JP2005225582A

JP2005225582A - 物品処理設備

Info

Publication number: JP2005225582A
Application number: JP2004033527A
Authority: JP
Inventors: Yoshikane Takenaka; 良周竹中
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】搬送異常が生じたときの安全性を確保しながらも、運転再開までの短縮化を図れる物品処理設備を提供する。
【解決手段】作業用棚１Ａにおける上端側から供給された物品を下端側に自重移動させる自重移動式の棚部分Ｔに対する物品補充位置に移動して物品Ｂを搬送供給する補充用移動体２の運転を管理する管理制御手段１０が、棚部分Ｔへの搬送異常がを検出する搬送異常検出手段１６、１７にて搬送異常が検出されると、充用移動体２による物品Ｂの搬送供給を停止させ、作業用棚１Ａの前面側に位置する作業者にて操作可能に装備される復旧指令手段２１にて復旧指令が指令されると、補充用移動体２による補充物品の搬送供給を再開させるように構成されている物品処理設備。
【選択図】図８

Description

本発明は、上端側から供給された物品を下端側に自重移動させる自重移動式の棚部分が複数並置された作業用棚と、その作業用棚における背面側に装備されて、前記棚部分に対する物品補充位置に移動して前記棚部分の上端側に補充物品を搬送供給する補充用移動体と、物品処理情報に基づいて前記補充用移動体の運転を管理する管理制御手段とが設けられた物品処理設備に関する。

上記物品処理設備は、例えば、複数の棚部分の夫々に異なる物品を収納しておき、ピッキング情報に基づいて、作業員が各棚分から物品を取り出して収納容器に収納するピッキング作業を行うのに用いられることになる（例えば、特許文献１参照）。

このような物品処理設備においては、物品補充位置に位置する補充用移動体により物品を棚部分に搬送するときに、物品の棚部分への搬送に異常を生じる虞がある。つまり、棚部分に既に補充されている物品が棚部分の下端側に適正通り移動せずに、棚部分の途中で停止していたり、棚部分に物品が満杯状態で存在するにも拘わらず物品の補充が指令される等の管理上のトラブルの結果、棚部分に物品を補充するスペースが無いことがあり、このような状態で補充物品の搬送供給を行うと、棚部分の途中で停止している物品や棚部分に満杯状態で収納されている物品のために、補充用移動体から棚部分に向けて搬送される物品の移動が妨げられるものとなる搬送異常が発生するものとなる（図６参照）。
上記特許文献１には記載されていないものの、このような搬送異常が生じたときに対処するために、一般に、上記のような搬送異常を検出する搬送異常検出手段が、補充用移動体に備えられ、その搬送異常検出手段にて搬送異常が検出されると、管理制御手段が補充用移動体を非常停止させるようになっていた。そして、このように非常停止させた補充用移動体の運転を再開するには、棚部分の途中で停止している物品を下端側に移動させるように強制移動させたり、棚部分に満杯状態に収納されている物品の一部を取り除いて物品の満杯を解消する（図７参照）等の修正作業を作業員が行ったのち、補充用移動体に備えさせた操作部を用いて作業員が非常停止解除指令を与えることにより、管理制御手段が補充用移動体の搬送供給を再開させるように構成されている。

特開平３−１０２００５号公報

上記の如く非常停止させた補充用移動体の運転を再開するには、補充用移動体に備えさせた操作部に非常停止解除指令を与えることになるが、補充用移動体は作業用棚の背面側に装備されるものであるため、作業用棚の前面側に位置する作業員が非常停止解除指令を与えるためには、作業棚の前面側から背面側に移動する必要があり、面倒な作業となるものであった。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、搬送異常が生じたときの安全性を確保しながらも、運転再開までの短縮化を図れる物品処理設備を提供する点にある。

本発明の物品処理設備は、上端側から供給された物品を下端側に自重移動させる自重移動式の棚部分が複数並置された作業用棚と、その作業用棚における背面側に装備されて、前記棚部分に対する物品補充位置に移動して前記棚部分の上端側に物品を搬送供給する補充用移動体と、物品処理情報に基づいて前記補充用移動体の運転を管理する管理制御手段とが設けられたものであって、その第1特徴構成は、
前記物品補充位置に位置する前記補充用移動体による前記棚部分への物品の搬送供給の異常を検出する搬送異常検出手段と、前記作業用棚の前面側に位置する作業員にて操作可能に装備される復旧指令手段とが設けられ、
前記管理制御手段は、前記搬送異常検出手段にて搬送異常が検出されると、前記補充用移動体による物品の搬送供給を停止させ、前記復旧指令手段にて復旧指令が指令されると、前記補充用移動体による物品の搬送供給を再開させるように構成されている点にある。

第１特徴構成によれば、搬送異常検出手段にて搬送異常が検出されると、補充用移動体による棚部分への物品の搬送供給が停止されて、搬送供給を継続した場合のトラブル発生を回避して安全性が確保されることになる。
その後、作業員により、搬送異常を解消するための修正作業、例えば棚部分の途中で停止している物品を下端側に強制移動させたり、棚部分に満杯状態に収納されている物品の一部を取り除いて満杯を解消する修正作業が行われることになり、その修正作業後、復旧指令手段にて復旧指令が指令されると、補充用移動体による物品の搬送供給が再開されて、棚部分への物品の補充が行われることになる。
そして、復旧指令手段が、作業用棚の前面側に位置する作業員にて操作可能に装備されているから、作業員が復旧指令を指令することを大きな手間を掛けることなく行なうことができるものとなり、搬送異常が発生してから物品の搬送供給を再開するまでの時間を短縮化することが可能となる。
したがって、搬送異常が生じたときの安全性を確保しながらも、運転再開までの短縮化を図れる物品処理設備を提供するに至った。

本発明の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記補充用移動体に、前記棚部分の上端部に物品が満杯であるか否か検出する満杯検出手段が設けられ、
前記管理制御手段が、前記満杯検出手段にて前記棚部分において物品が満杯でないことが検出されることを条件として、物品の搬送供給を行うように構成されている点にある。

第２特徴構成によれば、棚部分に物品が満杯であれば、物品の搬送供給を行わないものとすることによって、満杯である場合に物品の搬送供給を行うようにした場合における、搬送異常を発生することを未然に回避できるばかりでなく、物品同士を衝突させて、物品を損傷させる等のトラブルを招くことをも回避させることが可能となるのであり、もって、棚部分への物品の搬送供給を一層良好に行わせことが可能となった。

本発明の第３特徴構成は、上記第1特徴構成又は第２特徴構成に加えて、
前記補充用移動体に、前記棚部分に補充する物品の存否を検出する物品検出手段が設けられ、
前記搬送異常検出手段が、物品の搬送供給を開始して設定時間経過する間に、前記物品検出手段にて補充物品の非存在が検出されないと搬送異常であると判別するように構成されている点にある。

第３特徴構成によれば、物品の搬送供給を開始してから設定時間経過する間において、前記物品検出手段にて補充物品の非存在が検出されないと搬送異常とするものであるから、物品の搬送供給が適切に行われていないこと、つまり搬送異常を、物品を確認しながら行うことになるため、搬送異常を的確に検出し易いものとなる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、前後一対の収納棚１が設けられ、それらの収納棚１の間にスタッカークレーン２が配置されている。前後一対の収納棚１のうちの前方側の収納棚１における下方側部分に、上端側から供給された物品Ｂを下端側に自重移動させる自重移動式の棚部分Ｔを棚横幅方向に複数個並べ且つ上下方向に３段に並べる状態で備える作業用棚１Ａが構成されている。前後一対の収納棚１のうちの前記作業棚１が装備される箇所以外の部分には、作業用棚１Ａに補充する物品Ｂを収納する物品載置用棚部分Ｕが、棚横幅方向及び上下方向に複数並置する状態で備えられている。そして、前記スタッカークレーン２が、物品入出庫コンベヤ３から供給される物品Ｂを収納棚１に収納することになり、また、スタッカークレーン２は、作業用棚１Ａの背面側に装備されて、各棚部分Ｔに対する物品補充位置に移動して棚部分Ｔの上端側に物品Ｂを搬送供給する補充用移動体として機能するようになっている。
尚、前記物品Ｂは、ダンボール箱等のケース内に各種の品物を収納する形態となっている。

前記スタッカークレーン２は、走行車体２Ａに昇降台２Ｂを備えて構成されるものであって、昇降台２Ｂには、自重移動式の棚部分Ｔに物品を搬送供給し、物品載置用棚部分Ｕに対して物品Ｂを出し入れし、さらには、物品入出庫コンベヤ３に対して物品Ｂを授受するための物品移載装置４が装備されている。この物品移載装置４は種々の形態のものを使用できるが、本実施形態では搬送用コンベヤ４Ａを備えて、この搬送コンベヤ４上に載置した物品Ｂを自重移動式の棚部分Ｔに搬送供給できるように構成され、また、例示はしないが、物品載置用棚部分Ｕに対する物品Ｂの出し入れや、物品入出庫コンベヤ３に対する物品Ｂの授受を行うために、物品Ｂを左右から挟持する一対の挟持体を出退自在に備えた挟持式搬送装置をも備えて構成されている。

前記作業用棚１Ａの前方側には、物品収集用のケースＫを搬送する物品収集用コンベヤ５が設けられ、各棚部分Ｔの下端部には、図４にも示すように、ケースＫ内に投入する物品数量を数値表示する数値表示部６ａ、物品投入が完了したことを指令する完了指令スイッチ６ｂを備える表示器６が設けられている。

このような構成を備える設備は、ピッキング作業を行うのに用いられることになるのであり、以下、ピッキング作業について説明する。
図１に示すように、作業用棚１Ａがその長手方向に複数のゾーンＺに区分けされ、各ゾーンＺの夫々に作業員が配置されている。前記物品収集用コンベヤ５は、各ゾーンＺに対してケースＫを割り当てる状態で間欠的に駆動されるものであって、詳しくは、複数のゾーンＺでのピッキング作業が全て終了したことが表示器６からの完了指令により確認されると、各ケースＫを隣接するゾーンＺに搬送すべく駆動されるようになっている。前記表示器６は、各ゾーンＺに位置するケースＫに投入する物品数量を数値表示部６ａにて表示させるようになっている。要するに、各ゾーンＺの作業員は、表示器６にて表示される物品数量を各ゾーンＺのケースＫに投入し、その投入が完了すると投入完了指令を表示器６より指令することになる。そして、複数のゾーンＺでのピッキング作業が全て終了すると、ケースＫが隣接するゾーンＺに搬送されることになり、以下これが繰り返されてピッキング作業が行われるようになっている。

次に、図３に基づいて制御構成を説明しながら、説明を加える。
前記各ケースＫに収納する物品の種類やその数量を特定する物品処理情報としての物品仕分情報が入力されて、設備全体の運転を管理する管理制御手段としての管理装置１０、その管理装置１０と通信自在で、前記物品収集用コンベヤ５の駆動や前記表示器６の作動を管理する作業コントローラ１１、及び、前記管理装置１０と通信自在で、前記スタッカークレーン２に搭載されてその運転を管理するクレーンコントローラ１２が設けられ、管理装置１０と作業コントローラとの間で通信しながら、上述の如く、物品収集用コンベヤ５や表示器６の作動が制御されるようになっており、また、管理装置１０とクレーンコントローラ１２との間で通信しながら、管理装置１０の指令に基づいてスタッカークレーン２が運転されるようになっている。

前記スタッカークレーン２の運転制御について説明を加えると、前記管理装置１０は、ピッキング作業の進行に伴って、棚部分Ｔで消費される物品消費量を管理するようになっており、そして、物品Ｂが消費された棚部分Ｔに物品を補充すべく、クレーンコントローラ１２に指令することになる。そして、クレーンコントローラ１２は、スタッカークレーン２を作動させて、補充する物品Ｂを収納棚１から取り出して、その補充物品を該当する棚部分Ｔに補充する、物品補充処理を行うことになる。
また、管理装置１０は、収納棚１に補充する物品Ｂが前記物品入出庫コンベヤ３にて供給されると、その物品Ｂを収納棚１に収納すべく、クレーンコントローラ１２に指令することになる。そして、クレーンコントローラ１２はスタッカークレーン２を作動させて、物品Ｂを物品入出庫コンベヤ３から搬送して収納棚１における該当する物品載置用棚部分Ｕに収納する、物品収納処理を行うことになる。

前記スタッカークレーン２の制御構成について説明を加えると、前記クレーンコントローラ１２が、前記走行車体２Ａの走行用モータ７及び前記昇降台２Ｂの昇降用モータ８の作動を管理し、そして、前記クレーンコントローラ１２と通信自在な移載制御部９が設けられている。この移載制御部９は、クレーンコントローラ１２からの指令に基づいて前記移載装置４の作動を管理するものであり、この移載制御部９には、図４〜図６にも示すように、昇降台２Ａに物品Ｂが存在しているか否かを検出するフォトインタラプタ式の在荷検出センサ１５、昇降台２Ａの左右の端部夫々に配置されて、昇降台２Ｂの搬送コンベヤ２Ａ上に載置された物品Ｂがはみだしているか否かを検出するフォトインタラプタ式のはみだし検出センサ１６、作業用棚１Ａの棚部分Ｔの上端部に物品Ｂが存在するか否か、つまり、棚部分Ｔが満杯であるか否かを光反射式形態で検出する満杯検出手段としての一対の満杯検出センサ１７を備えており、それらセンサ１５、１６、１７の検出情報をクレーンコントローラ１２に通信するようになっている。尚、図中１８は、クレーンコントローラ１２に各種の情報を入力する人為操作用の操作部である。
ちなみに、在荷検出センサ１５、及び、はみだし検出センサ１６は、棚部分Ｔに補充する物品Ｂの存在を検出する物品検出手段として機能することになり、そして、後述するように、在荷検出センサ１５、及び、はみだし検出センサ１６を用いて、スタッカークレーン２による棚部分Ｔへの物品Ｂの搬送異常を検出する搬送異常検出手段Ｇが構成されることになる。また、例示はしないが、スタッカークレーン２の走行位置を検出する走行位置検出センサや昇降台２Ｂの昇降位置を検出する昇降位置検出センサが装備されて、スタッカークレーン２つまり昇降台２Ｂを、棚部分Ｔに対する物品補充位置、物品載置用棚部分Ｕに対する物品搬出入位置、及び、物品入出庫コンベヤ３に対する物品搬出入位置に位置させるように制御するように構成されている。

そして、クレーンコントローラ１２は、補充する物品Ｂを棚部分Ｔに供給する物品補充処理を実行するときには、図５に示すように、満杯検出センサ１７にて満杯検出されていないことを条件として移載装置４を作動させるようになっており、そして、図６に示すように、移載装置４を作動させた後において、設定時間を経過しても、はみだし検出センサ１６が物品の存在を検出する場合には搬送異常であるとして、スタッカークレーン２の運転、つまり移載装置４の作動を停止し、且つ、管理装置１０に搬送異常発生を通信するように構成され、且つ、後述する如く、管理装置１０から解除指令が指令されると、満杯検出センサ１７にて満杯検出されていないことを条件として、再度移載装置４を作動させるようになっている。
また、クレーンコントローラ１２は、補充する物品Ｂを棚部分Ｔに供給する物品補充処理を実行するときに、満杯検出センサ１７にて満杯が検出されていると、この場合にも、管理装置１０に搬送異常を通信するように構成され、そして、管理装置１０から解除指令が指令されると、満杯検出センサ１７にて満杯検出されていないことを条件として、再度移載装置４を作動させるようになっている。

前記管理装置１０は、上述の如く搬送異常が通信されてくると、作業コントローラ１１に、作業員に報知するための警報ブザー等の警報装置２０を作動させる警報指令を通信するようになっている。そして、図７に示すように、作業員は警報装置２０が作動されると、棚部分Ｔの物品Ｂの載置状態をチェックして、搬送異常の原因となった物品Ｂの詰まりの存否を確認して、詰まりがあった場合にはそれを修正する修正作業を行うことになる。例示する場合は、物品Ｂが満杯状態であるため、物品Ｂの一部を除去する作業を行うことになる。修正作業が完了すると、作業員は、作業用棚１Ａの前面側に位置する作業員によって操作可能に装備されている復旧指令手段としての復旧完了スイッチ２１を操作して復旧指令を入力することになる。この復旧指令が作業コントローラ１１より管理手段１０に伝達されると、管理手段１０は、スタッカークレーン２により物品Ｂを棚部分Ｔに補充する搬送供給を再開すべく、上述如く解除指令をクレーンコントローラ１２に指令することになり、前記移載装置１１による物品Ｂの搬送供給が再開されるようになっている。
ちなみに、前記警報装置２０は、各ゾーンＺの夫々に設けて、搬送異常がどのゾーンＺで発生したかが分かるようにすると良いが、どの棚部分Ｔで搬送異常が発生したかはスタッカークレーン２の位置で分かるので、必ずしも必要ないものである。また、復旧完了スイッチ２１も、各ゾーンＺの夫々に設けても良いが、設備全体として１つ設ける形態でも良い。本実施形態では、隣接するゾーンＺの間に一つづつ配置する形態で、作業用棚１Ａの前部に設けるようにしてある。

次に、クレーンコントローラ１２による物品補充処理について、図８のフローチャートに基づいて説明を加える。
先ず、満杯検出センサ１７の検出情報に基づいて棚部分Ｔが満杯であるか否かが判別される（＃１）。満杯で無いときには、はみ出し検出センサ１６がはみ出しを検出する場合（＃２）、あるいは、在荷センサ１５が在荷を検出する場合（＃３）においては、移載装置４を作動させる移載処理（＃４）が実行される。また、上記の如く満杯で無いときにおいて、はみ出し検出センサ１６がはみ出しを検出せず（＃２）、加えて、在荷センサ１５が在荷を検出しない（＃３）場合においては、上述した修正作業により物品Ｂの搬送供給が完了したものとして、管理装置１０に移載完了報告を行うことになる（＃７）。

上述の如く移載処理（＃４）を実行した後において、はみ出し検出センサ１６がはみ出しを検出して再びはみ出しを検出しない状態になる場合（＃５）には、昇降台２Ｂから棚部分Ｔへの物品Ｂの搬送供給が適正に行われたことが確認できるものであり、加えて、満杯検出センサ１７が満杯を検出しない（＃６）場合には、棚部分Ｔでの物品Ｂの自重下降も適正に行われて、物品Ｂの補充搬送が完了したものとして、管理装置１０に移載完了報告を行うことになる（＃７）。

満杯検出センサ１７にて棚部分Ｔが満杯であることが検出される（＃１）場合には、上述の如く移載装置１１の作動を停止させて、管理装置１０に搬送異常を通信する警報処理（＃９）を行い、その後、管理装置１０から解除指令が指令されるまで待機することになる（＃１０）。そして、解除指令が指令されると、上述した満杯検出センサ１７の検出情報に基づいて棚部分Ｔが満杯であるか否かを判別する処理（＃１）からの処理を順次実行することになる。

上述の如く移載装置１１を作動させる移載処理（＃４）を実行した後において、はみ出し検出センサ１６がはみ出しを検出して再びはみ出しを検出しない状態になる（＃５）ことが、設定時間の間に現出されないと（＃８）、この場合にも、上述の如く移載装置１１の作動を停止させて、管理装置１０に搬送異常を通信する警報処理（＃９）を行い、その後、管理装置１０から解除指令が指令されるまで待機することになる（＃１０）。そして、解除指令が指令されると、上述した満杯検出センサ１７の検出情報に基づいて棚部分Ｔが満杯であるか否かを判別する処理（＃１）からの処理を順次実行することになる。

＜別実施形態＞
以下、別実施形態について列挙する。
（１）上記実施形態においては、補充用移動体として、スタッカークレーン２を例示したが、棚横幅方向の全長に伸びる昇降枠とその昇降枠に沿って移動自在な移載装置を備える形式の補充用移動体を用いて実施してもよい。
（２）上記実施形態においては、作業用棚１Ａが収納棚１の下部に装備される場合を例示したが、作業用棚１Ａを独立して設置する形態で実施してもよい。
（３）搬送異常検出手段Ｇとしては、撮像手段にて移載状態を監視するようにする等、各種の形態を用いることができる。

物品処理設備の概略側面図物品処理設備の概略平面図制御構成を示すブロック図表示器の正面図正常な搬送供給状態を示す概略側面図搬送異常状態を示す概略側面図修正作業を示す概略側面図物品補充処理の制御作動を示すフローチャート

符号の説明

１Ａ作業用棚
２補充用移動体
１０管理制御手段
１５物品検出手段
１６物品検出手段
１７満杯検出手段
２１復旧指令手段
Ｇ搬送異常検出手段
Ｔ棚部分

Claims

上端側から供給された物品を下端側に自重移動させる自重移動式の棚部分が複数並置された作業用棚と、その作業用棚における背面側に装備されて、前記棚部分に対する物品補充位置に移動して前記棚部分の上端側に物品を搬送供給する補充用移動体と、物品処理情報に基づいて前記補充用移動体の運転を管理する管理制御手段とが設けられた物品処理設備であって、
前記物品補充位置に位置する前記補充用移動体による前記棚部分への物品の搬送供給の異常を検出する搬送異常検出手段と、前記作業用棚の前面側に位置する作業員にて操作可能に装備される復旧指令手段とが設けられ、
前記管理制御手段は、前記搬送異常検出手段にて搬送異常が検出されると、前記補充用移動体による補充物品の搬送供給を停止させ、前記復旧指令手段にて復旧指令が指令されると、前記補充用移動体による物品の搬送供給を再開させるように構成されている物品処理設備。
前記補充用移動体に、前記棚部分の上端部に物品が存在するか否か検出する満杯検出手段が設けられ、
前記管理制御手段が、前記満杯検出手段にて前記棚部分において物品が満杯でないことが検出されることを条件として、物品の搬送供給を行うように構成されている請求項１記載の物品処理設備。
前記補充用移動体に、前記棚部分に補充する物品の存否を検出する物品検出手段が設けられ、
前記搬送異常検出手段が、物品の搬送供給を開始して設定時間経過する間に、前記物品検出手段にて物品の非存在が検出されないと搬送異常であると判別するように構成されている請求項１又は２記載の物品処理設備。