JP2016113291A - 仕分け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＣなどのように１オーダーあたりの出荷品数が少なく、仕分け先数が多い仕分け作業において、装置を大型化することなく、また、シュートに仕分け作業者を配置する必要のない構造にすることで仕分け作業者の数を抑えることができる仕分け装置を提供する。また、仕分け装置において効率良く仕分け作業を行うことで、バッチピッキングにおいて集約する品種単位を大きくすることができ、バッチピッキングの作業効率を向上することができる仕分け装置を提供する。
【解決手段】複数の物品を仕分け先ごとに仕分ける仕分け装置であって、仕分けエリアを上下２段とし、上位のエリアにおいては、走行自在な無人走行車により、物品を直接仕分け先に対応する開口まで搬送させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、通信販売などにおいて、購入者から注文された物品を仕分け、梱包し、発送を行う物流倉庫において、複数の物品の仕分けを行うための仕分け装置に関する。

近年、電子商取引（ＥＣ：Electronic Commerce）と呼ばれるインターネットを用いた通信販売（以下、単にＥＣと呼ぶ）の利用者は増加し続けている。
ＥＣでは、店舗販売やカタログを用いた通信販売などとは違い、常に膨大な種類の物品を取り扱っており、また、購入者は好きなタイミングで物品の注文をすることができる。

一方で、ＥＣの販売店側としては、購入者に迅速に物品を発送するため、常に膨大な種類の物品を在庫として管理していなければならないため、通常は物流倉庫に物品を保管し、購入された物品は物流倉庫から直接、購入者へ発送されることになる。

このようにＥＣの物品を扱っている物流倉庫では、物品在庫が保管されている在庫保管エリアから、注文を受けた物品を探し出して仕分けエリアに集めた後、仕分け装置（ソーター）によって出荷カートン別に物品を仕分け、梱包し、購入者へ発送されている。

なお、在庫保管エリアから商品を探し出して集める作業は、ＥＣでは一般的に、オーダー毎に行われるわけではなく、オーダーを集約して品種単位にまとめてピッキングを行うバッチピッキングが行われている。

従来、このようなバッチピックングが行われる、仕分けエリアの仕分け装置（ソーター）としては、例えば特許文献１に開示されるように、物品を搬送するループ状の搬送ラインと、搬送ラインにより搬送されている物品を仕分ける複数のシュートとを備え、各シュートに割り当てられた仕分け先に応じて、搬送ラインから各シュートに物品を仕分けるものが知られている。

このような従来の仕分け装置では、ループ状の搬送ラインの上に物品が投入された順番で搬送ラインの上を回っている。
これら複数の物品は、予め定められたループ状の搬送ラインの上を、並び方を守ったまま同じ経路で搬送されなければならない。
このような場合には、物品は仕分け先に対応するシュートまで最短のコースを辿っている訳ではない。

特開２０１３−２４５０８７号公報

ところで、物流倉庫から小売店舗への出荷では、１オーダーあたりの出荷品数が多かったが、ＥＣでは、一般消費者へ直接出荷をすることになるため、１オーダーあたりの出荷品数が少なく、全体のオーダー件数（仕分け先数）が多くなっている。

上記のような仕分け装置を用いた仕分け作業では、同時に仕分けを行う仕分け先の数が増えれば増えるほど、開口の数が必要となってくる。このため、ＥＣのように、仕分け先数が多い場合に、仕分け作業を効率化するためには、シュートの数を増やす必要があった。

しかしながら、シュートの数を増やすことによって、仕分け装置も大型化してしまい設置コストが増加してしまう。
また、１０〜２０のシュートに対して１人の仕分け作業者が付き、仕分けが完了した出荷カートンを梱包作業者に受け渡しているが、開口の数が増えると仕分け作業者も増やす必要があり、人件費も増加してしまう。

本発明では、このような現状に鑑み、ＥＣなどのように１オーダーあたりの出荷品数が少なく、仕分け先数が多い仕分け作業において、装置を大型化することなく、また、シュートに仕分け作業者を配置する必要のない構造にすることで仕分け作業者の数を抑えることができる仕分け装置を提供することを目的とする。

また、仕分け装置において効率良く仕分け作業を行うことで、バッチピッキングにおいて集約する品種単位を大きくすることができ、バッチピッキングの作業効率を向上することができる仕分け装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述するような従来技術における課題を解決するために発明されたものであって、本発明の仕分け装置は、
複数の物品を仕分け先ごとに仕分ける仕分け装置であって、
仕分けエリア内を走行自在な無人走行車により、前記物品を直接仕分け先に対応する開口まで搬送することを特徴としている。

このような仕分け装置によれば、ＥＣなどのように１オーダーあたりの出荷品数が少なく、仕分け先数が多い仕分け作業において、装置を大型化することなく、また、シュートに仕分け作業者を配置する必要のない構造にすることで仕分け作業者の数を抑えることができる。

また、本発明では、
前記仕分けエリアは、
側面視で上位の階を構成する上位のエリアと、側面視で下位の階を構成する下位のエリアとにより構成され、
前記上位のエリアには、
平面的に広がる走行路と、
前記走行路に臨むように配置された物品供給部と、
前記走行路から物品を排出する複数の開口と、
前記走行路を自動走行する複数の無人走行車と、が具備され、
前記下位のエリアには、空のコンテナの供給と、仕分け済みコンテナの排出を行うコンテナ供給装置が具備されていることが好ましい。
このように、作業エリアを上下２つに分けたことにより、平面的に小さなスペースで仕分け作業を連続的にかつ効率的に行うことができる。

また、本発明では、
前記コンテナ供給装置により、前記下位のエリアに供給される出荷用のコンテナのうち投入される物品の数が多いコンテナは、投入される物品の数が少ないコンテナに比べて、前記物品供給部の近くに配置されることが好ましい。
このように設定すれば、仕分け効率を向上させることができる。

さらに、本発明では、
前記コンテナ供給装置は
前記出荷用の複数のコンテナあるいは補充用の空のコンテナを搬送する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアに臨むように配置された空コンテナ供給部と、
前記搬送コンベアから仕分け済みの前記出荷用の複数のコンテナを排出する仕分け完了コンテナ処理部と、を備えていることが好ましい。
このような設定であれば、仕分け済みのコンテナと空のコンテナとの出し入れを効率的に行うことができる。

また、本発明では、
前記下位のエリアには、
前記出荷用のコンテナあるいは前記空のコンテナを移載することが可能な移載手段と、
が具備されていることが好ましい。
このような構成であれば、搬送コンベアに対するコンテナの取り扱いが容易である。

さらに、本発明では、
前記上位のエリアの配置された前記複数の開口の出口部と、前記下位のエリアに配置された前記出荷用の複数のコンテナとは、平面視において対応する位置に配置されていることが好ましい。
このような構成であれば、仕分けエリアの平面的なスペースを可及的に小さく設定することができる。

また、本発明では、
前記空のコンテナが、前記移載手段により、仕分け済みの前記出荷用のコンテナが元あった位置に移載されることが好ましい。
このような構成であれば、仕分けが完了し、次第に減少していく出荷用のコンテナの数を効率的に補充することができる。

さらに、本発明では、
前記物品供給部が、前記上位のエリアに複数箇所設けられていても良い。
このように物品供給部が複数箇所設けられていれば、物品の搬送を、複数箇所から行うことができるので、作業効率を向上させることができる。

また、本発明では、
前記上位のエリアに前記物品供給部が複数箇所設けられている場合に、前記物品の仕分けが完了した無人走行車は、その位置から最も近くの前記物品供給部に戻されることが好ましい。

このように物品供給部が複数箇所設けられていれば、搬送が完了した後の無人走行車を、近くの物品供給部に戻すことが可能でき、これにより結果的に作業効率を向上させることができる。

本発明によれば、平面的に広がる仕分けエリア内を、物品が無人走行車により直接仕分け先に対応する開口まで搬送されるので、単位時間当たりに仕分けられる物品の数を多く設定することができる。

さらに、本発明の仕分け装置によれば、作業エリアを上下２つに分けたことにより、平面的に小さなスペースでの仕分け作業を連続的にかつ効率的に行うことができる。
また、本発明によれば、仕分け装置において効率良く仕分け作業を行うことで、バッチピッキングにおいて集約する品種単位を大きくすることができ、バッチピッキングの作業効率を向上させることができる。

図１は本発明の一実施例に係る仕分け装置の上位のエリアを示す概略平面図である。 図２は本発明の一実施例に係る仕分け装置の下位のエリアを示す概略平面図である。 図３は本発明の他の実施例に係る仕分け装置の上位のエリアを示す概略平面図である。 図４は本発明のさらに他の実施例に係る仕分け装置の上位のエリアを示す概略平面図である。

以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の一実施例に係る仕分け装置１０を示したもので、図１は側面視で上位に位置するエリアの概略平面図であり、図２は側面視で下位に位置するエリアの概略平面図である。

本実施例の仕分け装置１０では、仕分けエリア２が、上位のエリアＡ（図１）と、下位のエリアＢ（図２）とにより構成されている。すなわち、本実施例では、仕分けのためのスペースが二階建ての構成であり、上下に位置する２つのエリアで１つの仕分けエリア２が形成されている。なお、以下の説明において「右」、「左」とは、図１においては、物品供給部６は仕分けエリア２の右に位置するものとする。また、「上」、「下」とは、図１において、符号１５ａの形成された位置を「上」、符号１５ｂの形成された位置を「下」と規定するが、鉛直方向に対しても上、下を用いるものとする。鉛直方向に上、下を用いる場合、上位のエリアＡが下位のエリアＢに対して「上」である。

先ず、図１を参照しながら上位のエリアＡについて説明する。
図１に示したように、上位のエリアＡには、平面的に広がる走行路４と、この走行路４の一側面に臨むように配置された物品供給部６と、走行路４を自動走行する複数の無人走行車１２とが具備されている。

上記走行路４には、図１において、左からＣ列、Ｄ列、Ｅ列、Ｆ列、Ｇ列、Ｈ列のように、所定間隔置きに開口８ａが形成されている。本実施例では、左側最端部のＣ列のみ開口８ａが１つであるが、他の列Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈでは、開口８ａが２つ一組みになっている。なお、これら開口８ａの下部には、物品が投入されるシュートが接続されることが好ましい。

このシュートは、上位のエリアＡの開口８ａから、下位のエリアＢに配置された出荷用のコンテナ２０にまで、物品を確実かつ安全に供給するために用いるものである。しかしながら、このシュートは、例えば、アパレル分野の商品を仕分ける場合のように、柔軟な物品で落下させても壊れる虞のない物品を扱う場合は、設ける必要はない。このような物品は、開口８ａから出荷用のコンテナ２０に、直接を落下させても良い。なお、シュートを設ける場合は、適宜な傾斜角を持って設けることが好ましい。また、シュートを設ける場合に、図１および図２の視野ではシュートが図示されないため、以下の説明では、図１、図２においてシュートは、開口８ａの位置にあるものとする。

上記無人走行車１２は、開口８ａ（シュート）が形成された領域（Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）を含めて、あるいは開口８ａを跨いで走行できることが好ましい。例えば、開口８ａが無人走行車１２の走行を邪魔するような場合には、それらの開口８ａの上部に蓋を設け、この蓋により物品が投入されない時には、開口８ａを閉じておけば良い。

このような無人走行車１２は、電源あるいはバッテリー、さらには軌道の上を走行する電車タイプのものなど、現在公知の様々な駆動手段により駆動されるものである。
本実施例では、平面的に広がる上位のエリアＡに、図１において横方向に延びる上側の側通路１５ａと横方向に延びる下側の側通路１５ｂとが形成され、その他に、縦方向に延びる４つの連絡通路１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１５ｇが中央側に形成され、主にこれらの通路を無人走行車１２が走行する。

さらに、図１において連絡通路１５ｇの右側方の領域１５ｈは、無人走行車１２の待機位置となっている。
開口８ａと連絡通路１５ｃ、１５ｄ、１５ｆ、１５ｇとを、上記のような配置とすることにより、無人走行車１２が連絡通路１５ｃ、１５ｄ、１５ｆ、１５ｇを縦方向に走行する場合に、無人走行車１２の両側に開口８aが位置することになる。

平面的に広がる走行路４の右側面に臨むように配置された上記物品供給部６は、上位のエリアＡに供給された物品に対して、それぞれ仕分け先を割り当てて無人走行車１２に１つずつ物品を投入する場所である。この物品供給部６で仕分けされる物品は、この物品供給部６から無人走行車１２に搭載されて、その後無人走行車１２により、所定の開口８ａ（シュートを設ける場合はシュートの相当）に、所定のコースを辿って搬送されることになる。

無人走行車１２から、所定の開口８ａに物品を投入する方法としては、例えば、無人走行車１２の上面にトレイを具備させ、このトレイに物品を載せた状態で物品を所定の開口８ａまで搬送し、その後、トレイを傾斜させて、この傾斜したトレイから物品を開口８ａ内に投入させても良い。

あるいは、無人走行車１２の上に予めベルトコンベアを設けておき、このベルトコンベアを介して物品を投入させることもできる。このような場合には、所定の開口８ａの近傍に無人走行車１２を走行させ、これに続いて、無人走行車１２のベルトコンベアを回転駆動させ、ベルトコンベア上を搬送させる物品の勢いを利用して物品を開口８ａ内に落下させれば良い。

さらに、物品を投入する他の方法としては、無人走行車１２に底面が開閉可能な容器を設け、底面が閉じた状態の容器により物品を搬送し、無人走行車１２が所定位置に到達したら、容器の底面を開いて、いわゆる落とし穴式で物品を開口８ａ内に投入させても良い。

上位のエリアＡは、上記のように構成されているが、以下に、下位のエリアＢの構成について説明する。なお、下位のエリアＢと上位のエリアＡとは、後述するように投影的に見て対応するように設けられている。

下位のエリアＢには、空のコンテナの供給と、仕分け済みコンテナの排出を行うコンテナ供給装置が具備されている。
また、このコンテナ供給装置には、出荷用の複数のコンテナ２０あるいは補充用の空のコンテナ３０を搬送する搬送コンベア１８と、搬送コンベア１８に臨むように配置された空コンテナ供給部３２と、搬送コンベア１８から仕分け済みの出荷完了コンテナ４０を排出する仕分け完了コンテナ処理部３４を備えている。

下位のエリアＢでは、図２に示したように、上下に配置された２つのコンベア要素１８ａ、１８ｂと、中央部に縦方向に配置された６つのコンベア要素１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ、１８ｆとから、搬送コンベア１８が設けられている。

コンベア要素１８ａは図１の一方の側通路１５ａの位置に対応し、コンベア通路１８ｂは他方の側通路１５ｂの位置に対応している。また、縦方向の連絡通路１５ｃの位置はコンベア要素１８ｃに対応し、連絡通路１５ｄの位置はコンベア要素１８ｄの位置に対応し、連絡通路１５ｅの位置はコンベア要素１８ｅの位置に対応し、連絡通路１５ｆの位置はコンベア要素１８ｆの位置に対応し、連絡通路１５ｇの位置はコンベア要素１８ｇの位置に対応している。また、右側方の領域１５ｈは、コンベア要素１８ｆの位置に対応している。

このような構成の搬送コンベア１８が形成された下位のエリアＢでは、各コンベア要素１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ、１８ｆの両側に、出荷用のコンテナ２０が配置されている。

なお、最外方のコンベア要素１８ｃの左側方には、出荷用のコンテナ２０が１つであるが、中央側の他のコンベア要素１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの両側には、出荷用のコンテナ２０が２つずつ配置されている。

ここで、複数の出荷用のコンテナ２０を配置する場合に、投入される物品の数が多いコンテナは、図１に示した上位のエリアＡの物品供給部６から投影的に見て近い位置に配置することが好ましい。このように、物品の数が多いコンテナ２０を物品供給部６から近い位置に配置すれば、移送距離が全体として短くなるので仕分効率を向上させることができる。

これら出荷用のコンテナ２０が配置された位置は、開口８ａ（シュートに相当）が形成された位置と対応しており、開口８ａの直下に出荷用のコンテナ２０が配置されている。
なお、各コンベア要素１８ａ〜１８ｈは、隣接する要素間では相互に行き来が可能に構成されている。

また、図２において上側に位置するコンベア要素１８ａの右側方には、空のコンテナ３０を搬送コンベア１８上に補充するための空コンテナ供給部３２が配置されている。
さらに、図２において下側に位置するコンベア要素１８ｂの右側方には、仕分け完了コンテナ処理部３４が配置されている。

この仕分け完了コンテナ処理部３４は、仕分が完了した仕分け完了コンテナ４０が、順次搬送されてくる場所であり、ここでコンテナ内に所定の物品が収納されているかが目視などで確認された後、出荷作業者などに受け渡されることになる。

また、仕分け装置１０では、搬送コンベア１８の制御、無人走行車１２の行き先などを制御する制御装置２２が具備されている。また、空コンテナ３０の供給タイミングなどもこの制御装置２２により制御されている。

一方、この仕分け装置１０では、搬送コンベア１８上に供給された空のコンテナ３０を、搬送コンベア１８から出荷用のコンテナ２０が並ぶ位置に移載したり、仕分けが完了した仕分完了コンテナ４０を、搬送コンベア１８上に移載したりするための移載手段が設けられている。この移載手段は、搬送コンベア要素１８ｃ〜１８ｈの近傍に１つあるいは複数個配置されることが好ましい。この移載手段は、ローラーコンベアやベルトコンベアなどより構成される。
以下、このように構成される本実施例の仕分け装置１０の作用について説明する。

まず、仕分け作業者は物流倉庫の在庫保管エリアからピッキングされた物品に対して、それぞれ仕分け先を割り当てて、順次、上位のエリアＡにおける物品供給部６から無人走行車１２に搭載する。物品が搭載された無人走行車１２は、各仕分け先に対応するシュートが接続された開口８ａに向かって直接搬送されることになる。この場合、無人走行車１２は、走行の妨げとならない経路を選択して、短時間のうちに目的となる開口８ａに到達することができる。

同時に、制御装置２２は、各オーダーの物品の情報と、出荷用のコンテナ２０に投入された物品とを比較している。そして、図２における下位のエリアＢにおけるＪ部のように、出荷用のコンテナ２０内に、例えば、全ての物品が投入されたと判定した場合、制御装置２２は動作機構を制御し、全ての物品が投入されたその出荷用のコンテナ２０を、仕分け完了コンテナ４０としてコンベア要素１８ｆに移載する。そして、コンベア要素１８ｆに移載された出荷用のコンテナ２０は仕分け完了コンテナ４０となって、仕分け完了コンテナ処理部３４に搬送される。

そして、Ｊの部分に出荷用コンテナ２０が存在しなくなったことが制御装置２２によって判断されると、制御装置２２により空コンテナ供給部３２から補充のための空コンテナ３０が供給される。その空コンテナ３０は、コンベア要素１８ｆにより、Ｊの側方まで搬送された後、図示しない移載手段でコンベア要素１８ｆから出荷用コンテナ２０が元あった位置に移載されることになる。

一方、仕分けが完了した仕分け完了コンテナ４０は、仕分け完了コンテナ処理部３４において、仕分け作業者によって物品が目視等により確認され、梱包作業者に受け渡されることになる。

なお、本実施例において「仕分け作業者」、「梱包作業者」とは、役割上の表現であって、別の作業者がそれぞれ担当してもよいし、同じ作業者が兼任してもよい。また、「仕分け作業者」、「梱包作業者」はそれぞれ複数の作業者とすることもできる。

以上、本発明の仕分け装置の一実施例について説明したが、本発明は、この実施例に何ら限定されない。なお、以下に説明する各実施例では、図１、２に示した仕分け装置１０と基本的構成は同様であるため、同一の構成要素には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

例えば、図１に示した実施例では、上位のエリアＡに物品供給部６が一カ所であるが、図３に示したように、物品供給部６を複数箇所、設けることもできる。
このように、物品供給部６を複数箇所に設ければ、物品の搬送が完了した後の無人走行車１２を、物品を投入した開口８ａから最も近い物品供給部６に戻し、次の作業ではその物品供給部６から物品を受け取ることができる。このように設定すれば、１つの物品供給部６に過度の物品や無人走行車１２が集中しないように設定することができる。また、仕分けに要する時間を短縮することが可能となる。
また、図４に示したように、複数の物品供給部６を片側だけでなく上下両側に設けることもできる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されない。
例えば、制御装置２２にモニターを設け、このモニターに仕分けの状況を表示するように設定することもできる。

２ 仕分けエリア
４ 走行路
６ 物品供給部
８ シュート
８ａ 開口
１０ 仕分け装置
１２ 無人走行車
１５ａ 上側通路
１５ｂ 下側通路
１５ｃ 連絡通路
１５ｇ 連絡通路
１５ｈ 領域
１６ａ コンベア要素
１６ｂ コンベア要素
１６ｃ コンベア要素
１６ｄ コンベア要素
１６ｅ コンベア要素
１６ｇ コンベア要素
１８ 搬送コンベア
２２ 制御装置
２０ 出荷用コンテナ
３０ 空コンテナ
３２ 空コンテナ供給部
３４ 仕分け完了コンテナ処理部
４０ 仕分完了コンテナ
Ａ 上位のエリア
Ｂ 下位のエリア

Claims (9)

1. 複数の物品を仕分け先ごとに仕分ける仕分け装置であって、
   仕分けエリア内を走行自在な無人走行車により、前記物品を直接仕分け先に対応する開口まで搬送することを特徴とする仕分け装置。
2. 前記仕分けエリアは、
   側面視で上位の階を構成する上位のエリアと、側面視で下位の階を構成する下位のエリアとにより構成され、
   前記上位のエリアには、
   平面的に広がる走行路と、
   前記走行路に臨むように配置された物品供給部と、
   前記走行路から物品を排出する複数の開口と、
   前記走行路を自動走行する複数の無人走行車と、が具備され、
   前記下位のエリアには、空のコンテナの供給と、仕分け済みコンテナの排出を行うコンテナ供給装置が具備されていることを特徴とする請求項１に記載の仕分け装置。
3. 前記コンテナ供給装置により、前記下位のエリアに供給される出荷用のコンテナのうち投入される物品の数が多いコンテナは、投入される物品の数が少ないコンテナに比べて、前記物品供給部の近くに配置されることを特徴とする請求項２に記載の仕分け装置。
4. 前記コンテナ供給装置は
   前記出荷用の複数のコンテナあるいは補充用の空のコンテナを搬送する搬送コンベアと、
   前記搬送コンベアに臨むように配置された空コンテナ供給部と、
   前記搬送コンベアから仕分け済みの前記出荷用の複数のコンテナを排出する仕分け完了コンテナ処理部と、を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の仕分け装置。
5. 前記下位のエリアには、
   前記出荷用のコンテナあるいは前記空のコンテナを移載することが可能な移載手段と、
   が具備されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の仕分け装置。
6. 前記上位のエリアの配置された前記複数の開口の出口部と、前記下位のエリアに配置された前記出荷用の複数のコンテナとは、平面視において対応する位置に配置されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の仕分け装置。
7. 前記空のコンテナが、前記移載手段により、仕分け済みの前記出荷用のコンテナが元あった位置に移載されることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の仕分け装置。
8. 前記物品供給部が、前記上位のエリアに複数箇所設けられていることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の仕分け装置。
9. 前記上位のエリアに前記物品供給部が複数箇所設けられている場合に、前記物品の仕分けが完了した無人走行車は、その位置から最も近くの前記物品供給部に戻されることを特徴とする請求項８に記載の仕分け装置。

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