JP2018052671A - 仕分け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少人数で仕分けができる無駄のない構造の仕分け装置を提供する。
【解決手段】複数の物品を出荷先ごとに仕分ける仕分け装置であって、前記物品を供給する物品供給部を有し、かつ前記物品供給部により供給された前記物品を載置する開閉式のトレイが複数配置された仕分けエリアと、１オーダーに含まれるすべての前記物品が揃ったか否かを判定する判定部と、前記判定部により、１オーダーに含まれるすべての前記物品が揃ったと判定された場合に、１オーダーに含まれる前記物品が載置されている前記トレイを開状態にする開閉制御部と、開状態にされた前記トレイから落下した前記物品を１オーダーとして出荷する出荷用コンベアとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば、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、常に膨大な種類の商品を取り扱っており、また、購入者は好きなタイミングで商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、購入者に迅速に商品を発送するため、常に膨大な種類の商品を在庫として管理していなければならないため、通常は物流倉庫に商品を保管し、購入された商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の商品を扱っている物流倉庫では、商品在庫が保管されているエリアから、注文を受けた商品を探し出して集めた後、仕分け装置によって出荷カートン別に仕分け、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る。

ところで、従来、仕分け装置としては、たとえば特許文献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。

このように構成された仕分け装置では、仕分け先が割り当てられた物品が搬送ラインに乗せられ、割り当てられた仕分け先のシュートに当該物品を落とすことによって仕分けが行われている。

特開２０１３−２４５０８７号公報

しかしながら、上述の仕分け装置を用いた仕分け作業では、搬送ライン上で同時に仕分けを行う仕分け先数が増えれば増えるほど、シュート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。このようにシュートの数を増やすと、仕分け装置も大型化してしまうという問題があった。

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引き渡しているが、シュートの数が増えると仕分け作業者の人数も増やす必要があった。

さらに、上記の仕分け装置では、搬送ラインがループ状であるため、ループの中心部に無駄になるスペースが生じてしまうという問題があった。
本発明は、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、少人数で仕分けができる無駄のない構造の仕分け装置を提供することを目的とする。

本発明の仕分け装置は、
複数の物品を出荷先ごとに仕分ける仕分け装置であって、
前記物品を供給する物品供給部を有し、かつ前記物品供給部により供給された前記物品を載置する開閉式のトレイが複数配置された仕分けエリアと、
１オーダーに含まれるすべての前記物品が揃ったか否かを判定する判定部と、
前記判定部により、１オーダーに含まれるすべての前記物品が揃ったと判定された場合に、１オーダーに含まれる前記物品が載置されている前記トレイを開状態にする開閉制御部と、
開状態にされた前記トレイから落下した前記物品を１オーダーとして出荷する出荷用コンベアと
を備えることを特徴とする仕分け装置。

このように、１オーダーの物品がすべて揃ったタイミングで１オーダーの物品を同時に落下させることより、従来のように、多くのシュートを配置する必要がなくなる。これにより、装置の小型化を達成することができ、また仕分け作業者の人数を抑えることができる。また、複数のトレイを仕分けエリアに配置することにより、ループ状の搬送ラインで生じるような中心部の無駄なスペースを無くし、省スペース化を実現することができる。

また、本発明の仕分け装置は、
前記仕分けエリアが、１オーダーに含まれる最後の前記物品を前記トレイに載置させずに直接前記出荷用コンベアに落下させるビンゴシュートを備えることを特徴とする。
これにより、１オーダーに含まれる最後の物品をトレイまで搬送する処理を省略することができ、仕分け時間の短縮化を図ることができる。

また、本発明の仕分け装置は、
前記物品供給部により供給された前記物品に係る物品情報を認識する認識部と、
１オーダーに含まれる前記物品を落下させ終わってから所定の時間内に、他の１オーダーに係る他物品の他物品情報が前記認識部により認識された場合において、前記他物品を前記ビンゴシュートに投入すべきでない旨を報知する報知部と
を備えることを特徴とする。

このように、すべての物品が揃ったオーダーが連続した場合には、時間を空けて物品を投下することにより、物品が他のオーダーに係るコンテナに混入しないようにすることができる。

また、本発明の仕分け装置は、
前記仕分けエリアに配置されたすべての前記トレイに占める、前記物品が載置されている前記トレイの占有率が所定の占有率を超えている場合に占有モードを設定する設定部を備え、
前記占有モードが設定されている場合において、前記認識部により前記物品情報が認識され、前記判定部により、１オーダーに含まれるすべての前記物品が揃っていないと判定された場合、
前記報知部は、前記物品の供給を留保すべき旨を報知することを特徴とする。
これにより、新たに物品を載置できる空いたトレイを絶えず確保することができる。

また、本発明の仕分け装置は、
前記トレイが複数のトレイ部分に区分され、
前記開閉制御部は、前記トレイに含まれる前記トレイ部分の一部または全部を開閉することを特徴とする。
これにより、サイズの異なる物品が混在している場合においても効率よく仕分けを行うことができる。

また、本発明の仕分け装置は、
前記仕分けエリアに、複数の前記トレイ部分から成る前記トレイと単一の前記トレイ部分のみから成る前記トレイとが混在して配置されていることを特徴とする。
これにより、物品の大きさに応じて効率よくトレイを使い分けることができる。

また、本発明の仕分け装置は、
前記物品供給部に供給された物品は、無人走行車または無人航空機により、前記物品供給部の近くに位置する前記トレイから順に載置されることを特徴とする。

このように、近くに位置するトレイから順に物品を載置することにより、無人走行車による搬送距離を短くすることができるため、仕分け作業を短時間で行うことができる。また、無人航空機を使用する場合には、飛行経路の高さを調整することができるため、搬送エリアにおける往路と復路を実質的に別々に確保することができ、物品を効率的に搬送することができる。

また、本発明の仕分け装置は、
前記物品供給部および前記ビンゴシュートが、前記仕分けエリアにそれぞれ複数個配置されていることを特徴とする。
これにより、仕分け処理能力を向上させることができる。

本発明によれば、少人数で仕分けができる無駄のない構造の仕分け装置を提供することができる。

実施の形態に係る仕分け装置を上方から視た概略図である。 実施の形態に係る仕分け装置を側方から視た概略図である。 実施の形態に係る搬送ロボットのリフトを閉じた状態を示す図である。 実施の形態に係る搬送ロボットのリフトを開いた状態を示す図である。 実施の形態に係る仕分け装置において、トレイ上に載置された物品を出荷用コンベアに落下させる状態を示す図である。 実施の形態に係るトレイの変形例を示す図である。 実施の形態に係る搬送ロボットの変形例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る仕分け装置について説明する。図１は、実施の形態に係る仕分け装置を上方から視た概略図であり、図２は、これを側方（図１のＸ方向）から視た概略図である。図１に示すように、仕分け装置１０には、物品（本実施の形態においては、シャツを例示）を仕分けするスペースとして、平面状の仕分けエリア１２が形成されている。この仕分けエリア１２には、物品供給部３０、トレイ１４、ビンゴシュート３２が配置されている。また、仕分けエリア１２上には、複数の搬送ロボット２６が配備されている。

さらに、図２に示すように、仕分けエリア１２の下方には、傾斜コンベア１６、出荷用コンベア１８が配置されている。また、仕分け装置１０には、物品の仕分けに関する制御を統括する図示しない制御装置が備えられている。

物品供給部３０は、物品を適宜仕分けエリア１２内に供給するためのエリアである。物品供給部３０には、物流倉庫にてバッチ単位でピッキングされたさまざまな出荷先の物品が、台車、トート、カゴ車、折り畳みコンテナ等によって搬送されて来る。なお、この物品供給部３０には、物品に付されたバーコード等の識別子から出荷先等の物品情報をスキャンするスキャナー（図示せず）が配置されている。また、物品供給部３０の近傍には、複数の搬送ロボット２６が待機している。

トレイ１４は、仕分けの対象となる物品を載置する開閉式の板であり、仕分けエリア１２において升目状に配置されている。また、トレイ１４は、仕分けエリア１２の床部分よりも一段低い位置に位置しており（図５参照）、トレイ１４の四方には、搬送ロボット２６が移動するための軌道として機能する枠体３３（図５、６参照）が配置されている。

ビンゴシュート３２は、物品を直接傾斜コンベア１６に落下させる場合に用いられる開口であり、物品供給部３０に隣接して配置されている。
搬送ロボット２６は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本体部２６ａ、車輪２６ｂ、リフト２８から構成されており、枠体３３上を自動走行する。また、リフト２８は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、観音開きに開閉するように形成されている。なお、搬送ロボット２６としては、たとえば、無人搬送車（ＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）等が用いられる。

傾斜コンベア１６は、開状態になったトレイ１４から落下した物品を出荷用コンベア１８に導くものであり、仕分けエリア１２の下方に形成されている。
出荷用コンベア１８は、１オーダーの物品をそれぞれ出荷先ごとに出荷するコンベアである。

制御装置は、スキャナー、１オーダーの物品がすべて揃ったか否かを判定する判定部（図示せず）、およびトレイ１４の開閉を制御する開閉制御部（図示せず）、１オーダーに含まれる物品が揃ったことを作業者に報知するスピーカ（図示せず）などを備えている。

次に、実施の形態の仕分け装置１０において、物品を出荷先ごとに仕分ける処理について説明する。なお、以下の説明では、仕分けエリア１２上に配置されるトレイ１４の位置を、図１の手前左角部を基点（０）として、Ｘ方向に１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２、Ｙ方向にａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉと区分する。

まず、物品供給部３０において、作業者により物品が台車等からピックアップされると、スキャナーで物品情報が読み取られ、判定部により、１オーダーに含まれるすべての物品が揃ったか否かが判定される。

ここで、判定部により、１オーダーに含まれるすべての物品が揃っていないと判定された場合、物品は、作業者によって搬送ロボット２６のリフト２８に移載される。物品を載せた搬送ロボット２６は、枠体３３を跨いで走行し、移動先のトレイ１４上に物品を載置する。

なお、搬送ロボット２６は、物品供給部３０の近くに位置する空のトレイ１４から順に物品を載置する。たとえば、図１のように、既に（ａ：１）〜（ｂ：１）のトレイ１４に既に物品が載置されている場合、（ｂ：２）のトレイ１４に物品を載置する。

仕分け装置１０において、１オーダーに含まれる最後の物品（以下、最後の物品と略す。）が揃うまで、上述の処理が繰り返される。
ここで、物品供給部３０において、最後の物品が台車等からピックアップされ、スキャナーによって最後の物品に係る物品情報が読み取られて、判定部により、１オーダーに含まれるすべての物品が揃ったと判定されたとする。

この場合、制御装置は、スピーカにより、台車等からピックアップされた最後の物品をビンゴシュート３２に投入すべき旨を作業者に報知する。同時に、開閉制御部により、最後の物品以外の物品が載置されているトレイ１４を開状態にする。これにより、１オーダーに含まれるすべての物品が下方に落下する。落下した物品は、傾斜コンベア１６を介して出荷用コンベア１８上のコンテナ１７内に収納される。

このように物品が仕分けられ、出荷用コンベア１８によって出荷されたコンテナ１７については、すべての物品が揃っているかについて検品がされる。なお、検品は、梱包作業時に目視または物品に付されたバーコード等をスキャンすることによって行われる。

この実施の形態の仕分け装置１０によれば、１オーダーの物品がすべて揃ったタイミングで１オーダーの物品を同時に落下させることより、１オーダーに含まれるすべての物品をコンテナ１７内に収納するようにしているため、従来のように、多くのシュートを配置する必要がなくなる。これにより装置の小型化を達成することができ、また。仕分け作業者の人数を抑えることができる。

また、複数のトレイ１４を平面上の仕分けエリア１２に升目状に配置することにより、ループ状の搬送ラインで生じるような中心部の無駄なスペースを無くし、省スペース化を実現することができる。すなわち、限られたスペースに多くのトレイ１４を配置することができる。

さらに、ビンゴシュート３２を設け、最後の物品が物品供給部３０に供給されてきた場合に、その物品をビンゴシュート３２から直接出荷用コンベア１８に落下させるため、最後の物品をトレイ１４まで搬送する処理を省略することができ、仕分け時間の短縮化を図ることができる。

また、ループ状の搬送ラインを採用した場合には、搬送ライン上の空トレイが少なくなった場合に、空トレイがインダクトステーションに回ってくるのを待つ時間が発生するが、この実施の形態の仕分け装置１０によれば、搬送ロボット２６によって適宜空いているトレイ１４に物品を載置することができるため、待ち時間が発生しない。

また、搬送ロボット２６は、１台が故障しても代替の搬送ロボット２６を容易に手配できるので、１台の搬送ロボット２６が故障することで仕分け作業が停止することがない。
また、物品供給部３０の近くに位置する空のトレイ１４から順に物品を載置するため、１オーダーが揃う頻度が高くなるほど近くのトレイ１４に多くの空きができ、遠くのトレイ１４に物品を搬送する機会が減少する。このため、さらに仕分け時間の短縮化を図ることができる。

また、仕分けエリア１２のサイズは自在に変化させることができるため、トレイ１４や搬送ロボット２６の数を増減させることが容易であり、消費者の実情に柔軟に対応することができる。

なお、上述の実施の形態においては、最後の物品をビンゴシュート３２に投入する場合を例に説明したが、物品を仕分ける際に必ずしもビンゴシュート３２を利用する必要はない。たとえば、１オーダーの物品群を傾斜コンベア１６に落下させ終わってから所定の時間内に、他の１オーダーの最後の物品に係る物品情報がスキャナーによって読み取られたとする。この場合、制御装置は、スピーカにより、最後の物品をビンゴシュート３２に投入せず、搬送ロボット２６に移載すべき旨の報知を行ってもよい。そして、他の１オーダーの最後の物品が搬送ロボット２６によってトレイ１４に載置された際に、判定部により、他の１オーダーに含まれるすべての物品が揃ったと判定し、該当するトレイ１４を開状態にする。

このように、すべての物品が揃ったオーダーが連続した場合には、時間を空けて物品を投下することにより、物品が他のオーダーに係るコンテナ１７に混入しないようにすることができる。

また、上述の実施の形態において、なかなかすべての物品が揃わないオーダーについては、物品を物品供給部３０から仕分けエリア１２へ供給するのを後回しにしてもよい。たとえば、制御装置に、仕分けエリア１２に配置されている全トレイ１４に占める、物品が載置されているトレイ１４の占有率が所定の占有率（たとえば９０％）を超えている場合に、かかる状態を示す占有モードを設定する設定部（図示せず）を備えるようにする。この占有モードが設定されている状態において、物品が台車等からピックアップされてスキャナーで物品情報が読み取られ、判定部により、１オーダーに含まれるすべての物品が揃っていないと判定されたとする。

この場合、制御装置は、スピーカにより、たとえば、「商品を台車に戻してください」とアナウンスするなど、物品の供給を留保する旨の報知を行う。これを繰り返すことにより、新たに物品を載置できる空いたトレイ１４を絶えず確保することができる。すなわち、空いたトレイ１４がなくなり、新たにトレイ１４に物品を載置することができなくなる事態を予防することができる。

また、上述の実施の形態においては、物品供給部３０を仕分けエリア１２に一箇所設け、かつその近傍に複数の搬送ロボット２６を待機させるように構成したが、処理能力を向上させるために、物品供給部３０の数と搬送ロボット２６の待機場所を、それぞれ複数箇所に設けても良い。また、物品供給部３０を複数箇所に設ける場合は、ビンゴシュート３２の数も複数個設けることが好ましい。

また、上述の実施の形態においては、１つのトレイ１４に対し、一つの物品が載置される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図６に示すように、１つのトレイ１４を２つのトレイ部分１４ａ、１４ｂに区分してもよい。そして、大きな物品Ｌが載置される場合には、２つのトレイ部分１４ａ、１４ｂを１つのトレイとして使用し、小さな物品Ｓが載置される場合には、２つのトレイ部分１４ａ、１４ｂを、それぞれ単独のトレイとして使用する。

オーダーに含まれるすべての物品が揃った場合、物品Ｌが載置されているトレイ１４、および二つの物品Ｓが載置されているトレイ１４については、開閉制御部により、トレイ部分１４ａ、１４ｂの双方を観音開きにして物品Ｌを落下させる。また、一つの物品Ｓのみがトレイ部分１４ａに載置されているトレイ１４については、開閉制御部により、トレイ部分１４ａのみを開状態にして物品Ｓを落下させる。これにより、サイズの異なる物品が混在している場合においても効率よく仕分けを行うことができる。

なお、仕分けエリア１２は、基本的には、図１に示すように、１つのトレイ部分のみから成る通常のトレイ１４のみから構成されるが、大型の物品が多い場合には、図６に示すような、２つのトレイ部分１４ａ、１４ｂに区分されたトレイ１４が採用される。

また、２つのトレイ部分１４ａ、１４ｂに区分されたトレイ１４と、１つのトレイ部分のみから成る通常のトレイ１４を混在させて仕分けエリア１２に配置してもよい。これにより、たとえば、厚手のコートやダウンジャケットのような大きな物品Ｌがシャツなどの小さな物品Ｓに入り混じる冬場などにおいて、小さな物品Ｓは、通常のトレイ１４に載置し、大きな物品Ｌは、トレイ部分１４ａ、１４ｂに区分されたトレイ１４に載置するなど、物品のサイズによって効率よくトレイ１４を使い分けることができる。

また、上述の実施の形態において、搬送ロボット２６の構成は、必ずしも開閉式のリフトを有するものに限定されない。たとえば、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、コンベアによって物品をトレイ１４に移載する機能を備えたリフト２９を備えるようにしてもよい。

また、上述の実施の形態において、各トレイ１４の下方（出荷用コンベア１８の位置する側）にシュートを配置してもよい。ここで、シュートには、例えば、逆錐台の形状を有するものが用いられる。また、シュートは、逆錐台の上側開口部がトレイ１４に連結され、逆錐台の下側開口部が上側開口部よりも窄まる形状を有している。このようなシュートを各トレイ１４の下方に配置することにより、トレイ１４からなだらかに物品を落下させることができるため、物品を傷つけないように保護することができる。

また、上述の実施の形態においては、仕分けエリア１２の下方に傾斜コンベア１６と出荷用コンベア１８を配置する場合を例に説明しているが（図２参照）、仕分けエリア１２の下方のコンベアの配置場所や組み合わせは必ずしもこれに限定されない。

また、上述の実施の形態においては、１オーダーに含まれる物品が揃ったことを作業者に報知する報知部としてスピーカを例に説明しているが、報知部は必ずしもスピーカに限定されない。たとえば、ランプを点灯させるなど、視覚的な手段を用いてもよい。

また、上述の実施の形態においては、物品情報をスキャナーで読み取る場合を例に説明しているが、物品情報を認識する認識部は必ずしもスキャナーに限定されない。
また、上述の実施の形態において、傾斜コンベア１６に代えて、シュートを設け、シュートによって物品を出荷用コンベア１８に導くようにしてもよい。

また、上述の実施の形態においては、搬送ロボット２６のような無人走行車を用いてトレイ１４に物品を載置しているが、搬送ロボット２６に代えて、いわゆるドローンのような無人航空機を使用してもよい。この場合、たとえば、トレイ１４に物品を搬送する場合の飛行経路の高さと、物品を載置し終わって戻って来る場合の飛行経路の高さを変えることが可能となる。このため、実質的に往路と復路を別々に確保することができ、仕分けエリア１２において物品を効率的に搬送することができる。

１０ 仕分け装置
１２ 仕分けエリア
１４ トレイ
１６ 傾斜コンベア
１７ コンテナ
１８ 出荷用コンベア
２６ 搬送ロボット
３０ 物品供給部
３２ ビンゴシュート
３３ 枠体

Claims (8)

1. 複数の物品を出荷先ごとに仕分ける仕分け装置であって、
   前記物品を供給する物品供給部を有し、かつ前記物品供給部により供給された前記物品を載置する開閉式のトレイが複数配置された仕分けエリアと、
   １オーダーに含まれるすべての前記物品が揃ったか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により、１オーダーに含まれるすべての前記物品が揃ったと判定された場合に、１オーダーに含まれる前記物品が載置されている前記トレイを開状態にする開閉制御部と、
   開状態にされた前記トレイから落下した前記物品を１オーダーとして出荷する出荷用コンベアと
   を備えることを特徴とする仕分け装置。
2. 前記仕分けエリアは、１オーダーに含まれる最後の前記物品を前記トレイに載置させずに直接前記出荷用コンベアに落下させるビンゴシュートを備えることを特徴とする請求項１記載の仕分け装置。
3. 前記物品供給部により供給される前記物品に係る物品情報を認識する認識部と、
   １オーダーに含まれる前記物品を落下させ終わってから所定の時間内に、他の１オーダーに係る他物品の他物品情報が前記認識部により認識された場合において、前記他物品を前記ビンゴシュートに投入すべきでない旨を報知する報知部と
   を備えることを特徴とする請求項２記載の仕分け装置。
4. 前記仕分けエリアに配置されたすべての前記トレイに占める、前記物品が載置されている前記トレイの占有率が所定の占有率を超えている場合に占有モードを設定する設定部を備え、
   前記占有モードが設定されている場合において、前記認識部により前記物品情報が認識され、前記判定部により、１オーダーに含まれるすべての前記物品が揃っていないと判定された場合、
   前記報知部は、前記物品の供給を留保すべき旨を報知することを特徴とする請求項３記載の仕分け装置。
5. 前記トレイは複数のトレイ部分に区分され、
   前記開閉制御部は、前記トレイに含まれる前記トレイ部分の一部または全部を開閉することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の仕分け装置。
6. 前記仕分けエリアには、複数の前記トレイ部分から成る前記トレイと単一の前記トレイ部分のみから成る前記トレイとが混在して配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の仕分け装置。
7. 前記物品供給部に供給された物品は、無人走行車または無人航空機により、前記物品供給部の近くに位置する前記トレイから順に載置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の仕分け装置。
8. 前記物品供給部および前記ビンゴシュートは、前記仕分けエリアにそれぞれ複数個配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の仕分け装置。