特許 7591257 ラックの管理システム

(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】

(24)【登録日】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】ラックの管理システム

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/91 20060101AFI20241121BHJP

   B65B 5/06 20060101ALI20241121BHJP

   B65B 35/30 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

B65G47/91 B

B65B5/06

B65B35/30

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020187718

(22)【出願日】2020-11-11

(65)【公開番号】P2022077078

(43)【公開日】2022-05-23

【審査請求日】2023-04-26

(73)【特許権者】

【識別番号】597017812

【氏名又は名称】株式会社ナベル

(72)【発明者】

【氏名】南部 隆彦

【審査官】大塚 多佳子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０４０１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２４０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７２９４６３８（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４７／９１

Ｂ６５Ｂ ５／０６

Ｂ６５Ｂ ３５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のラックが同一の経路を搬送されるラック用の通路に沿って設置された物品積み込み用の複数のロボットと、
同一種類の物品を前記複数のロボットに供給する供給部と、
各ロボットにより同一種類の物品が積み込まれた複数のラックをまとめて排出する排出部と、
前記供給部が各ロボットに供給する物品の量を変化させて、各ラックへの積み込みがほぼ同時に完了できるようにタイミングを調整する調整部とを備える、ラックの管理システム。

【請求項2】

前記調整部は、一のロボットが一のラックへの積み込みを完了させるまでの残りの物品の数と、一のロボットに隣り合って配置される他のロボットが他のラックへの積み込みを完了させるまでの残りの物品の数とを比較する演算部を含み、
前記供給部は、前記演算部による比較結果に基づいて、前記一のロボット及び前記他のロボットに物品を供給する、請求項１記載のラックの管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ラックの管理システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

複数の段ボール箱に卵パックを積み込む装置が知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。この卵パックの積み込み装置は、複数の段ボール箱が搬送される段ボール用の通路に沿って、複数台のロボットが並べて設置される。この卵パックの積み込み装置で積み込みが完了した段ボール箱は、２箱ずつまとめて排出される。

【0003】

卵パックの流通形態として、段ボール箱の他に、棚が付いたラックに積み込まれるものも知られている（例えば、下記特許文献２を参照）。ラックは、段ボール箱よりも多くの卵パックを積み込むことができ、また、段ボール箱よりも複雑な積み方をする点が、大きな違いとして挙げられる。

【0004】

なお、物品の一例として卵パックを挙げたが、ラックに載せた状態で流通する他の物品についても同じようなことがいえる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－１７７３２６号公報

【文献】実用新案登録第３２０９２５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

段ボール箱の場合には、積み込まれる物品の数が少なく、積み方も複雑ではないため、２箱の段ボール箱をほとんど同じタイミングで完成させることが比較的容易である。

【0007】

一方、ラックの場合には、段ボール箱に比べて、積み込まれる物品の数が多く、積み方も複雑であり、複数台のロボットの積み込み状況に差が生じてしまうことがある。そのため、一のラックは積み込みが完了したにもかかわらず、その一のラックを排出するために他のラックの積み込みが完了するまで待ち時間が発生してしまう場合があった。

【0008】

本発明は、複数の物品積み込み用ロボットの稼働率の低下を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のラックの管理システムは、複数のロボットと、供給部と、排出部と、調整部とを備える。ロボットは、物品積み込み用のもので、複数のラックが同一の経路を搬送されるラック用の通路に沿って設置される。供給部は、同一種類の物品を前記複数のロボットに供給する。排出部は、各ロボットにより同一種類の物品が積み込まれた複数のラックをまとめて排出する。調整部は、前記供給部が各ロボットに供給する物品の量を変化させて、各ラックへの積み込みがほぼ同時に完了できるようにタイミングを調整する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、複数の物品積み込み用ロボットの稼働率の低下を抑制することができる。

【0011】

この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態にかかるラックの管理システムを示す平面図。

【図2】同実施形態にかかる物品積み込み用のロボットを示す側面図。

【図3】同実施形態にかかる物品積み込み用のロボットの動作状態を示す側面図。

【図4】同実施形態にかかるラックの管理システムを示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本実施形態にかかるラックの管理システムＳについて、図１～図４を用いて説明する。

【0014】

本実施形態のラックの管理システムＳは、複数の卵パックＰを積み込む卵パック専用の移動可能なラック１１，１２に関する管理システムＳである。ラック１１，１２は、卵パックＰの生産ラインの下流側に設けられる。卵パックＰの生産ラインには、卵をパックに収容する機器や、パックにラベルを設ける機器、卵やラベルを検査するための機器など、様々な機器が並んでいる。生産ラインでは、卵がパックに収容され、ラベルが設けられ、種々の検査を受けた卵パックＰが次々と生産される。ラック１１，１２に積み込まれる段階では、各卵パックＰは、蓋が閉められ、ラベルが設けられた状態となっている。

【0015】

ラック１１，１２は、複数の棚板１３を備え、各棚板１３に卵パックＰが載せられる。この状態で、ラック１１，１２は動かされ、そのまま売り場に陳列が可能である。ラック１１，１２は、側面の３方向がフレーム１４で囲まれている。ラック１１，１２は、出し入れ側にもこぼれ止めが付いている。ラック１１，１２は、棚板１３を複数枚備え、棚一段あたり４～６個（４～６段）の卵パックＰを積み上げる。そして、卵パックＰが横方向にずり落ちないように、卵パックＰ自体が、上下に積まれた卵パックＰの横ずれを抑制できる形状になっている。各棚板１３は、折り畳み式のもので、手前側に引き出された使用状態と折り畳まれて奥側に位置する収納状態との間で状態変更可能である。使用状態の各棚板１３の上方には、卵パックＰが収納される収納空間が形成される。収納空間には、卵パックＰが上下に積み重ねられる。ラック１１，１２は、さらに、フレーム１４の内側に設けられる棚板受け（図示しない）と、キャスター１６とを備える。

【0016】

複数のラック１１，１２は、ラック用の通路７０上で搬送される。ラック用の通路７０は、例えば、直線状のものであり、空のラック１１，１２を後述するロボット１，２に供給するラック用の供給部７１と、積み込みが完了したラック１１，１２をロボット１，２側から排出する排出部７とを備える。複数のラック１１，１２は、ラック用の通路７０上で横向きに、すなわち、側フレーム１４が前後になるようにして運ばれる。本実施形態では、ラック１１，１２が２台ずつ供給され、２台ずつ排出されるようになっている。すなわち、ラック用の供給部７１は、各ロボット１，２により積み込まれる複数のラック１１，１２をまとめて供給し、排出部７は、各ロボット１，２により積み込まれる複数のラック１１，１２をまとめて排出する。

【0017】

卵パックＰは、種々の大きさ、形状のものがある。図では、１０個入りのもので、「フラットパック」と呼ばれる蓋の天面が平坦な卵パックＰを示している。

【0018】

本実施形態のラックの管理システムＳは、卵パックＰをラック１１，１２に積み込む複数のロボット１，２と、排出部７と、調整部８とを主体に構成される。

【0019】

ロボット１，２は、ラック用の通路７０に沿って設置される。本実施形態では、２台のロボット１，２が隣り合って並ぶ。２台のロボット１，２は、ラック１１，１２の最下段から最上段まで卵パックＰを積み込んで完成させるという点で同じ作業内容を行うものであるが、ロボット１，２は、ラック１１，１２への卵パックＰの積み込み方が互いに異なるものであってもよい。一のラック１１には、一のロボット１が卵パックＰを積み込む。一のロボット１は、一のラック１１の最下段から最上段まで卵パックＰを積み込む。一のロボット１は、他のラック１２に対しては積み込み動作を行わない。他のラック１２には、一のロボット１とは異なる他のロボット２が卵パックＰを積み込む。他のロボット２は、他のラック１２の最下段から最上段まで卵パックＰを積み込む。他のロボット２は、一のラック１１に対しては積み込み動作を行わない。他のラック１２は、一のラック１１よりも上流側に位置する。他のラック１２は、一のラック１１と同じ排出部７から排出される。

【0020】

各ロボット１，２は、ロボットヘッド３と、ロボットアーム４とを備える。

【0021】

ロボットヘッド３は、保持部５を備える。保持部５は、複数の卵パックＰを保持する。保持部５は、複数の吸着部材６によって構成される。各吸着部材６は、蓋が閉じられた卵パックＰの天面側を吸着する。各吸着部材６は、真空機構に接続されている。１つの卵パックＰにつき、複数個の吸着部材６で保持する。

【0022】

ロボットアーム４は、ロボットヘッド３の位置姿勢を変更可能なものである。ロボットアーム４は、一時待機領域１７とラック１１，１２との間でロボットヘッド３を移動させる。ロボットアーム４は、例えば、６軸垂直多関節ロボット等の、任意に作動する慣用の多関節ロボットが適用される。この他に、ロボットアーム４は、ロボットヘッド３をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸に対して、任意に移動させることができるロボットまたは装置など種々のものを採用できる。

【0023】

一時待機領域１７は、物品搬送装置１８の下流側に設けられている。物品搬送装置１８は、複数の卵パックＰを搬送する。本実施形態では、ロボット１，２ごとにそれぞれ物品搬送装置１８が設けられている。

【0024】

調整部８は、同じ排出部７から排出される複数のラック１１，１２への積み込みが完了するタイミングを調整する。調整部８は、演算部９と、供給部１０とを備える。

【0025】

演算部９は、一のロボット１が一のラック１１への積み込みを完了させるまでの残りの卵パック数と、一のロボット１に隣り合って配置される他のロボット２が他のラック１２への積み込みを完了させるまでの残りの卵パック数とを比較する。演算部９は、ＣＰＵ、内部メモリ、入出力インターフェース、ＡＤ変換部などの専用のコンピュータまたは汎用のコンピュータによって構成される。内部メモリに格納されたプログラムにしたがって、ＣＰＵおよびその周辺機器が協働することによって、演算部９としての機能が発揮される。

【0026】

供給部１０は、演算部９による結果に基づいて、１本の生産ラインから順次搬送される卵パックＰを、一のロボット１と他のロボット２とに卵パックＰを供給する。本実施形態では、上述したロボット１，２に準じたロボットを用いて、一のロボット１用の物品搬送装置１８と、他のロボット２用の物品搬送装置１８とに、生産ラインから送られてくる複数の卵パックＰを分配する。言い換えれば、供給部１０は、演算部９による結果に基づいて、一の物品搬送装置１８と他の物品搬送装置１８とに供給する卵パックＰの数量を調整する。

【0027】

次に、ラックの管理システムＳを用いたラック１１，１２の管理方法の一例について説明する。

【0028】

まず、空の２台のラック１１，１２を積み込み用のロボット１，２の前に移動させる。各ラック１１，１２は、一時的に固定される。そのうち一のラック１１には卵パックＰを２００個積み込み、他のラック１２には卵パックＰを２５０個積み込むという状況を例にして説明する。

【0029】

一のロボット１は、まず、一の物品搬送装置１８から複数個の卵パックＰを吸着して持ち上げ、一のラック１１に置く。この動作を繰り返し、棚板１３の一段分が完成したら、上段の棚板１３を引き出す。次の段の棚板１３に卵パックＰを置く際には、一のロボット１と、一の物品搬送装置１８の待機位置を上方に移動させる。他のロボット２も、一のロボット１と同様の動きを行う。

【0030】

各ロボット１，２の積み込み動作の途中、例えば、各ロボット１，２が棚板１３の２段目まで卵パックＰの積み込みを完成させた際に、演算部９は、各ラック１１，１２への積み込みが完了するまでの残りの卵パック数を算出する。例えば、一のロボット１が、１２０個積み込みが完了しており、同様に、他のロボット２が、１２０個積み込みが完了しているとする。この場合、一のロボット１が一のラック１１への積み込みを完了させるまでの残りの卵パック数は、８０個であり、他のロボット２が他のラック１２への積み込みを完了させるまでの残りの卵パック数は、１３０個である。供給部１０は、演算部９による結果に基づいて、一のロボット１よりも、他のロボット２の方により多くの卵パックＰを供給して、他のロボット２が一のロボット１よりも卵パックＰを多く積み込めるように調整する。これによって、各ラック１１，１２の積み込みがほぼ同時に完了できるようにする。

【0031】

なお、各ロボット１，２の積み込み動作の最初から、例えば、一のロボット１と他のロボット２に対して、一定の比率で卵パックＰを供給してもよい。すなわち、演算部９が、一のロボット１が一のラック１１への積み込みを完了させるまでの残りの卵パック数が２００個と、他のロボット２が他のラック１２への積み込みを完了させるまでの残りの卵パック数が２５０個と算出した結果に基づいて、供給部１０は、一のロボット１と他のロボット２とに４：５の割合で卵パックＰを供給するようにしてもよい。

【0032】

このようにして、ほぼ同じタイミングで一のラック１１と他のラック１２への積み込みが完了した卵パックＰは、排出部７から２台まとめて排出される。

【0033】

以上説明したように、本実施形態にかかるラックの管理システムＳは、複数のロボット１，２と、排出部７と、調整部８とを備える。ロボット１，２は、物品積み込み用のもので、複数のラック１１，１２が搬送されるラック用の通路７０に沿って設置される。排出部７は、各ロボット１，２により積み込まれる複数のラック１１，１２をまとめて排出する。調整部８は、各ラック１１，１２への積み込みが完了するタイミングを調整する。

【0034】

調整部８は、さらに、演算部９と、供給部１０とを備えることが好ましい。演算部９は、一のロボット１が一のラック１１への積み込みを完了させるまでの残りの物品の数と、一のロボット１に隣り合って配置される他のロボット２が他のラック１２への積み込みを完了させるまでの残りの物品の数とを比較する。供給部１０は、演算部９による結果に基づいて、一のロボット１と他のロボット２とに物品を供給する。

【0035】

また、本実施形態のラックの管理システムＳは、一のロボット１によって卵パックＰが積み込まれる一のラック１１と、一のラック１１よりも上流側に位置し、一のロボット１と異なる他のロボット２によって卵パックＰが積み込まれて一のラック１１と同じ排出口から排出される他のラック１２とを管理する。ラックの管理システムＳは、演算部９と、調整部８とを備える。演算部９は、一のラック１１の積み込みを完了させるまでの残りの卵パック数と、他のラック１２の積み込みを完了させるまでの残りのパック数とを比較する。調整部８は、演算部９による結果に基づいて、一のロボット１と他のロボット２とに供給する卵パックＰの数量を調整する。

【0036】

なお、本発明は上述した実施形態に限られない。

【0037】

演算部９は、ロボット１，２に何らかのトラブルが発生した際に演算を行うものであってもよい。例えば、２台のロボット１，２のうち、一のロボット１の積み込み動作に不具合が生じた場合、その復旧作業中、他のロボット２の積み込み動作は続けておくことができる。すると、例えば、不具合発生前までは、各ラック１１，１２の積み込みを完了させるまでの残りの卵パック数が同数またはほぼ同じだったとしても、復旧作業後には、各ラック１１，１２の積み込みを完了させるまでの残りの卵パック数に差が生じてしまう。このような場合にも、本発明を適用することが好ましい。

【0038】

物品は、卵パックＰには限られない。また、ラックも、卵パック用のラック１１，１２には限られない。

【0039】

ロボット１，２は、１本のラック用の通路７０に対して３台以上配置されていてもよい。また、１本のラック用の通路７０は、直線状のものには限らないし、複数のロボット１，２は互いに隣接して配置されていなくてもよい。

【0040】

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明は、ラックの管理システムに利用することができる。

【符号の説明】

【0042】

１、２…ロボット
７…排出部
８…調整部
９…演算部
１０…供給部
１１、１２…ラック
７０…ラック用の通路
Ｓ…ラックの管理システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】