(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】
(24)【登録日】2022-07-25
(45)【発行日】2022-08-02
(54)【発明の名称】パレタイザー
(51)【国際特許分類】
B65G 57/04 20060101AFI20220726BHJP
【ＦＩ】
B65G57/04
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018087312
(22)【出願日】2018-04-27
(65)【公開番号】P2018188309
(43)【公開日】2018-11-29
【審査請求日】2021-03-05
(31)【優先権主張番号】P 2017088061
(32)【優先日】2017-04-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001421
【氏名又は名称】キユーピー株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000148357
【氏名又は名称】株式会社前川製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100144048
【弁理士】
【氏名又は名称】坂本 智弘
(74)【代理人】
【識別番号】100204881
【弁理士】
【氏名又は名称】土井 伸次
(74)【代理人】
【識別番号】100186679
【弁理士】
【氏名又は名称】矢田 歩
(74)【代理人】
【識別番号】100189186
【弁理士】
【氏名又は名称】大石 敏弘
(72)【発明者】
【氏名】東山 正志
(72)【発明者】
【氏名】堂本 慎太郎
(72)【発明者】
【氏名】江龍 晃
【審査官】小川 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６１－０６０５２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭４６－０３３５６３（ＪＰ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｇ ５７／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
カートンをパレット上に積み上げるパレタイザーであって、前記カートンを供給する供給手段と、
前記カートンを前記供給手段から前記パレットに移送し、載置するロボットと、
前記カートンが載置された前記パレットを回転させるパレット回転装置と、を備え、
前記ロボットは、４軸以下の水平多関節ロボットであり、
前記パレット回転装置は、前記パレットを取出すハンドリフトが走行可能な走行面より下方に埋設固定され、
前記ロボットのパレット上における動作範囲は、前記パレットの中心を含み、かつ、前記パレットの載置面積の１／４以上パレットの載置面積未満である、
パレタイザー。
【請求項2】
請求項１に記載のパレタイザーであって、前記ロボットのパレット上における動作範囲は、前記パレットの中心を含み、かつ、前記パレットの載置面積の１／４以上パレットの載置面積の１／２以下である、パレタイザー。
【請求項3】
請求項１又は２に記載のパレタイザーであって、前記ロボットのパレット上における動作範囲、及び、前記ロボットで移送される前記カートンの移動範囲は、
前記パレットが取出される方向側の辺を含まない、パレタイザー。
【請求項4】
請求項１から３までのいずれか１項に記載のパレタイザーであって、前記供給手段による前記カートンの搬送方向の延長線上に、前記パレット回転装置の中心が位置する、パレタイザー。
【請求項5】
カートンをパレット上に積み上げるパレタイザーであって、前記カートンを供給する供給手段と、
前記カートンを前記供給手段から前記パレットに移送し、載置するロボットと、
前記カートンが載置された前記パレットを回転させるパレット回転装置と、を備え、
前記ロボットは、基台に固定された４軸以下の水平多関節ロボットであり、
前記基台又は前記基台を昇降させる昇降装置は、ＡＧＶ機構を備える、
パレタイザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カートンをパレット上に積み上げるパレタイザーに関する。
【背景技術】
【0002】
＜背景技術の説明－１＞
供給手段から供給されるカートン（物品）をパレット上に積み上げるパレタイザーが知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、物品を供給手段からパレットに移送し、載置する多関節ロボットを備えたパレタイザーが記載されており、このパレタイザーは、平面視で、パレットのある１辺側に供給手段を、パレットの１辺に隣接する他辺側にロボットを配置している。
供給手段から供給されるカートン（物品）をパレット上に積み上げるパレタイザーが知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、物品を供給手段からパレットに移送し、載置する多関節ロボットを備えたパレタイザーが記載されており、このパレタイザーは、平面視で、パレットのある１辺側に供給手段を、パレットの１辺に隣接する他辺側にロボットを配置している。
【0003】
＜背景技術の説明－２＞
また、別の従来のパレタイザー１０１は、図６に示すように、平面視で、供給手段１０２と、パレットＰとの間に、ロボット１０３を配置している。
また、別の従来のパレタイザー１０１は、図６に示すように、平面視で、供給手段１０２と、パレットＰとの間に、ロボット１０３を配置している。
【0004】
＜要望される技術＞
しかしながら、これら従来のパレタイザーでは、ロボットの動作範囲に、物品をピックアップする位置と、パレットの載置面の全域とを含む必要があるため、ロボットのアームが長くなっている。そのため、ロボットが高価になるだけでなく、ロボットの動作範囲が広くなるため、広いスペースを占有し、かつその広いスペースを囲うように防護柵（パーテーション）を設けて人の動線と隔離しなければならないという問題があり、これらの問題を解決する技術が要望されている。
しかしながら、これら従来のパレタイザーでは、ロボットの動作範囲に、物品をピックアップする位置と、パレットの載置面の全域とを含む必要があるため、ロボットのアームが長くなっている。そのため、ロボットが高価になるだけでなく、ロボットの動作範囲が広くなるため、広いスペースを占有し、かつその広いスペースを囲うように防護柵（パーテーション）を設けて人の動線と隔離しなければならないという問題があり、これらの問題を解決する技術が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】実開昭６１－１６３２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
＜背景技術の課題＞
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型のロボットであっても、パレットの載置面全域にカートンを積み上げ可能なパレタイザーを提供することにある。
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型のロボットであっても、パレットの載置面全域にカートンを積み上げ可能なパレタイザーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
＜請求項１の内容＞
このような目的を達成するため、本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明は、カートンをパレット上に積み上げるパレタイザーであって、前記カートンを供給する供給手段と、前記カートンを前記供給手段から前記パレットに移送し、載置するロボットと、前記カートンが載置された前記パレットを回転させるパレット回転装置と、を備えることを特徴とするものである。
このような目的を達成するため、本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明は、カートンをパレット上に積み上げるパレタイザーであって、前記カートンを供給する供給手段と、前記カートンを前記供給手段から前記パレットに移送し、載置するロボットと、前記カートンが載置された前記パレットを回転させるパレット回転装置と、を備えることを特徴とするものである。
【0008】
＜請求項２の内容＞
（２）本発明は、上記（１）の構成において、前記ロボットのパレット上における動作範囲は、前記パレットの中心を含み、かつ、前記パレットの載置面積の１／４以上パレットの載置面積未満であることを特徴とするものである。
（２）本発明は、上記（１）の構成において、前記ロボットのパレット上における動作範囲は、前記パレットの中心を含み、かつ、前記パレットの載置面積の１／４以上パレットの載置面積未満であることを特徴とするものである。
【0009】
＜請求項３の内容＞
（３）本発明は、上記（１）又は（２）の構成において、前記ロボットのパレット上における動作範囲、及び、前記ロボットで移送される前記カートンの移動範囲は、前記パレットが取出される方向側の辺を含まないことを特徴とするものである。
（３）本発明は、上記（１）又は（２）の構成において、前記ロボットのパレット上における動作範囲、及び、前記ロボットで移送される前記カートンの移動範囲は、前記パレットが取出される方向側の辺を含まないことを特徴とするものである。
【0010】
＜請求項４の内容＞
（４）本発明は、上記（１）から（３）までのいずれかの構成において、前記パレット回転装置は、前記パレットを取出すハンドリフトが走行可能な走行面より下方に埋設されていることを特徴とするものである。
（４）本発明は、上記（１）から（３）までのいずれかの構成において、前記パレット回転装置は、前記パレットを取出すハンドリフトが走行可能な走行面より下方に埋設されていることを特徴とするものである。
【0011】
＜請求項５の内容＞
（５）本発明は、上記（１）から（４）までのいずれかの構成において、前記ロボットは、４軸以下の水平多関節ロボットであることを特徴とするものである。
（５）本発明は、上記（１）から（４）までのいずれかの構成において、前記ロボットは、４軸以下の水平多関節ロボットであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、小型のロボットであっても、パレットの載置面全域にカートンを積み上げ可能なパレタイザーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係るパレタイザーを含む生産ラインの要部概略平面図である。
【図2】本発明の実施形態に係るパレタイザーの側面図である。
【図3】本発明の実施形態に係るパレタイザーの平面図である。
【図5】本発明の実施形態に係るパレタイザーによるカートンの積み上げ手順の１例を示す平面図である。
【図6】従来技術に係るパレタイザーの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
＜実施形態の説明－１＞
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。
【0015】
＜実施形態の説明－２＞
まず、生産ラインＬの箱詰め工程の下流側に設置され、箱詰め工程を経て供給されるカートンＢをパレットＰ上に積み上げるパレタイザー１について、図１から図４に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るパレタイザー１を含む生産ラインＬの要部概略平面図、図２は、本発明の実施形態に係るパレタイザー１の側面図、図３は、本発明の実施形態に係るパレタイザー１の平面図、図４は、図３のＡ－Ａ断面図である。
まず、生産ラインＬの箱詰め工程の下流側に設置され、箱詰め工程を経て供給されるカートンＢをパレットＰ上に積み上げるパレタイザー１について、図１から図４に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るパレタイザー１を含む生産ラインＬの要部概略平面図、図２は、本発明の実施形態に係るパレタイザー１の側面図、図３は、本発明の実施形態に係るパレタイザー１の平面図、図４は、図３のＡ－Ａ断面図である。
【0016】
＜パレタイザーの全体構成－１＞
パレタイザー１は、図１に示されるように、供給手段２と、ロボット３と、パレット回転装置４と、コントローラ５と、を備えている。
パレタイザー１は、図１に示されるように、供給手段２と、ロボット３と、パレット回転装置４と、コントローラ５と、を備えている。
【0017】
＜供給手段の構成－１＞
供給手段２は、生産ラインＬで製品などが箱詰めされたカートンＢを、ロボット３に供給する手段であり、ローラコンベアなどが用いられる。この供給手段２は、ロボット３によるカートンＢのピックアップ位置となる搬送終端部に、カートンＢを係止するストッパ２１と（図２参照）、ストッパ２１で係止されたカートンＢの有無や位置を検出する図示しないカートン検出手段（ラインセンサなど）と、を有している。
供給手段２は、生産ラインＬで製品などが箱詰めされたカートンＢを、ロボット３に供給する手段であり、ローラコンベアなどが用いられる。この供給手段２は、ロボット３によるカートンＢのピックアップ位置となる搬送終端部に、カートンＢを係止するストッパ２１と（図２参照）、ストッパ２１で係止されたカートンＢの有無や位置を検出する図示しないカートン検出手段（ラインセンサなど）と、を有している。
【0018】
＜ロボットの構成－１＞
ロボット３は、カートンＢを供給手段２からピックアップしてパレットＰ上に移送し、パレットＰの所定位置に載置する多関節ロボットであり、４軸の水平多関節型のものが用いられるが、コストを考慮しない場合は、５軸以上のものでもよい。
ロボット３は、カートンＢを供給手段２からピックアップしてパレットＰ上に移送し、パレットＰの所定位置に載置する多関節ロボットであり、４軸の水平多関節型のものが用いられるが、コストを考慮しない場合は、５軸以上のものでもよい。
【0019】
＜ロボットの構成－２＞
この４軸の水平多関節型のロボット３は、図２に示されるように、基台３０と、基台３０の上下方向（Ｚ軸方向）に沿う第１軸３ａを介して水平方向（ＸＹ軸方向）に回転可能に連結される第１アーム３１と、第１アーム３１の先端側に上下方向（Ｚ軸方向）に沿う第２軸３ｂを介して水平方向（ＸＹ軸方向）に回転可能に連結される第２アーム３２と、第２アーム３２の先端側に上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能で、かつ第３軸３ｃの軸回り方向（Ｚ軸回り方向）に回転可能に設けられるヘッド取付軸３６と、ヘッド取付軸３６の下端部に設けられ、カートンＢを真空吸着する吸着ヘッド３７と、を備える。
この４軸の水平多関節型のロボット３は、図２に示されるように、基台３０と、基台３０の上下方向（Ｚ軸方向）に沿う第１軸３ａを介して水平方向（ＸＹ軸方向）に回転可能に連結される第１アーム３１と、第１アーム３１の先端側に上下方向（Ｚ軸方向）に沿う第２軸３ｂを介して水平方向（ＸＹ軸方向）に回転可能に連結される第２アーム３２と、第２アーム３２の先端側に上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能で、かつ第３軸３ｃの軸回り方向（Ｚ軸回り方向）に回転可能に設けられるヘッド取付軸３６と、ヘッド取付軸３６の下端部に設けられ、カートンＢを真空吸着する吸着ヘッド３７と、を備える。
【0020】
＜ロボットの構成－３＞
図示を省略するが、ロボット３の内部には、第１アーム３１を回転させる第１アーム回転用モータと、第２アーム３２を回転させる第２アーム回転用モータと、ヘッド取付軸３６を上下移動させるヘッド上下移動用モータと、ヘッド取付軸３６を第３軸３ｃの軸回りの方向に回転させるヘッド回転用モータと、が設けられている。
図示を省略するが、ロボット３の内部には、第１アーム３１を回転させる第１アーム回転用モータと、第２アーム３２を回転させる第２アーム回転用モータと、ヘッド取付軸３６を上下移動させるヘッド上下移動用モータと、ヘッド取付軸３６を第３軸３ｃの軸回りの方向に回転させるヘッド回転用モータと、が設けられている。
【0021】
＜ロボットの構成－４＞
また、本実施形態では、ロボット３全体（基台３０）を昇降させる昇降装置３３を更に備えているが、供給手段２からカートンＢ移送やパレットＰ上へのカートンＢの積み上げ作業などが、ヘッド取付軸３６の上下移動ストローク範囲内で行える場合は、昇降装置３３を備えなくてもよく、つまり、基台３０を床面１１に固定された所定の高さの固定台座に設けられてもよく、あるいは基台３０を床面１１に直接設けられてもよい。あるいは、ヘッド取付軸３６を上下移動させることなく、昇降装置３３で、吸着ヘッド３７を上下移動させてもよい。なお、ロボット３の動作範囲Ｍについては、後述する。
また、本実施形態では、ロボット３全体（基台３０）を昇降させる昇降装置３３を更に備えているが、供給手段２からカートンＢ移送やパレットＰ上へのカートンＢの積み上げ作業などが、ヘッド取付軸３６の上下移動ストローク範囲内で行える場合は、昇降装置３３を備えなくてもよく、つまり、基台３０を床面１１に固定された所定の高さの固定台座に設けられてもよく、あるいは基台３０を床面１１に直接設けられてもよい。あるいは、ヘッド取付軸３６を上下移動させることなく、昇降装置３３で、吸着ヘッド３７を上下移動させてもよい。なお、ロボット３の動作範囲Ｍについては、後述する。
【0022】
＜パレット回転装置の構成－１＞
パレット回転装置４は、カートンＢが載置されたパレットＰを回転させる装置であり、電動式のターンテーブルなどが用いられる。このパレット回転装置４は、図４に示されるように、床部１０に設置固定されるリング状の固定リング４１と、固定リング４１上にベアリング４２を介して設けられ、中心Ｃ４を軸として水平方向に回転する回転リング４３と、回転リング４３上に設けられるパレット載置台４４と、回転リング４３の内周部（又はパレット載置台４４の下部）に設けられるリングギヤ４５と、リングギヤ４５に噛み合うピニオンギヤ４６と、ピニオンギヤ４６を回転駆動させるモータ４７と、を有している。
パレット回転装置４は、カートンＢが載置されたパレットＰを回転させる装置であり、電動式のターンテーブルなどが用いられる。このパレット回転装置４は、図４に示されるように、床部１０に設置固定されるリング状の固定リング４１と、固定リング４１上にベアリング４２を介して設けられ、中心Ｃ４を軸として水平方向に回転する回転リング４３と、回転リング４３上に設けられるパレット載置台４４と、回転リング４３の内周部（又はパレット載置台４４の下部）に設けられるリングギヤ４５と、リングギヤ４５に噛み合うピニオンギヤ４６と、ピニオンギヤ４６を回転駆動させるモータ４７と、を有している。
【0023】
＜パレット回転装置の構成－２＞
また、パレット回転装置４は、主要部が床部１０に形成された凹部１２に埋設されており、パレット載置台４４の表面が、床面１１よりも若干突出している。このように、パレット回転装置４を埋設すると、パレット載置台４４上にパレットＰが置かれたとしても、パレットＰの底面が床面１１に接触することがなく、また、パレットＰをハンドリフトで取出す場合も、ハンドリフトが走行する床面１１と、パレット載置台４４に置かれたパレットＰとの高さの差が小さくなり、ハンドリフトによるパレットＰの取出しが容易になる。
また、パレット回転装置４は、主要部が床部１０に形成された凹部１２に埋設されており、パレット載置台４４の表面が、床面１１よりも若干突出している。このように、パレット回転装置４を埋設すると、パレット載置台４４上にパレットＰが置かれたとしても、パレットＰの底面が床面１１に接触することがなく、また、パレットＰをハンドリフトで取出す場合も、ハンドリフトが走行する床面１１と、パレット載置台４４に置かれたパレットＰとの高さの差が小さくなり、ハンドリフトによるパレットＰの取出しが容易になる。
【0024】
＜コントローラの構成－１＞
コントローラ５は、パレタイザー１全体の制御を行うものである。コントローラ５は、例えば、（ａ）カートン検出手段から入力される検出信号に基づいて、供給手段２のカートンＢのピックアップ位置におけるカートンＢの有無や位置を認識したり、（ｂ）ロボット３の各種モータや吸着ヘッド３７の電磁弁を制御することにより、ロボット３にカートンＢのピックアップ、移送、載置などの動作を行わせたり、（ｃ）パレット回転装置４のモータ４７を制御することにより、パレット載置台４４上に載置されたパレットＰを水平方向に回転させたりする。
コントローラ５は、パレタイザー１全体の制御を行うものである。コントローラ５は、例えば、（ａ）カートン検出手段から入力される検出信号に基づいて、供給手段２のカートンＢのピックアップ位置におけるカートンＢの有無や位置を認識したり、（ｂ）ロボット３の各種モータや吸着ヘッド３７の電磁弁を制御することにより、ロボット３にカートンＢのピックアップ、移送、載置などの動作を行わせたり、（ｃ）パレット回転装置４のモータ４７を制御することにより、パレット載置台４４上に載置されたパレットＰを水平方向に回転させたりする。
【0025】
＜コントローラの構成－２＞
また、コントローラ５は、カートンＢの積み上げ作業を、カートンＢの種類（寸法）に応じて、選択される所定の動作プログラム（後述する積み上げ手順）に従って、ロボット３及びパレット回転装置４を連動させて制御し、カートンＢをパレットＰ上に載置する。ただし、カートンＢの積み上げ作業は、カートンＢの位置（供給位置及び載置位置）をカメラなどの認識手段で自動認識させて行ってもよい。
また、コントローラ５は、カートンＢの積み上げ作業を、カートンＢの種類（寸法）に応じて、選択される所定の動作プログラム（後述する積み上げ手順）に従って、ロボット３及びパレット回転装置４を連動させて制御し、カートンＢをパレットＰ上に載置する。ただし、カートンＢの積み上げ作業は、カートンＢの位置（供給位置及び載置位置）をカメラなどの認識手段で自動認識させて行ってもよい。
【0026】
＜パレタイザーの全体構成－２＞
パーテーション６は、パレタイザー１の周囲（パレットＰの取出方向Ｕを除く）に、作業者が立入ることがないように、パレタイザー１及びパレットＰを囲っている（図３参照）。
パーテーション６は、パレタイザー１の周囲（パレットＰの取出方向Ｕを除く）に、作業者が立入ることがないように、パレタイザー１及びパレットＰを囲っている（図３参照）。
【0027】
＜カートンの構成－１＞
カートンＢは、立方体のダンボール箱状のもので、生産ラインＬで容器状製品や袋状製品が複数個箱詰めされたものである。容器状製品や袋状製品は、飲食品や洗剤などであるが、特に限定されない。
カートンＢは、立方体のダンボール箱状のもので、生産ラインＬで容器状製品や袋状製品が複数個箱詰めされたものである。容器状製品や袋状製品は、飲食品や洗剤などであるが、特に限定されない。
【0028】
＜パレットの構成－１＞
パレットＰは、１１００ｍｍ×１１００ｍｍ×１４４ｍｍのプラスチック製のものであるが、これに限られず、木材製や金属製でもよいが、飲食品の生産ラインＬの場合、プラスチック製又は金属製が好ましい。
パレットＰは、１１００ｍｍ×１１００ｍｍ×１４４ｍｍのプラスチック製のものであるが、これに限られず、木材製や金属製でもよいが、飲食品の生産ラインＬの場合、プラスチック製又は金属製が好ましい。
【0029】
＜パレタイザーの配置－１＞
ここで、供給手段２、ロボット３及びパレット回転装置４の配置について説明すると、パレタイザー１は、平面視において、供給手段２の延長方向にパレット回転装置４を配置し（図３参照）、側面視において、供給手段２とパレット回転装置４との間にロボット３を配置している（図２参照）。ロボット３によりカートンＢが積み上げられたパレットＰは、パレット回転装置４から供給手段２の延長方向の取出方向Ｕに、作業員によってハンドリフトで取出されるが、作業員とロボット３とが干渉しない条件であれば、パレットＰの取出方向Ｕ以外の方向（例えば、図３の矢印Ｖ方向）であってもよい。
ここで、供給手段２、ロボット３及びパレット回転装置４の配置について説明すると、パレタイザー１は、平面視において、供給手段２の延長方向にパレット回転装置４を配置し（図３参照）、側面視において、供給手段２とパレット回転装置４との間にロボット３を配置している（図２参照）。ロボット３によりカートンＢが積み上げられたパレットＰは、パレット回転装置４から供給手段２の延長方向の取出方向Ｕに、作業員によってハンドリフトで取出されるが、作業員とロボット３とが干渉しない条件であれば、パレットＰの取出方向Ｕ以外の方向（例えば、図３の矢印Ｖ方向）であってもよい。
【0030】
＜ロボットの動作範囲－１＞
ロボット３の最大の動作範囲Ｍ（ヘッド取付軸３６又は第３軸３ｃの移動範囲）は、図３に示すように平面視において、略ハート形状である。ただし、パーテーション６よりも外側で動作させることはない。
ロボット３の最大の動作範囲Ｍ（ヘッド取付軸３６又は第３軸３ｃの移動範囲）は、図３に示すように平面視において、略ハート形状である。ただし、パーテーション６よりも外側で動作させることはない。
【0031】
＜ロボットの動作範囲－２＞
そして、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍは、図３に示す平面視において、パレット回転装置４に載置されたパレットＰの中心ＣＰを含み、かつ、パレットＰの載置面積の１／４以上パレットＰの載置面積未満である。より望ましくは、パレットＰの載置面積の１／４以上π／４以下であるとよい。このとき、動作範囲Ｍが円弧を描く場合、パレットＰのいずれかの辺Ｈがロボット３の動作範囲Ｍから外れ、安全にパレットＰを取出すことが可能となる。さらにより望ましくは、パレットＰの載置面積の１／４以上１／２以下であるとよい。このとき、パレット回転装置４の動作を最低限に抑えることが可能となる。
そして、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍは、図３に示す平面視において、パレット回転装置４に載置されたパレットＰの中心ＣＰを含み、かつ、パレットＰの載置面積の１／４以上パレットＰの載置面積未満である。より望ましくは、パレットＰの載置面積の１／４以上π／４以下であるとよい。このとき、動作範囲Ｍが円弧を描く場合、パレットＰのいずれかの辺Ｈがロボット３の動作範囲Ｍから外れ、安全にパレットＰを取出すことが可能となる。さらにより望ましくは、パレットＰの載置面積の１／４以上１／２以下であるとよい。このとき、パレット回転装置４の動作を最低限に抑えることが可能となる。
【0032】
＜ロボットの動作範囲－３＞
なお、パレットＰは、パレット回転装置４の中心Ｃ４と、パレットＰの中心ＣＰとが略一致するように、パレット回転装置４上に置かれるため、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍは、パレット回転装置４の中心Ｃ４を含み、かつ、パレットＰの載置面積の１／４以上パレットＰの載置面積未満であると、言い換えることができる。
なお、パレットＰは、パレット回転装置４の中心Ｃ４と、パレットＰの中心ＣＰとが略一致するように、パレット回転装置４上に置かれるため、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍは、パレット回転装置４の中心Ｃ４を含み、かつ、パレットＰの載置面積の１／４以上パレットＰの載置面積未満であると、言い換えることができる。
【0033】
＜ロボットの動作範囲－４＞
また、ロボット３のパレットＰにおける動作範囲Ｍは、パレットＰの載置面を、中心ＣＰを通る２本の直交線で４つの矩形領域Ｅ１～Ｅ４に分割したとき、少なくとも１つの矩形領域Ｅ１～Ｅ４を含むように設定されている。このようなロボット３の動作範囲Ｍであっても、パレット回転装置４でパレットＰを回転（例えば、９０°ずつ回転）させれば、パレットＰの載置面全域を、ロボット３の動作範囲Ｍに含めることができるので、パレットＰの載置面全域に対するカートンＢの載置が可能になる。
また、ロボット３のパレットＰにおける動作範囲Ｍは、パレットＰの載置面を、中心ＣＰを通る２本の直交線で４つの矩形領域Ｅ１～Ｅ４に分割したとき、少なくとも１つの矩形領域Ｅ１～Ｅ４を含むように設定されている。このようなロボット３の動作範囲Ｍであっても、パレット回転装置４でパレットＰを回転（例えば、９０°ずつ回転）させれば、パレットＰの載置面全域を、ロボット３の動作範囲Ｍに含めることができるので、パレットＰの載置面全域に対するカートンＢの載置が可能になる。
【0034】
＜ロボットの動作範囲－５＞
さらに、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍ、及び、ロボット３で移送されるカートンＢの移動範囲は、パレットＰの取出方向Ｕ，Ｖ側の辺Ｈを含まないことが望ましい。このようなロボット３の動作範囲Ｍであると、ロボット３が最大の動作範囲Ｍで動作したとしても、ロボット３及びカートンＢが、パレットＰの取出方向Ｕ，Ｖの辺Ｈまでは到達することがない。
さらに、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍ、及び、ロボット３で移送されるカートンＢの移動範囲は、パレットＰの取出方向Ｕ，Ｖ側の辺Ｈを含まないことが望ましい。このようなロボット３の動作範囲Ｍであると、ロボット３が最大の動作範囲Ｍで動作したとしても、ロボット３及びカートンＢが、パレットＰの取出方向Ｕ，Ｖの辺Ｈまでは到達することがない。
【0035】
＜カートンの積み上げ手順－１＞
ここで、本発明の実施形態に係るパレタイザー１によるカートンＢの積み上げ手順について、図５を参照しつつ説明する。
図５は、本発明の実施形態に係るパレタイザー１によるカートンＢの積み上げ手順の１例を示す平面図である。なお、図５は、パレットＰ上に１段目としてカートンＢを９個載置する場合の手順を示している。また、カートンＢは平面視長方形であるため、長手方向の向きを考慮して、吸着ヘッド３７を回転させることでカートンＢの向きを適宜変更し、パレットＰ上に順次載置されるが、カートンＢの向きの変更動作については説明を省略する。
ここで、本発明の実施形態に係るパレタイザー１によるカートンＢの積み上げ手順について、図５を参照しつつ説明する。
図５は、本発明の実施形態に係るパレタイザー１によるカートンＢの積み上げ手順の１例を示す平面図である。なお、図５は、パレットＰ上に１段目としてカートンＢを９個載置する場合の手順を示している。また、カートンＢは平面視長方形であるため、長手方向の向きを考慮して、吸着ヘッド３７を回転させることでカートンＢの向きを適宜変更し、パレットＰ上に順次載置されるが、カートンＢの向きの変更動作については説明を省略する。
【0036】
＜カートンの積み上げ手順－２＞
まず、ロボット３は、供給手段２からピックアップした１番目のカートンＢをパレットＰの中央位置に載置する。
まず、ロボット３は、供給手段２からピックアップした１番目のカートンＢをパレットＰの中央位置に載置する。
【0037】
＜カートンの積み上げ手順－３＞
つぎに、ロボット３は、供給手段２からピックアップした２番目のカートンＢを１番目のカートンＢの供給手段２側に隣接するように載置し、さらに、供給手段２からピックアップした３番目のカートンＢを２番目のカートンＢの手前側（ロボット３又は基台３０側）に隣接するように載置する。
その後、パレット回転装置４は、パレットＰを矢印Ｒ方向に９０°回転させる。
つぎに、ロボット３は、供給手段２からピックアップした２番目のカートンＢを１番目のカートンＢの供給手段２側に隣接するように載置し、さらに、供給手段２からピックアップした３番目のカートンＢを２番目のカートンＢの手前側（ロボット３又は基台３０側）に隣接するように載置する。
その後、パレット回転装置４は、パレットＰを矢印Ｒ方向に９０°回転させる。
【0038】
＜カートンの積み上げ手順－４＞
パレットＰが９０°回転すると、ロボット３は、供給手段２からピックアップした４番目のカートンＢを１番目及び３番目のカートンＢに隣接するように載置し、さらに、供給手段２からピックアップした５番目のカートンＢを４番目のカートンＢの手前側に隣接するように載置する。
その後、パレット回転装置４は、パレットＰを矢印Ｒ方向に更に９０°回転させる。
パレットＰが９０°回転すると、ロボット３は、供給手段２からピックアップした４番目のカートンＢを１番目及び３番目のカートンＢに隣接するように載置し、さらに、供給手段２からピックアップした５番目のカートンＢを４番目のカートンＢの手前側に隣接するように載置する。
その後、パレット回転装置４は、パレットＰを矢印Ｒ方向に更に９０°回転させる。
【0039】
＜カートンの積み上げ手順－５＞
再びパレットＰが９０°回転すると、ロボット３は、供給手段２からピックアップした６番目のカートンＢを１番目及び５番目のカートンＢに隣接するように載置し、さらに、供給手段２からピックアップした７番目のカートンＢを６番目のカートンＢの手前側に隣接するように載置する。
その後、パレット回転装置４は、パレットＰを矢印Ｒ方向に９０°回転させる。
再びパレットＰが９０°回転すると、ロボット３は、供給手段２からピックアップした６番目のカートンＢを１番目及び５番目のカートンＢに隣接するように載置し、さらに、供給手段２からピックアップした７番目のカートンＢを６番目のカートンＢの手前側に隣接するように載置する。
その後、パレット回転装置４は、パレットＰを矢印Ｒ方向に９０°回転させる。
【0040】
＜カートンの積み上げ手順－６＞
更に再びパレットＰが９０°回転すると、最後に、ロボット３は、供給手段２からピックアップした８番目のカートンＢを１番目及び７番目のカートンＢに隣接するように載置し、さらに、供給手段２からピックアップした９番目のカートンＢを８番目のカートンＢの手前側、かつ２番目のカートンＢの供給手段２側に隣接するように載置する。
更に再びパレットＰが９０°回転すると、最後に、ロボット３は、供給手段２からピックアップした８番目のカートンＢを１番目及び７番目のカートンＢに隣接するように載置し、さらに、供給手段２からピックアップした９番目のカートンＢを８番目のカートンＢの手前側、かつ２番目のカートンＢの供給手段２側に隣接するように載置する。
【0041】
＜カートンの積み上げ手順－７＞
このようにして、９個のカートンＢがパレットＰに載置され、１段目が形成される。その後、パレット回転装置４は、パレットＰを矢印Ｒ方向に更に９０°回転させる。そして、２段目以降のカートンＢは、同様の手順で、１段目（一つ前の段目）のカートンＢの上に積み上げられていく。なお、上述したカートンＢの積み上げ手順は、１例であって、これに限られず、種々の積み上げ手順が適用できることは言うまでもない。
このようにして、９個のカートンＢがパレットＰに載置され、１段目が形成される。その後、パレット回転装置４は、パレットＰを矢印Ｒ方向に更に９０°回転させる。そして、２段目以降のカートンＢは、同様の手順で、１段目（一つ前の段目）のカートンＢの上に積み上げられていく。なお、上述したカートンＢの積み上げ手順は、１例であって、これに限られず、種々の積み上げ手順が適用できることは言うまでもない。
【0042】
＜実施形態の効果－１＞
以上、説明した実施形態の効果について述べる。
実施形態のパレタイザー１は、カートンＢを供給する供給手段２と、カートンＢを供給手段２からパレットＰに移送し、載置するロボット３と、カートンＢが載置されたパレットＰを回転させるパレット回転装置４と、を備えるものである。これにより、小型のロボット３であっても、パレットＰをパレット回転装置４で回転させることにより、パレットＰの載置面全域にカートンＢを載置することができる。その結果、ロボット３を小型化することができるとともに、パレタイザー１及びパレットＰの設置スペースを小さくすることができる。また、パレタイザー１の製造コストも、安くすることができる。そして、パレタイザー１及びパレットＰを囲うパーテーション６も小さくすることができる。
以上、説明した実施形態の効果について述べる。
実施形態のパレタイザー１は、カートンＢを供給する供給手段２と、カートンＢを供給手段２からパレットＰに移送し、載置するロボット３と、カートンＢが載置されたパレットＰを回転させるパレット回転装置４と、を備えるものである。これにより、小型のロボット３であっても、パレットＰをパレット回転装置４で回転させることにより、パレットＰの載置面全域にカートンＢを載置することができる。その結果、ロボット３を小型化することができるとともに、パレタイザー１及びパレットＰの設置スペースを小さくすることができる。また、パレタイザー１の製造コストも、安くすることができる。そして、パレタイザー１及びパレットＰを囲うパーテーション６も小さくすることができる。
【0043】
＜実施形態の効果－２＞
実施形態のパレタイザー１は、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍが、パレットＰの中心ＣＰ（パレット回転装置４の中心Ｃ４）を含み、かつ、パレットＰの載置面積の１／４以上パレットＰの載置面積未満である。これにより、パレットＰの載置面全域に対するカートンＢの載置を可能にしつつ、ロボット３を小型化することができる。
実施形態のパレタイザー１は、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍが、パレットＰの中心ＣＰ（パレット回転装置４の中心Ｃ４）を含み、かつ、パレットＰの載置面積の１／４以上パレットＰの載置面積未満である。これにより、パレットＰの載置面全域に対するカートンＢの載置を可能にしつつ、ロボット３を小型化することができる。
【0044】
＜実施形態の効果－３＞
実施形態のパレタイザー１は、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍ、及び、ロボット３で移送されるカートンＢの移動範囲が、パレットＰが取出される方向側の辺Ｈを含まないものである。これにより、ロボット３が最大の動作範囲Ｍで動作したとしても、ロボット３及びカートンＢが、パレットＰの取出方向Ｕ，Ｖの辺Ｈまでは到達しないから、作業員が安心してパレットＰの取出作業を行えるパレット取出エリアを確保することができる。
実施形態のパレタイザー１は、ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍ、及び、ロボット３で移送されるカートンＢの移動範囲が、パレットＰが取出される方向側の辺Ｈを含まないものである。これにより、ロボット３が最大の動作範囲Ｍで動作したとしても、ロボット３及びカートンＢが、パレットＰの取出方向Ｕ，Ｖの辺Ｈまでは到達しないから、作業員が安心してパレットＰの取出作業を行えるパレット取出エリアを確保することができる。
【0045】
＜実施形態の効果－４＞
実施形態では、パレット回転装置４が、パレットＰを取出すハンドリフトが走行可能な走行面より下方に埋設されているものである。これにより、ハンドリフトが走行する床面１１と、パレットＰが載置されるパレット載置台４４の上面との間の段差が小さくなり、ハンドリフトによるパレットＰの取出しが容易になる。
実施形態では、パレット回転装置４が、パレットＰを取出すハンドリフトが走行可能な走行面より下方に埋設されているものである。これにより、ハンドリフトが走行する床面１１と、パレットＰが載置されるパレット載置台４４の上面との間の段差が小さくなり、ハンドリフトによるパレットＰの取出しが容易になる。
【0046】
＜実施形態の効果－５＞
実施形態では、ロボット３が、４軸以下の水平多関節型のものである。これにより、市販されている安価な４軸以下の水平多関節ロボットを用いて、パレタイザー１を構成することができる。
実施形態では、ロボット３が、４軸以下の水平多関節型のものである。これにより、市販されている安価な４軸以下の水平多関節ロボットを用いて、パレタイザー１を構成することができる。
【0047】
＜変形例の構成－１＞
上記実施形態では、パレット回転装置４を床部１０に埋設したが、生産ラインＬなどの設置階が二階以上などの理由で、床部１０に凹部１２を形成できない場合は、床面１１上に設置してもよい。このような場合は、パレット回転装置４の周囲に、パレット載置台４４の表面よりも低く、床面１１よりも高いステージを設置し、床面１１とステージとをスロープで接続し、ハンドリフトが走行できるように構成すればよい。
上記実施形態では、パレット回転装置４を床部１０に埋設したが、生産ラインＬなどの設置階が二階以上などの理由で、床部１０に凹部１２を形成できない場合は、床面１１上に設置してもよい。このような場合は、パレット回転装置４の周囲に、パレット載置台４４の表面よりも低く、床面１１よりも高いステージを設置し、床面１１とステージとをスロープで接続し、ハンドリフトが走行できるように構成すればよい。
【0048】
＜変形例の構成－２＞
また、上記実施形態では、パレタイザー１によってカートンＢが積み上げられたパレットＰは、作業者が図示しないハンドリフトで取出したが、パレットＰの取出に用いる搬送装置の種類は、これに限られず、また、自動搬送装置でパレットＰを自動的に取出してもよい。
また、上記実施形態では、パレタイザー１によってカートンＢが積み上げられたパレットＰは、作業者が図示しないハンドリフトで取出したが、パレットＰの取出に用いる搬送装置の種類は、これに限られず、また、自動搬送装置でパレットＰを自動的に取出してもよい。
【0049】
＜変形例の構成－３＞
また、上記実施形態では、パレタイザー１によってパレットＰ上に積み上げられたカートンＢは、積み上げられた状態のままハンドリフトで取出したが、パレット回転装置４の周囲にラッパーを設置することで、その場で積み上げられたカートンＢをストレッチフィルムでラッピングすることも可能である。
また、上記実施形態では、パレタイザー１によってパレットＰ上に積み上げられたカートンＢは、積み上げられた状態のままハンドリフトで取出したが、パレット回転装置４の周囲にラッパーを設置することで、その場で積み上げられたカートンＢをストレッチフィルムでラッピングすることも可能である。
【0050】
＜変形例の構成－４＞
また、上記実施形態では、パレタイザー１によってカートンＢをパレットＰに積み上げたが、同様の構成で、パレットＰに積み上げられたカートンＢを一つずつ降ろして排出するデパレタイザーとして用いることも可能である。
また、上記実施形態では、パレタイザー１によってカートンＢをパレットＰに積み上げたが、同様の構成で、パレットＰに積み上げられたカートンＢを一つずつ降ろして排出するデパレタイザーとして用いることも可能である。
【0051】
＜変形例の構成－５＞
また、上記実施形態では、ロボット３の基台３０が床面１１に固定された昇降装置３３に設けられた構成（あるいは、代替例として、基台３０が床面１１に直接固定された構成）で説明したが、同様の構成で、基台３０又は昇降装置３３がＡＧＶ機構を備えてもよい。またこの場合、パレットＰが取出される方向とは反対側の辺Ｈ側近を、パレットＰが取出される方向とは反対側の辺Ｈに水平に、ロボット３がＡＧＶ走行可能となり、ロボット３のＡＧＶ走行がロボット３の第１アーム３１の１軸分を担うため、基台３０より上の軸数は３軸でもよい。ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍが、パレットＰの載置面積の１／４以上パレットＰの載置面積未満であるロボット３であれば、動作範囲がパレットＰの載置面積以上のロボットを用いるのと比較してロボット３が軽量となり、転倒防止の観点で最適である。このように、ロボット３の動作軸の一部を、ＡＧＶ機構や昇降装置３３に代替させることも可能である。
また、上記実施形態では、ロボット３の基台３０が床面１１に固定された昇降装置３３に設けられた構成（あるいは、代替例として、基台３０が床面１１に直接固定された構成）で説明したが、同様の構成で、基台３０又は昇降装置３３がＡＧＶ機構を備えてもよい。またこの場合、パレットＰが取出される方向とは反対側の辺Ｈ側近を、パレットＰが取出される方向とは反対側の辺Ｈに水平に、ロボット３がＡＧＶ走行可能となり、ロボット３のＡＧＶ走行がロボット３の第１アーム３１の１軸分を担うため、基台３０より上の軸数は３軸でもよい。ロボット３のパレットＰ上における動作範囲Ｍが、パレットＰの載置面積の１／４以上パレットＰの載置面積未満であるロボット３であれば、動作範囲がパレットＰの載置面積以上のロボットを用いるのと比較してロボット３が軽量となり、転倒防止の観点で最適である。このように、ロボット３の動作軸の一部を、ＡＧＶ機構や昇降装置３３に代替させることも可能である。
【0052】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【0053】
１ パレタイザー
２ 供給手段
３ ロボット、３０ 基台、３１ 第１アーム、３２ 第２アーム、３３ 昇降装置、３６ ヘッド取付軸、３７ 吸着ヘッド、３ａ 第１軸、３ｂ 第２軸、３ｃ 第３軸
４ パレット回転装置、４１ 固定リング、４２ ベアリング、４３ 回転リング、４４ パレット載置台、４５ リングギヤ、４６ ピニオンギヤ、４７ モータ、Ｃ４ 中心
５ コントローラ
１０ 床部、１１ 床面、１２ 凹部
Ｂ カートン
Ｐ パレット、ＣＰ 中心、Ｍ 動作範囲、Ｅ 矩形領域、Ｈ 取出し方向側の辺 Ｕ，Ｖ 取出方向
２ 供給手段
３ ロボット、３０ 基台、３１ 第１アーム、３２ 第２アーム、３３ 昇降装置、３６ ヘッド取付軸、３７ 吸着ヘッド、３ａ 第１軸、３ｂ 第２軸、３ｃ 第３軸
４ パレット回転装置、４１ 固定リング、４２ ベアリング、４３ 回転リング、４４ パレット載置台、４５ リングギヤ、４６ ピニオンギヤ、４７ モータ、Ｃ４ 中心
５ コントローラ
１０ 床部、１１ 床面、１２ 凹部
Ｂ カートン
Ｐ パレット、ＣＰ 中心、Ｍ 動作範囲、Ｅ 矩形領域、Ｈ 取出し方向側の辺 Ｕ，Ｖ 取出方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
