収納容器５１における標準品箱体３７、または長尺品用収納容器５２における長尺品箱体３８を、長手方向に片寄せすること、の手順を指示する。

【0087】

これにより、移送ロボット５による箱体３０の積み付けで収納容器５０の略中央に箱体３０を位置させた場合でも、作業者８が箱体３０を片寄せ移動して収納容器５０の内壁との間にスペーサ箱体３９を挿入できる可能性のある空間を形成できる。

【0088】

また、本実施形態では特に、手順指示部２２は、作業者８の積み付け後に、作業者８が、長尺品用収納容器５２で長尺品箱体３８の上方及び側方に薄型箱体４０を積み付けること、の手順を指示する。

【0089】

これにより、収納容器５０の上方開口部５０ａを蓋部５４で覆う場合でも、内部に積み付けられた長尺品箱体３８と蓋部５４との間の空間に比較的厚み寸法の小さい薄型箱体４０を積み付けることができるため、さらなる収納効率の向上が可能となる。また、この薄型箱体４０を、スペーサ箱体３９と同様に収納容器５０の内壁と箱体３０との間の側方の空間に挿入するように積み付けてもよく、この場合にも高密度で収納効率の高い積み付け作業を実現できる。

【0090】

また、本実施形態では特に、箱体分類処理部２１による分類に基づいて、ロボット用箱体３１を移送ロボット５側に配置し、作業者用箱体３２を作業者８側に配置するよう仕分けする仕分け装置３と、手順指示部２２からの指示に基づいて、作業者８に対し作業者用箱体３２の積み付け作業の内容を個別に表示する表示装置６と、手順指示部２２からの指示に基づいて、移送ロボット５に対しロボット用箱体３１の積み付け作業の内容を個別に制御するロボットコントローラ４と、をさらに有する。

【0091】

これにより、離れた位置で作業する移送ロボット５と作業者８に対して仕分け装置３がそれぞれの積み付け作業対象として分類された箱体３０を仕分けて搬送することができる。また、仕分けられた作業者用箱体３２については、その分類に対応した積み付け作業の内容を表示装置６が個別に表示して作業者８に指示することができる。また、仕分けられたロボット用箱体３１については、その分類に対応した積み付け作業の内容でロボットコントローラ４が移送ロボット５を制御できる。以上のようにして本実施形態の積み付けシステム１００では、その全体の作業を統合的に制御できる。

【0092】

また、本実施形態では特に、収納容積５３の長手方向内寸Ｌと幅方向内寸Ｗは、収納容器５０の内壁における長手方向の実内寸Ｌａ及び幅方向の実内寸Ｗａからそれぞれ所定のマージンＬｍ、Ｗｍを差し引いた寸法である。これにより、移送ロボット５や作業者８による実際の積み付け作業で必要とされる箱体３０どうしの間の隙間や箱体３０と内壁の間の隙間を必要十分に確保でき、本実施形態による積み付け作業を実現できる。

【0093】

なお、上記の所定のマージンＬｍ、Ｗｍは、収納容器５０の個体ごとに任意に設定可能とするとよい。これにより、収納容器５０の個体ごとの形状誤差、位置姿勢誤差、箱体３０の形状誤差、及び移送機械の作業ごとの位置決め誤差等に起因する干渉を回避して確実な積み付け作業を実現できる。そのために箱体３０を積み付ける前の空の状態の収納容器５０に対して個体ごとにその形状や搬出装置７上における位置、姿勢をあらかじめ実測するとよい。また積み付け前の各箱体３０についても個体ごとにその形状をあらかじめ実測するとよい。その他にも移送ロボット５の動作における位置決め誤差もあらかじめ実測するとよい。

【0094】

＜１０．コントローラのハードウェア構成例＞
次に、図８を参照しつつ、上記で説明したＣＰＵ９０１が実行するプログラムにより処理を実現する上位コントローラ２のハードウェア構成の一例について説明する。なお、ロボットコントローラ４が同様のハードウェア構成を有してもよい。

【0095】

図８に示すように、上位コントローラ２（ロボットコントローラ４）は、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路９０７と、入力装置９１３と、出力装置９１５と、記録装置９１７と、ドライブ９１９と、接続ポート９２１と、通信装置９２３とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。

【0096】

プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、記録装置９１７等に記録しておくことができる。

【0097】

また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のＣＤ・ＭＯディスク・ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体９２５に、一時的又は永続的（非一時的）に記録しておくこともできる。このような記録媒体９２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらの記録媒体９２５に記録されたプログラムは、ドライブ９１９により読み出されて、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

【0098】

また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト、他のコンピュータ、他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介し転送され、通信装置９２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置９２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

【0099】

また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器９２７に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート９２１を介し転送され、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

【0100】

そして、ＣＰＵ９０１が、上記記録装置９１７に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、上記の上位コントローラ２（またはロボットコントローラ４）による分類処理が実現される。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置９１７からプログラムを直接読み出して実行してもよく、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更にＣＰＵ９０１は、例えば、プログラムを通信装置９２３やドライブ９１９、接続ポート９２１を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置９１７に記録せずに直接実行してもよい。

【0101】

また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク（図示せず）等の入力装置９１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。

【0102】

そして、ＣＰＵ９０１は、上記の処理を実行した結果を、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置９１５から出力する。さらにＣＰＵ９０１は、必要に応じてこの処理結果を通信装置９２３や接続ポート９２１を介し送信してもよく、上記記録装置９１７や記録媒体９２５に記録させてもよい。

【0103】

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

【0104】

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

【0105】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0106】

１ 分岐搬入装置（分岐搬入路）
２ 上位コントローラ（制御装置）
３ 仕分け装置
４ ロボットコントローラ（移送機械制御装置）
５ 移送ロボット（移送機械）
６ 表示装置
７ 搬出装置（搬出路）
８ 作業者
２１ 箱体分類処理部
２２ 手順指示部
３０ 箱体
３１ ロボット用箱体（機械用箱体）
３２ 作業者用箱体
３３ 長手方向長辺箱体
３４ 深さ方向長辺箱体
３５ 幅方向長辺箱体
３６ 深さ方向短辺箱体
３７ 標準品箱体（第１の機械用箱体）
３８ 長尺品箱体（第２の機械用箱体）
３９ スペーサ箱体（第１の作業者用箱体）
４０ 薄型箱体（第２の作業者用箱体）
５０ 収納容器
５１ 標準品用収納容器（第１の収納容器）
５２ 長尺品用収納容器（第２の収納容器）
５３ 収納容積
５４ 蓋部
１００ 積み付けシステム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】