特許 7302119 物品積付装置

(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】2023-06-26

(45)【発行日】2023-07-04

(54)【発明の名称】物品積付装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 57/03 20060101AFI20230627BHJP

   B65G 61/00 20060101ALI20230627BHJP

   B65G 1/00 20060101ALI20230627BHJP

   B65G 47/90 20060101ALI20230627BHJP

【ＦＩ】

B65G57/03 G

B65G61/00

B65G1/00 501F

B65G47/90 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018064674

(22)【出願日】2018-03-29

(65)【公開番号】P2019172455

(43)【公開日】2019-10-10

【審査請求日】2021-03-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000110011

【氏名又は名称】トーヨーカネツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110559

【弁理士】

【氏名又は名称】友野 英三

(72)【発明者】

【氏名】篠原 啓樹

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２５８９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２０１５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０５９３４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－１７７３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３１９５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３３０１５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ５７／０３

Ｂ６５Ｇ ６１／００

Ｂ６５Ｇ １／００

Ｂ６５Ｇ ４７／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ミックスサイズの箱形状の物品を搬送する搬送路と、
前記搬送路上を搬送されてきた前記物品が自動積付けされる荷役台と、
前記搬送路の上部に設けられる、前記搬送路と同方向に駆動されるＹ移動体と上下に駆動されるクランプアームを支持するクランプホルダが前記搬送路の方向に取り付けられて前記搬送路と直交方向に駆動されるＸ移動体とを有し、前記クランプアームが前記物品を掴んで前記荷役台上に自動積付けする自動機と、
前記物品を縦横のサイズが同一または近似するサイズ毎にグループ分けし、前記サイズ毎に前記荷役台に積載すべき番地を予め付与したグループデータ及び前記グループデータを組合わせて積載効率の高いパターンを生成するロジックを格納するデータベースと、
複数の前記物品をサイズが混在のまま前記搬送路上を搬送させて前記荷役台の直前で一時停止させ、前記データベースに記憶されている前記積載効率の高いパターンにしたがって複数の前記物品から物品を選んでいき、該選んだ物品を、前記グループデータで規定される前記荷役台上の所定の番地にセットし、同一もしくは近似サイズの物品を同じ番地に積み付ける棒状積付けを行うように前記自動機を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とする物品積付装置。

【請求項2】

前記Ｙ移動体は、Ｙ方向に向くＹレールに沿って移動するガイド部材を両側に有し、かつ前記Ｙレールと直交する両側にはＸレールが設けられた枠体であり、
前記Ｘ移動体は、前記Ｘレールに沿って転動するガイド部材を両側に有し、下部に前記クランプホルダが取り付けられた枠体であり、
前記Ｘ移動体及びＹ移動体は、前記データベースの情報に基づいてそれぞれＹ方向及びＸ方向に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の物品積付装置。

【請求項3】

前記荷役台は、パレット、台車、または搬送用トレイのいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の物品積付装置。

【請求項4】

前記物品積付装置は、前記搬送路の前方に、前記荷役台を搬送するコンベアと、前記コンベアの両側に、前記荷役台上に積付けられた前記物品を整える機構を更に備えたことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の物品積付装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品積付装置に関し、更に詳しくは、段ボール箱等の四角形状の物品をパレット等の荷役台に棒状に積み上げる、いわゆる棒積みを行うための物品積付装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ミックスサイズの四角形状の物品をパレットやかご台車等の荷役台に多段に自動積付けする装置として、いわゆる順建て方式の物品積付装置が一般に用いられている。

【0003】

図６は、従来の順建て方式の物品積付装置の概略システム構成図を示している。図６に示すように、積付け予定のサイズの異なった複数種の物品、すなわちミックスサイズの物品が混在している場合、この例では数字１～９で示す９種類のサイズ（図６は同一サイズでイメージ的に示す）の積付け予定グループの物品１００を搬送路１０から自動機１１に供給し、自動機１１でパレット等の荷役台１２に積付けていく。その場合、搬送路１０から自動機１１に至る以前に、積付け予定の物品グループの中から積付け効率の高い組み合わせをプログラムロジックで算出し、その算出に基づいて順建て装置９によりその順番、この例では数字１から８までの数字通りの順番で物品１００を搬送路１０で自動機１１に供給し、自動機１１で荷役台１２上に下から順に積付けていくものである。この搬送路１０における供給順序を決定する操作を順建て方式と呼び、一般に広く物品積付装置に採用されている(例えば特許文献１参照)。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１２６９０９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の順建て方式の物品積付装置では、ミックスサイズの物品を自動積付けする際には、積込み予定の物品のグループの中から積付け効率の高い組み合わせをロジックで算出した後、その順番通りで搬送路で搬送して自動機に供給する必要があり、そのためのプログラムロジックや、搬送路で効率よい順番で供給する機能、例えば、マルチシャトルシステム、コンベアバッファシステムなど大規模な順建て装置を要するばかりでなく、積付け後においても大小の混在した物品１００が荷役台１２上にランダムに積付けられている状態となり、不安定な積み方になって荷崩れを生じやすいという問題があった。

【0006】

本発明はこうした従来技術に係る問題点を解決することを企図したものであり、順建てを不要にすると共に、棒積み方式により、順建て装置を不要にすると共に、荷役台上に積載効率の高いパターンで荷崩れなく安定的な積付けを可能にした物品積付装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、複数種のサイズの物品を積付ける装置として棒積み方式を採用することで、順建て機能を不要とし、低コストで安定的な積付けを可能にすることを見出し、本発明の完成に至った。

【0008】

すなわち、本発明の物品積付装置は、ミックスサイズの箱形状の物品を搬送路で搬送し、荷役台上に自動積付けする物品積付装置であって、前記物品を縦横のサイズが同一または近似するサイズ毎にグループ分けし、当該サイズ毎に前記荷役台に積載すべき番地をグループデータとして格納すると共に、当該グループデータを組合わせて積載効率の高いパターンをロジックとして格納するデータベースと、前記データベースからの情報に基づいて、前記荷役台上の所定の番地に積載効率の高いグループの配置組み合わせにより当該サイズの物品をセットし棒状に積付けていく自動機とを備えたことを特徴としている。

【0009】

さらに好ましくは、前記自動機は、前記荷役台に前記物品を搬入する搬送路と、前記搬送路の上部に設けられた、前記搬送路と同方向に駆動されるＹ移動体及び前記搬送路と直交方向に駆動されるＸ移動体と、前記Ｘ移動体に取り付けられたクランプホルダに支持され、上下に駆動されるクランプアームとを備え、前記データベースの情報に基づいて前記クランプアームで前記搬送路上の物品を掴み、前記荷役台の所定の番地に棒積みするようにした構成である。

【0010】

さらに好ましくは、前記Ｙ移動体は、Ｙ方向に向くＹレールに沿って移動するガイド部材を両側に有し、かつ前記Ｙレールと直交する両側にはＸレールが設けられた枠体であり、前記Ｘ移動体は、前記Ｘレールに沿って移動するガイド部材を両側に有し、下部に前記クランプホルダが取り付けられた枠体であり、前記Ｘ移動体及びＹ移動体は、前記データベースの情報に基づいてそれぞれＹ方向及びＸ方向に駆動される構成である。

【0011】

さらに好ましくは、前記荷役台は、パレット、台車、または搬送用トレイのいずれかとすることも可能である。

【発明の効果】

【0012】

本発明の物品積付装置によれば、棒積み方式により、順建て装置を不要にすると共に、荷役台上に積載効率の高いパターンで荷崩れなく安定的な積付けが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る物品積付装置を概念的に示すシステム構成図である。

【図2】本発明の物品積付装置に使用される自動機の一実施の形態を示す斜視図である。

【図3】荷役台上での物品の棒積み番地の例を示す上面図である。

【図4】ミックサイズの物品におけるサイズの一例を示す図である。

【図5】自動機の制御回路の一例を示すブロック図である。

【図6】従来の順建て方式の物品積付装置を概念的に示すシステム構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を、図面に表わした実施形態を用いてより詳細に説明する。但し、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術思想によってのみ限定されるものである。

【0015】

図１は、本発明の物品積付装置の実施の形態を概念的に示すシステム構成図である。図６に示す従来例と同様、数字１～８で示す８種類のサイズの積付け予定グループの物品１００を自動機１１でパレットに積付けていく場合の例である。本発明では、ミックスサイズの物品１００を、従来のように順建てを行うことなく、ランダムに搬送路１０から自動機１１に供給し、自動機１１でパレット１２に棒積みにより積付けていくものである。すなわち、従来のように順建てした後に搬送路１０に送り込むことなく、ランダムに搬送路１０に送り込み、搬送路１０から自動機１１に供給する。自動機１１は、物品１００のサイズ毎のグループ分けしたグループデータ、及び物品の積載効率を最大限にする積載組合せを生成するロジックが格納されているデータベース３１の情報に基づいて制御され、後述するように、物品１００を自動機１１でパレット１２に棒積みにより積付けていくものである。次に、自動機１１の構成を図２により説明する。

【0016】

図２は、本発明の物品積付装置に使用される自動機１１の実施の形態を示す斜視図である。同図に示すように、本実施形態の物品積付装置は、基本的には、ローラコンベア等の搬送路１０と、棒積み用の自動機１１と、荷役台であるパレット１２とを備えている。

【0017】

自動機１１は、上下動するクランプアーム１６を横方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に駆動して物品をパレット１２に棒積みするものである。ローラコンベア等の搬送路１０の上方に、搬送路１０の搬送方向（Ｙ方向）に移動するＹ移動体１３と、Ｙ移動体１３に支持され、Ｙ移動体１３と直交する方向に移動するＸ移動体１４と、Ｘ移動体１４に取り付けられたクランプホルダ１５と、クランプホルダ１５に支持されるクランプアーム１６とを備えている。

【0018】

Ｙ移動体１３は、長方形の枠体１７のＸ方向両側には車輪１９が設けられ、Ｙ方向の両側下部に一対のレール１８が設けられたものであり、この車輪１９がＹ方向の一対のレール２０上を転動してＹ移動体１３がＹ方向に移動するようになっている。なお、車輪１９に代えてレール２０上を摺動するガイド部材を使用することができる。

【0019】

Ｘ移動体１４は下部に４個の車輪２１を有し、この車輪２１がＹ移動体１３のレール１８上で転動し、Ｘ移動体１４がＸ方向に移動するようになっている。なお、車輪２１に代えてレール１８上を摺動するガイド部材を使用することができる。

【0020】

Ｘ移動体１４の下部にはクランプホルダ１５が取り付けられ、クランプホルダ１５にはワイヤ等により上下動する一対のクランプアーム１６が装着されている。クランプアーム１６は周知のクランプ開閉機構により開閉操作されて物品１００を両側から掴むようになっている。

【0021】

自動機１１の下方にはローラコンベア等の搬送路１０が設置されており、選別機（図示せず）から送られてくる物品１００を搬送する。搬送路１０の前方には、物品１００を積付ける荷役台であるパレット１２がパレットコンベア２４上に設置されている。このパレット１２の両側（片側のみ図示）にはエアシリンダ２２により駆動されるプッシャ２３が設けられている。

【0022】

搬送路１０の直前（図の右方）には、物流センタの荷捌き場があり、ここで物品は上記自動機１１に到着する以前にプログラム上でグループ分けができている。

【0023】

図３は、パレット１２で棒積みする場合の番地を示す上面イメージ図である。棒積みする物品は四角形状の段ボールケースまたはプラスチックケースであり、Ａ～Ｇはグループ分けされた物品１００の棒積みされる位置（番地）を示す概念図であり、図４はサイズグループの一例を示している。

【0024】

図３に示す、Ａの位置（番地）には、図４のＷ（横寸法）が２０１～２２０ｍｍ、Ｌ（縦寸法）が２２０～２４０ｍｍのサイズの物品、Ｂの位置には、Ｗが１８０～１５０ｍｍ、Ｌが１５０～１７０ｍｍのサイズの物品、さらに、Ｃの位置には、Ｗが４００～４５０ｍｍ、Ｌが４００～４５０ｍｍのサイズの物品がそれぞれ積付けられることを示している。同様にして、Ｄ～Ｇの位置にも予め決められたサイズの物品が積付けられる（サイズの例示は省略）。

【0025】

図５は、自動機１１の制御用のブロック回路の一例である。上記のようなグループ分けの情報は、情報処理装置（図示せず）のデータベース３１にプログラムとして格納されており、搬送路１０に搬入される以前にパレット１２上の番地（積付け位置）が決まっている。積付けする物品の種類（サイズ）は、積付け、物流を行うユーザにより、あるいは積付けする日によっても異なり、それらの情報に基づいて図３及び図４に示すようなグループ分けのプログラム３１ａを組み、これをデータベース３０に格納する。さらに、データベース３１には、グループ分けのデータを組合わせて積載効率、すなわち、パレット上にできるだけ多数の物品を積載できる積載効率の高いパターンを生成するロジック３１ｂを組合わせデータとして格納する。

【0026】

物品１００のサイズ等の情報は、物品１００のケースに表示されており、この情報は搬送路１０に搬入されて自動機１１に到着する以前にセンサ３０で読み取られて、そのサイズ情報がデータベース３１に送信され、データベース３１から自動機１１の制御回路３２に制御情報が送信され、この制御回路３２により自動機１１が駆動される。

【0027】

物品１００はサイズが混在のまま搬送路１０でパレット１２の方向に搬送され、パレット１２の直前で一時停止する。ここで、制御回路３２からの出力により自動機１１が制御される。すなわち、自動機１１のＹ移動体１３が車輪１９を介してレール２０上でＹ方向に駆動されると共に、Ｘ移動体１４が車輪２１を介してレール１８上でＸ方向に駆動され、搬送路１０の先頭の物品１００Ａの上方でクランプアーム１６が下降し、物品１００Ａをクランプアーム１６で掴んで持ち上げ、プログラムで設定された番地、例えばＡの位置にセットする。以下、同様にして次々と搬送路１０上の物品１００を決められたＡ～Ｇ番地に持っていき、図１に示すように、同一もしくは近似サイズの物品を同じ番地に棒状に積付ける、いわゆる棒積みによりパレット１２に積付けていく。この際、自動機１１は、データベース３１にロジックとして記憶されている積載効率の高いパターンにしたがって物品１００を選んでいき、当該番地に棒積みで積載していくことができる。

【0028】

Ａ～Ｇ番地に棒積みされる物品１００は、横（Ｗ）と縦（Ｌ）のサイズが同一サイズの物品はずれることなく、棒状に積付けられるが、図４に示すような近似サイズの物品の場合は、その中心を合致させた状態で棒積みしていくことにより、多少でこぼこがあっても安定的に棒積みされる。なお、物品１００の横（Ｗ）と縦（Ｌ）のサイズが同一または近似していれば、高さが異なっていても同じ番地に積付けることができる。

【0029】

棒積みが完了した後、プッシャ２３により二方（片側のプッシャのみ図示）から積付けられた物品をプッシュし、形を整えた後、パレット１２をパレットコンベア２４により移動させて車両で運搬する。なお、図示のパレット１２に代えて、かご台車その他の台車や搬送用トレイを使用する場合もあり、パレット以外の荷役台を使用することができる。

【0030】

以上述べたように、本発明の実施の形態の物品積付装置によれば、物品をサイズ毎にグループ分けをし、かつこのグループデータを組合わせて積載効率の高いパターンの配置組合せのプログラムロジックをデータベース３１に格納し、その情報に基づいて自動機１１を制御し、同一もしくは近似サイズの物品を同じ番地に棒状に棒積みによりパレット１２に積付けていくようにしたので、従来の順建て装置が不要となり、ランダムに搬送路１０から供給していくことが可能となると共に、横（Ｗ）と縦（Ｌ）のサイズが同一または近似サイズの物品はずれることなく安定して棒状に積付けることができると共に、積載組合せロジックにより積載効率が最も高いパターンにより積載することができ、一定の面積のパレット１２により多くの物品を安定的に積載することが可能となる。

【0031】

また、棒積みする自動機１１もＹ移動体１３とＸ移動体１４とクランプアーム１６の簡単な構成で実現でき、複雑な積付けロボットが不要になり、低コストで棒積みの物品積付装置を提供することが可能となる。

【0032】

以上、本発明を図面を用いて詳細に説明したが、これは本発明の一実施形態であり、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明の物品積付装置は、段ボールケースのほかプラスチックケース、木材ケース等、箱形状の全ての物品に適用するできる。

【符号の説明】

【0034】

１０ 搬送路
１１ 自動機
１２ パレット（荷役台）
１３ Ｙ移動体
１４ Ｘ移動体
１５ クランプホルダ
１６ クランプアーム
１７ 枠体
１８ レール
１９ 車輪（ガイド部材）
２０ レール
２１ 車輪（ガイド部材）
２２ プッシャ
３１ データベース
３１ａ グループ分けデータ
３１ｂ 積載組合せデータ
３２ 制御回路
１００ 物品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】