JP2001261125A - ピッキングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 自動倉庫２の物品を開梱し、搬送装置１２で
棚１４の上部のケース保管部に保管する。搬送装置にケ
ースと個々の物品とを分離するための取り出し手段を設
け、ケースから分離した物品を棚の下部の流動棚に移載
する。流動棚から必要な物品をピッキングロボットでピ
ッキングし、ピースソータへ搬送する。 【効果】 ピッキング作業を自動化でき、ケース単位で
の出荷にも個々の物品単位での出荷にも対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】この発明はピッキングシステムに関
し、特にピッキング用の棚に関する。

【０００２】

【従来技術】ケースから取り出した物品を流動棚に整列
して保管し、必要数ずつピッキングするようにしたピッ
キングシステムが知られている。このようなシステムで
は、ピッキング作業は、流動棚への物品の補充、流動棚
からのピッキングの２段階で行われる。流動棚からの物
品のピッキングは速やかに行えるが、流動棚への物品の
補充は手作業で不便であった。また流動棚へ物品を補充
するにも、離れた場所で物品をケースから取り出して流
動棚まで搬送して補充しなければならなかった。

【０００３】

【発明の課題】この発明の課題は、物品を個々の物品毎
にピッキング可能な状態で保管する第２のエリアへ、容
易に物品を補充できるようにすることにある（請求項１
〜３）。請求項２の発明での追加の課題は、物品の補充
をさらに容易にすることにある。請求項３の発明での追
加の課題は、物品を容易にケースから取り出して分離し
第２のエリアに補充できるようにすると共に、段ボール
単位での出庫にも、個々の物品単位での出庫にも容易に
対応できるようにすることにある。

【０００４】

【発明の構成】この発明は、棚にピッキング対象の物品
を一時保管してピッキングするようにしたピッキングシ
ステムにおいて、前記棚を少なくとも２つのエリアに区
分し、第１のエリアには物品をケース単位で保管し、第
２のエリアには前記ケース単位で保管した物品を、ケー
スから取り出し個々の物品毎にピッキング可能な状態で
保管するようにしたことを特徴とする（請求項１〜
３）。ケースには、請求項３のように段ボールを用いる
ものの他、発泡ポリスチレン等のケース、あるいは専用
のケースなどを用いる。

【０００５】好ましくは、棚を上下に区分して、上下の
一方に前記の第１のエリアを、他方に第２のエリアを設
ける（請求項２）。

【０００６】また好ましくは、第１のエリアには、前記
ケース単位での保管として、少なくとも開梱済みの段ボ
ール単位で物品を保管するようにし、第２のエリアには
物品を整列させて保管する（請求項３）。第１のエリア
には、より好ましくは開梱済みの段ボールの他に、未開
梱の段ボールを保管する。

【０００７】

【発明の作用と効果】この発明では、ピッキングシステ
ムの棚を少なくとも２つのエリアに区分し、第１のエリ
アにケース単位で物品を保管し、このケースから取り出
した物品を、物品毎にピッキング可能な状態で第２のエ
リアに保管する。このため、個々の物品のピッキングま
での流れは、第１のエリアからケースを出庫して、物品
をケースから取り出し、第２のエリアに補充して、物品
毎にピッキングすることになる。これらのため、ピッキ
ングシステムへの物品の補充、特に第２のエリアへの補
充が容易で、効率的にピッキングできる。

【０００８】請求項２の発明では、第１のエリアと第２
のエリアとに、棚を上下に区分する。このため、第１の
エリアにケースを入出庫する高さレベルと、ケースから
取り出した物品を第２のエリアに補充する高さレベルと
が異なり、第１のエリアからケースを出庫し、物品をケ
ースから取り出して第２のエリアに補充するのが容易に
なる。

【０００９】請求項３の発明では、第１のエリアに開梱
済みの段ボールを保管するので、第２のエリアへの物品
の補充に際して、開梱した段ボールから物品を取り出せ
ば良く、第２のエリアへの補充がさらに容易になる。さ
らに段ボール単位での出荷と個別の物品単位での出荷の
双方に容易に対応できる。

【００１０】

【実施例】図１〜図９に、実施例のピッキングシステム
を示す。図１に実施例のピッキングシステムの概略の構
成を示すと、２はパレット式等の自動倉庫で、４はそれ
自体としては公知の開梱手段であり、自動倉庫２から出
庫した物品を開梱する。物品は例えばパレット単位で自
動倉庫２に保管され、このパレットには複数の物品を収
容した段ボール等のケースが、多数積まれている。開梱
手段４は、例えば段ボールの上部の蓋付近の側面を、１
周分周回するように切断して開梱し、カットした段ボー
ルの蓋は廃棄する。開梱手段４で開梱したケースは、搬
送装置１２等で搬送して、棚１４のケース保管手段（第
１のエリア）に保管する。搬送装置１２には、段ボール
等のケースから個々の物品を取り出して分離するための
取り出し手段が設けてあり、ケース保管手段等に保管し
たケースを搬送装置１２で取り出し、ケースから個々の
物品を取り出して分離し、棚１４に設けた流動棚（第２
のエリア）に移載する。これらの過程を経て、パレット
単位で自動倉庫２に保管されていた物品は、個々の物品
に分離されて、棚１４の流動棚に保管される。

【００１１】流動棚に保管された物品を、ピッキングロ
ボット１８でピッキングする。ケース単位で出荷する物
品に対しては、パレット式の自動倉庫２から開梱手段４
を経由せずに、搬送装置１２で搬送する。この搬送の過
程で、未開梱のケースを一旦棚１４のケース保管手段に
保管しても良い。２６は取り出し手段で、搬送装置１２
の取り出し手段とは別個に設ける。２８は検品ステーシ
ョンで、出荷物品のリストを図示しないコンピュータ等
から送信されて表示し、バーコードラベル等をバーコー
ドリーダ等で自動的に読み取って、または物品の形状を
カメラ等で認識して検品する。取り出し手段２６は、開
梱した後ケース単位で搬送装置１２により搬送した物品
を、検品ステーション２８の例えば直前で、ケースから
個々の物品を取り出すためのもので、設けなくても良
い。検品ステーション２８を経由した物品は、それ自体
としては公知のピースソータ３０に搬送され、出荷先や
配送先等に応じて仕分けされて出荷される。またケース
単位で出荷する物品は、ケース出荷場３２へ搬送され
て、同様に出荷される。ピースソータ３０やケース出荷
場３２が仕分け手段の例で、バーコードラベル等を読み
取り、自動的に仕分けすること自体は公知で、ピースソ
ータ３０に限るものではない。

【００１２】図１のピッキングシステムでは、自動倉庫
２にパレット単位で保管された物品は、開梱手段４でケ
ースから開梱され、搬送装置１２で棚１４のケース保管
手段に一時保管される。そして搬送装置１２でケース保
管手段から開梱済みのケースを出庫し、取り出し手段で
ケースから個々の物品を取り出し、流動棚に移載する。
なおケース保管手段に一時保管せずに、開梱手段４から
受け取ったケースから、直ちに個々の物品を取り出し
て、流動棚へ移載しても良い。流動棚へ移載済みの物品
は、物品毎にピッキングロボット１８によりピッキング
され、検品ステーション２８を介してピースソータ３０
へ搬送され、出荷される。このためピッキングから仕分
けまでを自動的に行うことができる。

【００１３】ケース単位で出荷する物品を、開梱手段４
をバイパスして、搬送装置１２等を介して、検品ステー
ション２８へ搬送し、ケース出荷場３２から出荷すれ
ば、ケース単位でも出荷できる。さらに取り出し手段２
６により、検品ステーション２８の直前でケースから個
々の物品を取り出せるようにすると、ケース単位でピー
スソータ３０へ供給することが必要な物品を、速やかに
供給できる。

【００１４】図２，図３に、ピッキングシステムの具体
的な構成を示す。なお図１と同じ符号は同じものを表
し、２は前記の自動倉庫で、６は元梱ピッキング装置
で、自動倉庫２から出庫したパレットから、ケース単位
で物品をピッキングし、開梱手段４へ供給する。８はデ
パレタイザで、開梱せずにケース単位で物品を供給する
ためのものである。

【００１５】１０は自動倉庫で、前記の搬送装置１２
や、前記の棚１４、搬送装置１２へのケース供給用のス
テーション１６、前記のピッキングロボット１８を備え
ている。そして棚１４の一方の側には搬送装置１２を、
他方の側にはピッキングロボット１８を配置し、好まし
くは棚１４を複数設けて、棚と棚との間に搬送装置１２
とピッキングロボット１８とを交互に配置する。実施例
の場合、棚１４は例えば１０棚有り、６台の搬送装置１
２と５台のピッキングロボット１８とを配置している。
この配置を逆転して、ピッキングロボット１８を６台、
搬送装置１２を５台配置しても良い。２０はケース補充
コンベヤで、開梱手段４やデパレタイザ８からケース単
位で物品を前記のステーション１６まで搬送し、２２は
個品搬送コンベヤで、ピッキングロボット１８でピッキ
ングした物品を検品ステーション２８まで搬送する。こ
の明細書で、個品はケースから取り出され、個々の物品
単位でピッキング可能な状態に分離された物品を意味す
る。２４はケース出荷コンベヤで、ケース単位で搬送す
る物品を、搬送装置１２から受け取り、検品ステーショ
ン２８側へと搬送する。２６は前記の取り出し手段、３
０は前記のピースソータ、３２は前記のケース出荷場で
ある。

【００１６】棚１４は、例えばその上部をケース保管手
段に用い、その下部を流動棚とする。これらに応じて、
ケース補充コンベヤ２０やケース出荷コンベヤ２４は個
品搬送コンベヤ２２よりも高い位置を占めるようにし
て、これらが立体交差したり上下に重なったりできるよ
うにする。なお棚１４の上部を流動棚に、下部をケース
保管手段に割り当てても良い。

【００１７】図３に、自動倉庫１０の上下の配置を示す
と、各棚１４の上部はケース保管手段４０に割り当てら
れ、下部を流動棚４２に割り当てる。棚１４，１４の間
や、並列に配置した複数の棚の最外側を、ピッキングロ
ボット１８の走行路や搬送装置１２の走行路に割り当て
る。またピッキングロボット１８の走行路の上部、即ち
棚１４，１４の間で、ケース保管手段４０に向き合った
空きスペースを、ケース保管手段やメンテナンスエリア
等に用いる。図３に、ケース補充コンベヤ２０や個品搬
送コンベヤ２２、ケース出庫コンベヤ２４の高さレベル
を示す。

【００１８】ケース保管手段４０は、その一方の面が搬
送装置１２の走行路に面しており、搬送装置１２からケ
ース単位で物品を受け取り、また搬送装置１２にケース
単位で物品を出庫できる。同様に流動棚４２も一方の側
が搬送装置１２の走行路に面しており、搬送装置１２内
の取り出し手段で個々の物品に分離された物品を受け取
ることができる。流動棚４２の他方の面は、ピッキング
ロボット１８の走行路に面しており、物品は流動棚４２
内に整列して収容され、ピッキングロボット１８へ物品
単位でピッキングできる。

【００１９】図４に、搬送装置１２内の取り出し手段の
構成を示す。搬送装置１２は、レール上を走行する台車
のマストに昇降台を設けたもので、図４は昇降台に搭載
した主な機構部を示す。５０はケース移載手段で、例え
ば公知のスライドフォークやドロワー等を用い、ステー
ション１６やケース出庫コンベヤ２４並びにケース保管
手段４０との間で、物品をケース単位で移載する。５２
は取り出し手段で、ケースから物品を取り出してケース
と物品とを分離し、５４はコンベヤ等を用いた個品移載
手段で、取り出した物品を流動棚４２へ移載する。

【００２０】取り出し手段５２には、１８０°反転す
る、あるいは上下が反転するフレーム等の反転手段５６
が設けてある。反転手段５６には、ケースの上部を押さ
えるための押さえ板５８、並びに押さえ板５８を昇降さ
せるための昇降手段６０、ケースの周囲を支持して反転
時にケースがずれるのを防止すると共に、反転後に押さ
え板５８を下降させた際にピンによる引っ掛けや真空吸
着等によりケースを保持して、ケースと物品とを分離す
るための支持手段６２とを備えている。そして押さえ板
５８〜支持手段６２を、反転手段５６でケースと共に反
転させ、反転後に押さえ板５８を下降させ、この時ケー
スを支持手段６２で保持することにより、ケースと個々
の物品とを分離する。

【００２１】６４はプッシャー等の物品移載手段で、６
６は第２昇降手段で、物品移載手段６４により、押さえ
板５８と第２昇降手段６６との干渉を防止する。干渉の
防止には、例えば反転によりケースと分離した物品を、
物品移載手段６４のプッシャーで押さえ板５８上から第
２昇降手段６６上へと移動させる、あるいは物品移載手
段６４で押さえ板５８のみを引き抜いて、物品を第２昇
降手段６６上へ移載するようにする。この後第２昇降手
段６６は下降して、列搬送手段６８により物品を列単位
で個品移載手段５４へ移載する。列搬送手段６８には、
図４に示すように、真空吸着等を用いた吸着搬送装置等
を用いればよい。

【００２２】図５に搬送装置１２の具体的な構造を示す
と、７０はマスト、７２は昇降台で、昇降台７２は上部
エリア７４と下部エリア７６とに区分し、上部エリア７
４にはフレーム７７を設けて、移動レール７８上を水平
方向に移動できるようにしてある。またケース移載手段
５０は、ここでは一対設けてある。反転手段５６はフレ
ーム７７に設けてあり、８０はモータで、反転手段５６
を図５の矢印方向に１８０゜反転させ、８２はコンベヤ
で、物品移載手段６４を水平方向に沿って移動させ、８
６はコンベヤで、列搬送手段６８を移動させ、８８は列
搬送手段６８を昇降させるための昇降装置で、同時に真
空源を兼ねている。

【００２３】図６に搬送装置１２の動作を示す。搬送装
置１２はケース補充コンベヤよりケースを移載し、ケー
ス保管手段との間でケースを移載し、またケース出庫コ
ンベヤへケースを移載する。搬送装置１２はさらに、ケ
ースから個々の物品（個品）を取り出す。ケースを個々
の物品へ分解するには、ケース上部の開口部を押さえ板
で押さえ、ケースの側面を支持手段で支持し、この状態
で反転手段でケースを反転する。次いで押さえ板を昇降
手段により下降させ、支持手段でケースの側面を支持し
て保持すると、ケースと個々の物品とを分離できる。次
いで物品移載手段６４で物品をシフトして第２昇降手段
上へ移動させて、押さえ板との干渉を防止する。この
後、物品を第２昇降手段で下降させ、コンベヤ等からな
る個品移載手段へ列搬送手段で１列ずつ搬送する。

【００２４】図７に、搬送装置１２での、ケース４６と
物品４８との分離を模式的に示す。昇降手段６０によ
り、押さえ板５８を物品４８の上部を塞ぐ位置に保持
し、支持手段６２をケース４６へ向けて前進させ、ケー
ス４６の両側面を支持する。この状態から反転手段５６
を１８０゜反転させると、ケース４６が上部に表れ、物
品４８の下部を押さえ板５８で保持した状態となる。こ
こから支持手段６２によりケース４６の上部を支持し、
昇降手段６０を用いて押さえ板５８を下降させると、物
品４８とケース４６とを分離できる。次いで物品移載手
段６４により物品４８の山を第２昇降手段６６上へとシ
フトさせる。これによってケース４６と物品４８との分
離は終了し、押さえ板５８を上昇させ、反転手段５６を
反転させると、反転手段５６は元の状態に復帰する。ま
た図７の例では、一対のケース移載手段５０を設けてい
るので、次のケース移載手段５０上のケース４６の処理
のため、フレーム７７を移動レール７８を用いて水平移
動させる。

【００２５】第２昇降手段６６が下降すると、列搬送手
段６８により、物品４８を列単位で吸着搬送し、個品移
載手段５４上に列単位で移載する。これらの過程で空き
のケースが発生し、これらは例えばケース移載手段５０
上に戻して、ステーション１６等に戻す、あるいは図示
しない空きケース出庫ステーション等に搬送する。

【００２６】図８，図９に、ピッキングロボット１８に
より、流動棚４２から物品４８をピッキングすることを
示す。流動棚４２には、個別の傾斜棚９０が多数設けて
あり、これらはピッキングロボット１８側が下側となる
ように傾斜しており、先端にストッパーを設けて物品４
８が落下しないようにしてある。傾斜棚９０は摩擦係数
の低い板材によって構成したり、ローラ等を設けること
により、滑らかに物品を送り出せるようにすることが好
ましい。９２はピッキングロボット１８のマストで、９
４はその昇降台である。９６はピッキングコンベヤで、
９８はコンベヤで開口１００へ向けて物品を送り出し、
開口１００を経由した物品はコンベヤ１０２で下降し
て、例えば個品搬送コンベヤ２２へ供給する。ピッキン
グコンベヤ９６は、傾斜棚９０の先端にあるストッパー
の隙間に進入し、ピッキングすべき物品を持ち上げてピ
ッキングし、コンベヤ９８まで搬送する。コンベヤ９８
では物品を開口１００へと搬送し、開口１００に送られ
た物品はコンベヤ１０２を介して、個品搬送コンベヤ２
２へと搬送される。個品搬送コンベヤ２２へ供給する変
わりに、ピッキングロボット１８に複数の物品収容部を
設けて、出荷先毎にストックしても良い。

【００２７】実施例での、搬送装置１２やピッキングロ
ボット１８等の構成自体は任意である。さらに自動倉庫
２からの出庫からピースソータ３０やケース出荷場３２
での出荷までのデータの管理は、出荷指令に基づいてコ
ンピュータ制御により行うことができる。

【００２８】実施例ではほとんど人手を介さずに、自動
倉庫２にパレット単位で収容した物品を、ピースソータ
３０やケース出荷場３２で仕分けして出荷できる。そし
て物品単位での出荷にも、ケース単位の出荷にも対応で
き、ピッキングロボット１８で流動棚４２から短時間に
多量の物品を個品搬送コンベヤ２２へ供給できる。流動
棚４２には、開梱済みの状態で、ケース保管手段４０に
ケース単位で保管した物品を、搬送装置１２で夜間の閑
散時等に補充できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のピッキングシステムのブロック図

【図２】 実施例のピッキングシステムのレイアウトを
示す平面図

【図３】 実施例のピッキングシステムでの倉庫の断面
図

【図４】 実施例のピッキングシステムでの、取り出し
手段のブロック図

【図５】 実施例のピッキングシステムでの、搬送装置
の昇降台に搭載された取り出し手段の側面図

【図６】 実施例でのピッキングシステムでの取り出し
手段の作用を示すブロック図

【図７】 実施例のピッキングシステムでの、ケースの
反転から、ケースからの物品の取り出し、下側位置への
物品の搬送、列単位での個品移載手段への搬送を模式的
に示す概略図

【図８】 実施例での、流動棚からのピッキングロボッ
トでの物品のピッキングを示す図

【図９】 実施例での、ピッキングロボットの要部側面
図

【符号の説明】

２ 自動倉庫 ４ 開梱手段 ６ 元梱ピッキング装置 ８ デパレタイザ １０ 自動倉庫 １２ 搬送装置 １４ 棚 １６ ステーション １８ ピッキングロボット ２０ ケース補充コンベヤ ２２ 個品搬送コンベヤ ２４ ケース出庫コンベヤ ２６ 取り出し手段 ２８ 検品ステーション ３０ ピースソータ ３２ ケース出荷場 ４０ ケース保管手段 ４２ 流動棚 ４６ ケース ４８ 物品 ５０ ケース移載手段 ５２ 取り出し手段 ５４ 個品移載手段 ５６ 反転手段 ５８ 押さえ板 ６０ 昇降手段 ６２ 支持手段 ６４ 物品移載手段 ６６ 第２昇降手段 ６８ 列搬送手段 ７０ マスト ７２ 昇降台 ７４ 上部エリア ７６ 下部エリア ７７ フレーム ７８ 移動レール ８０ モータ ８２ コンベヤ ８６ コンベヤ ８８ 昇降装置 ９０ 傾斜棚 ９２ マスト ９４ 昇降台 ９６ ピッキングコンベヤ ９８ コンベヤ １００ 開口 １０２ コンベヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棚にピッキング対象の物品を一時保管し
   てピッキングするようにしたピッキングシステムにおい
   て、前記棚を少なくとも２つのエリアに区分し、第１の
   エリアには物品をケース単位で保管し、第２のエリアに
   は、前記ケースから取り出した物品を物品毎にピッキン
   グ可能な状態で保管するようにしたことを特徴とする、
   ピッキングシステム。
2. 【請求項２】 前記棚を上下に区分して、上下の一方に
   前記の第１のエリアを、他方に第２のエリアを設けこと
   を特徴とする、請求項１のピッキングシステム。
3. 【請求項３】 前記第１のエリアには、前記ケース単位
   での保管として、少なくとも開梱済みの段ボール単位で
   物品を保管するようにし、前記第２のエリアには物品を
   整列させて保管するようにしたことを特徴とする、請求
   項１または２のピッキングシステム。