以下、各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。
[第1の実施形態]
<倉庫エリア全体の構成>
はじめに、収納システムを含む倉庫エリア全体の構成について説明する。図1は、収納システムを含む倉庫エリア全体の構成例を示す図である。図1に示すように、倉庫エリアには、統括コンピュータ110が設置されており、商品保管エリア120、収納エリア140、配送エリア150の各エリアを管理する。
商品保管エリア120は、外部から搬入された各種商品を保管するエリアである。商品保管エリア120にて保管される商品は、商品種類ごとに商品箱に詰め込まれており、収納エリア140に対しては、商品箱ごとに運び込まれる。
収納エリア140には、収納システム130が設置されている。収納システム130は、各商品箱のうち、予め定められた種類の商品が詰め込まれた商品箱から、予め定められた数量の商品を取り出し、配送先の店舗ごとに用意された折り畳みコンテナ(以下、単に「コンテナ」と称す)に収納する。なお、商品が収納されたコンテナは、配送エリア150に運び込まれる。また、商品が取り出され空になった商品箱(空箱)は外部に搬出される。
収納システム130は、商品箱が載置される載置棚132を有する。また、収納システム130は、載置棚132の周囲に設置され、コンテナを搬送する搬送装置133と、搬送されたコンテナに対して、商品箱から商品を取り出して収納するピッキング装置134とを有する。更に、収納システム130は、搬送装置133とピッキング装置134とを制御する制御装置131を有する。
配送エリア150は、収納エリア140から運び込まれたコンテナ(商品が収納されたコンテナ)を車両等に搭載し、配送先の店舗に配送するためのエリアである。
<収納システムの構成>
次に、収納システム130の構成について説明する。図2は、収納システムの構成を示す側面図である。図2に示すように、収納システム130において載置棚132は、高さ方向に複数の段(図2の例では、4段)の棚を有する。載置棚132が有する各段の棚は、y軸方向(第2の方向)の長さが異なっており、上段にいくほど、y軸方向の長さが短い。このため、図2の場合、各段の棚の左端部の位置は、y軸方向にずれており、載置棚132全体としては、y軸方向に向かって階段状に形成されている(つまり、載置棚132は階段状構造を有している)。
載置棚132が有する各段の棚には、商品箱(例えば、商品箱240)が載置される。各段の棚に載置される商品箱は、図2の場合、各段の棚の右端部の位置から、作業者260によって補充される。
また、収納システム130において搬送装置133は、第1の搬送装置として、各段の棚の左端部の位置にそれぞれ設置されたコンベヤ201、202、203、204と、最上段の棚の更に上に設置されたコンベヤ205とを有する。第1の搬送装置は、コンテナ(例えば、コンテナ250)を搬送する。
また、搬送装置133は、第2の搬送装置として、コンベヤ210を有する。コンベヤ210は、コンテナ250をy軸方向に搬送するとともに、コンベヤ201〜205それぞれとの間で、コンテナを授受する。
なお、図2の例では、第2の搬送装置として、y軸方向に沿って斜めの面を有するコンベヤ210を設置した場合について示したが、第2の搬送装置は当該コンベヤに限定されない。例えば、第2の搬送装置は、エスカレータのように、階段状の平坦面がy軸方向に沿って斜めに平行移動する構造を有していてもよい。あるいは、第2の搬送装置は、y軸方向に水平にコンテナを搬送するコンベヤと、第1の搬送装置の位置においてz軸方向にコンテナを昇降するリフトとが組み合わされた構造を有していてもよい。
更に、収納システム130においてピッキング装置134は、図2の例では各段の棚の左端部に載置された商品箱の近傍(上方)にそれぞれ設置されたカメラ部221〜224と、ロボット部231〜234とを有する。図2に示すように、載置棚132の各段の棚の左端部の位置は、商品箱1箱分以上、y軸方向にずれている。このため、図2の例では、各段の棚の左端部に載置された商品箱に対して、カメラ部221〜224及びロボット部231〜234は、上方からアクセスすることができる。
カメラ部221〜224は、対応する位置の商品箱内を撮影するとともに、当該商品箱に対応する位置にあるコンテナ内を撮影する。ロボット部231〜234は、対応する位置の商品箱内の商品を取り出す。また、ロボット部231〜234は、取り出した商品を、当該商品箱に対応する位置にあるコンテナ内に収納する。
なお、商品箱内の商品がすべて取り出され、空箱になった場合、ロボット部231〜234は、第1の搬送装置(コンベヤ201〜204のいずれか)に向けて、当該空箱を払い出す。
ここで、載置棚132の各段の棚は、図2の例では、左端部が右端部より低くなっており、空箱が払い出されることに応じて、当該空箱の右側に位置する商品箱が、重力により、左方向にずれる。このため、載置棚132の各段の棚の左端部には、常時、商品箱が載置されることになる。
図3は、収納システムの構成を示す上面図である。図3に示すように、第1の搬送装置である、コンベヤ201〜205は、各段の棚の端部にx軸方向(第1の方向)に配列された複数の商品箱に沿って直線状に設置されており、x軸方向にコンテナ(例えば、コンテナ250)を搬送する。
また、第2の搬送装置である、コンベヤ210、310は、第1の搬送装置であるコンベヤ202〜204それぞれの端部位置に沿って設置される。このように、第1の搬送装置(コンベヤ201〜205)と、第2の搬送装置(コンベヤ210、310)とが異なる方向に設置されることで、第1の搬送装置それぞれと、第2の搬送装置それぞれとの間で、コンテナの授受が可能になる。そして、第1の搬送装置によるx軸方向の搬送と、第2の搬送装置によるy軸方向の搬送とを組み合わせることで、収納システム130によれば、コンテナ(例えば、コンテナ250)を、矢印321に従って搬送することが可能となる。つまり、収納システム130によれば、コンテナを、各段の棚の端部にx軸方向に配列された複数の商品箱に対応する任意の位置に搬送することができる。
また、図3に示すように、カメラ部221〜224は、各段の棚の端部にx軸方向に配列された複数の商品箱の近傍(上方)を、x軸方向に移動する。同様に、ロボット部231は、各段の棚の端部にx軸方向に配列された複数の商品箱の近傍(上方)を、x軸方向に移動する。なお、各段において、カメラ部221〜224とロボット部231〜234とは、互いに独立して移動及び停止を行うことができるものとする。
ただし、各段において、カメラ部221〜224とロボット部231〜234の移動範囲は概ね同じであるとする。例えば、1段目のカメラ部221とロボット部231は、それぞれ、矢印331に示す範囲を移動する。また、2段目のカメラ部222とロボット部232は、それぞれ、矢印332に示す範囲を移動する。また、3段目のカメラ部223とロボット部233は、それぞれ、矢印333に示す範囲を移動する。更に、4段目のカメラ部224とロボット部234は、それぞれ、矢印334に示す範囲を移動する。
図4は、収納システムの構成を示す正面図である。図4の例では、各段の棚に互いに異なる種類の商品が詰め込まれた8個の商品箱が配列されている。このため、収納システム130によれば、全ての段にコンテナ250を搬送させることで、コンテナ250に、最大で32種類の商品を収納することができる。
このように、コンテナに収納する商品の種類が増大した場合であっても、収納システム130では、高さ方向のスペースを有効利用することができる。また、収納システム130では、各段においてカメラ部とロボット部が複数の商品箱間を移動する。更には、商品箱を各段の棚の端部に載置するための搬送装置も不要である。このため、収納システム130の場合、従来のように、商品箱を一列に配列して商品箱ごとにピッキング装置を設置する場合と比較して、設置スペースを大幅に縮小させることができる。
<制御装置のハードウェア構成>
次に、収納システム130の制御装置131のハードウェア構成について説明する。図5は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
図5に示すように、制御装置131は、CPU(Central Processing Unit)501、ROM(Read Only Memory)502、RAM(Random Access Memory)503を有する。CPU501、ROM502、RAM503は、いわゆるコンピュータを形成する。また、制御装置131は、補助記憶装置504、I/F(Interface)装置505、操作装置506、表示装置507、ドライブ装置508を有する。なお、制御装置131の各ハードウェアは、バス509を介して相互に接続される。
CPU501は、補助記憶装置504にインストールされた各種プログラムを実行する。ROM502は、不揮発性メモリであり、主記憶装置として機能する。ROM502は、補助記憶装置504にインストールされた各種プログラムをCPU501が実行するために必要な各種プログラム、データ等を格納する。具体的には、ROM502はBIOS(Basic Input/Output System)やEFI(Extensible Firmware Interface)等のブートプログラム等を格納する。
RAM503は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)等の揮発性メモリであり、主記憶装置として機能する。RAM503は、補助記憶装置504にインストールされた各種プログラムがCPU501によって実行される際に展開される、作業領域を提供する。
補助記憶装置504は、各種プログラムや、各種プログラムがCPU501によって実行される際に用いられる情報等を格納する。
I/F装置505は、統括コンピュータ110や、収納システム130内の搬送装置133、ピッキング装置134と接続する接続デバイスである。操作装置506は、作業者260が制御装置131に対して各種指示を入力するための入力デバイスである。表示装置507は、制御装置131にて生成された表示画面を表示する表示デバイスである。
ドライブ装置508は記録媒体510をセットするためのデバイスである。ここでいう記録媒体510には、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等のように情報を光学的、電気的あるいは磁気的に記録する媒体が含まれる。また、記録媒体510には、ROM、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等が含まれていてもよい。
なお、補助記憶装置504にインストールされる各種プログラムは、例えば、配布された記録媒体510がドライブ装置508にセットされ、該記録媒体510に記録された各種プログラムがドライブ装置508により読み出されることでインストールされる。
<収納システムの機能構成>
次に、収納システム130の機能構成について説明する。図6は、第1の実施形態に係る収納システムの機能構成の一例を示す図である。図6に示すように、収納システム130において、制御装置131は、補助記憶装置504にインストールされた各種プログラムが実行されることで、コンベヤ制御部601、ロボット可動制御部602として機能する。更に、制御装置131は、カメラ可動制御部603、ピッキング制御部604、カメラ制御部605、空箱払い出し制御部606として機能する。
全体制御部600は、統括コンピュータ110より、商品保管エリア120に保管されている商品箱に関する情報や、配送エリア150において配送されるコンテナの配送先に関する情報等を受信し、ロットごとの収納計画を生成する。全体制御部600により生成される収納計画には、配送先の各店舗と、各店舗ごとのコンテナに収納する商品の種類及び数量等を対応付けたデータ(以下、“ピッキング指示データ”と称す)が含まれる。
また、全体制御部600は登録部として機能する。具体的には、全体制御部600は、載置棚132の各段の棚の各載置位置(ロケーション)に作業者260により載置された、商品箱に関する情報(以下、“補充情報”と称す)の登録を受け付け、受け付けた補充情報を、補充情報格納部610に格納する。
コンベヤ制御部601は、全体制御部600よりピッキング指示データを取得すると、補充情報格納部610に格納された補充情報を参照する。また、コンベヤ制御部601は、参照結果に基づいて、商品をピッキングする際の、コンテナの停止位置及び停止順序を決定し、ピッキング順序情報を生成する。更に、コンベヤ制御部601は、生成したピッキング順序情報を、搬送装置133に送信する。これにより、コンベヤ201〜205、210、310では、ピッキング順序情報に応じた搬送、停止を実現することができる。
ロボット可動制御部602は、全体制御部600よりピッキング指示データを取得すると、補充情報格納部610に格納された補充情報を参照する。また、ロボット可動制御部602は、参照結果に基づいて、各段のロボット部231〜234を、矢印331〜334に示す範囲で移動させる際の順序を決定し、ロボット可動順序情報を生成する。更に、ロボット可動制御部602は、生成したロボット可動順序情報を、ピッキング装置134内のロボット可動機構部621に送信する。これにより、ロボット可動機構部621では、ロボット可動順序情報に応じたロボット部231〜234の移動を実現することができる。
カメラ可動制御部603は、全体制御部600よりピッキング指示データを取得すると、補充情報格納部610に格納された補充情報を参照する。また、カメラ可動制御部603は、参照結果に基づいて、各段のカメラ部221〜224を、矢印331〜334に示す範囲で移動させるための順序を決定し、カメラ可動順序情報を生成する。更に、カメラ可動制御部603は、生成したカメラ可動順序情報を、ピッキング装置134内のカメラ可動機構部622に送信する。これにより、カメラ可動機構部622では、カメラ可動順序情報に応じたカメラ部221〜224の移動を実現することができる。
ピッキング制御部604は、全体制御部600よりピッキング指示データを取得し、ピッキングする商品及び数量を特定する。また、ピッキング制御部604は、カメラ制御部605より商品箱内画像情報を取得する。そして、ピッキング制御部604は、ロボット部231〜234それぞれが、特定した数量の商品を商品箱から取り出す際に必要な情報(取り出し用情報)を生成する。また、ピッキング制御部604は、カメラ制御部605よりコンテナ内画像情報を取得し、ロボット部231〜234それぞれが、コンテナに商品を収納する際に必要な情報(収納用情報)を生成する。更に、ピッキング制御部604は、生成した取り出し用情報及び収納用情報を、ピッキング装置134内のロボット部231〜234に送信する。これにより、ロボット部231〜234では、取り出し用情報及び収納用情報に応じた商品の取り出し及び商品の収納を実現することができる。
なお、ロボット部231〜234は、それぞれ、商品を取り出し、コンテナに収納するためのハンドと、商品までの距離等を測定する距離センサとを有しているものとする。
カメラ制御部605は、カメラ部221〜224それぞれが商品箱内を撮影することで得た商品箱内画像情報、及び、コンテナ内を撮影することで得たコンテナ内画像情報を取得し、ピッキング制御部604及び空箱払い出し制御部606に送信する。
空箱払い出し制御部606は、カメラ制御部605より商品箱内画像情報を取得し、空箱を払い出すための払い出し指示を生成する。また、空箱払い出し制御部606は、生成した払い出し指示を、ピッキング装置134内のロボット部231〜234のいずれかに送信する。これにより、ロボット部231〜234のいずれかが、払い出し指示に応じて、対応する空箱の払い出しを行う。
<補充情報の詳細>
次に、補充情報格納部610に格納される補充情報の詳細について説明する。上述したとおり、補充情報は、載置棚132の各段の棚の各載置位置(ロケーション)に、作業者260により載置された、それぞれの商品箱に関する情報である。図7は、補充情報の一例を示す図である。
図7に示すように、補充情報700は情報の項目として、ロケーションを特定するための“列数”と“段数”とが含まれる。図4で示したように、収納システム130の場合、商品箱はx軸方向に8個配列されるため、“列数”には、1〜8の数値が格納される。また、収納システム130の場合、商品箱はz軸方向に4段配列されるため、“段数”には、1〜4の数値が格納される。
また、図7に示すように、補充情報700の場合、“列数”と“段数”により特定される領域には、当該領域のロケーション番号と、当該領域に載置された商品箱に詰め込まれた商品を示す商品番号と、商品の数量とが登録される。
図7の例は、補充情報700の“列数”=“1”、“段数”=“4”により特定される領域に、ロケーション番号=“4−1”、商品番号=“D1”、数量=“100個”が登録されたことを示している。また、図7の例は、補充情報700の“列数”=“8”、“段数”=1“により特定される領域に、ロケーション番号=“1−8”、商品番号=“A8”、数量=“150個”が登録されたことを示している。
<コンベヤ制御部の詳細>
次に、制御装置131のコンベヤ制御部601の詳細について説明する。
(1)コンベヤ制御部の機能構成
はじめに、コンベヤ制御部601の機能構成について説明する。図8は、コンベヤ制御部の機能構成の一例を示す図である。図8に示すように、コンベヤ制御部601は、指示取得部801、補充情報読み出し部802、ピッキング順序決定部803を有する。
指示取得部801は、全体制御部600よりピッキング指示データを取得し、ピッキング順序決定部に通知する。図8のピッキング指示データ810は、指示取得部801が全体制御部600より取得するピッキング指示データの一例である。図8に示すように、ピッキング指示データ810には、情報の項目として、“店舗ID”、“商品番号”、“商品数量”が含まれる。これにより、指示取得部801では、各店舗のコンテナに格納する商品の種類及び数量を特定することができる。
補充情報読み出し部802は、補充情報格納部610より補充情報700を読み出し、ピッキング順序決定部803に通知する。
ピッキング順序決定部803は、ピッキング指示データ810と補充情報700とに基づいて、商品をピッキングする際の、コンテナの停止位置及び停止順序を決定し、ピッキング順序情報を生成する。また、ピッキング順序決定部803は、生成したピッキング順序情報を搬送装置133に送信する。図8のピッキング順序情報820は、ピッキング順序決定部803により生成されたピッキング順序情報の一例である。
図8に示すように、ピッキング順序情報820には、情報の項目として、“店舗ID”、“商品番号”、“ロケーション番号”、“ピッキング順”が含まれる。図8の例によれば、“店舗ID”=“01”のコンテナに各商品を収納していく際、1番目に、“ロケーション番号”=“1−5”の載置位置に載置された商品箱より、“商品番号”=“A5”の商品が取り出される。2番目に、“ロケーション番号”=“2−8”の載置位置に載置された商品箱より、“商品番号”=“B8”の商品が取り出される。以下、ピッキング順序情報820に従って商品が取り出され、最後に、“ロケーション番号”=“4−1”の載置位置に載置された商品箱より、“商品番号”=D1“の商品が取り出される。なお、搬送装置133では、ピッキング順序情報820に従って商品の取り出しができるように、コンテナの搬送、停止を行う。
(2)搬送装置の動作例
次に、コンベヤ制御部601により生成されたピッキング順序情報820に応じたコンテナの搬送、停止を実現するための搬送装置133の動作例について説明する。
図9は、搬送装置の動作例を示す図である。図9に示すように、搬送装置133に含まれるコンベヤ201〜205、210、310は、ピッキング順序情報820に基づいて、コンテナ250の搬送を制御する。これにより、搬送装置133に含まれるコンベヤ201〜205、210、310は、コンテナ250を矢印に沿って搬送させる。また、搬送装置133に含まれるコンベヤ201〜204は、ピッキング順序情報820に基づいてコンテナ250の停止を制御する。これにより、コンベヤ201〜204は、取り出すべき商品が詰め込まれた商品箱に対応する位置(図9の例では、“商品番号”=“A5”、“B8”、“B3”、“C1”、“C5”、“D6”、“D3”、“D1”)でコンテナ250を停止させる。
(3)搬送装置による搬送制御処理
次に、搬送装置133による搬送制御処理の流れについて説明する。図10は、搬送装置による搬送制御処理の流れを示すフローチャートである。図10(a)に示すように、ステップS1001において、搬送装置133は、コンベヤ制御部601より、ピッキング順序情報(例えば、ピッキング順序情報820)を取得する。
ステップS1002において、搬送装置133は、ピッキング順序情報に応じた搬送及び停止を実現するための搬送シーケンスを生成する。搬送装置133により生成される搬送シーケンスには、コンベヤ201〜204、210、310それぞれの搬送シーケンスが含まれるものとする。
ステップS1003において、搬送装置133は、動作開始の指示を受信したか否かを判定する。ステップS1003において、動作開始の指示を受信してないと判定した場合には(ステップS1003においてNOの場合には)、動作開始の指示を受信するまで待機する。
一方、ステップS1003において、動作開始の指示を受信したと判定した場合には(ステップS1003においてYESの場合には)、ステップS1004に進む。ステップS1004において、搬送装置133は、コンベヤ201〜204、210、310についての搬送及び停止処理を実行する。なお、ステップS1004の搬送及び停止処理の詳細は、後述する。
ステップS1005において、搬送装置133は、ピッキング順序情報に含まれる全ての店舗のコンテナに対して、ピッキングが完了したか否かを判定する。ステップS1005において、まだピッキングが完了していないコンテナがあると判定した場合には(ステップS1005においてNOの場合には)、ステップS1004に戻る。一方、ステップS1005において、ピッキング順序情報820に含まれる全ての店舗のコンテナに対して、商品の収納が完了したと判定した場合には(ステップS1005においてYESの場合には)、搬送制御処理を終了する。
図10(b)は、ステップS1004の搬送及び停止処理の詳細を示すフローチャートであり、いずれか1のコンベヤ(ここでは、コンベヤ201とする)についての搬送及び停止処理の流れを示している。
図10(b)に示すように、ステップS1011において、コンベヤ201は、搬送指示を受信したか否かを判定する。コンベヤ201では、例えば、ロボット部231よりピッキング中である旨の通知を受信した場合、搬送指示を受信していない(ステップS1011においてNO)と判定し、搬送指示を受信するまで待機する。
また、コンベヤ201では、例えば、ロボット部231よりピッキングが完了した旨の通知を受信した場合、搬送指示を受信した(ステップS1011においてYES)と判定し、ステップS1012に進む。
ステップS1012において、コンベヤ201は、搬送を開始する。ステップS1013において、コンベヤ201は、ロボット部231が同一の段において次にピッキングする予定の商品があるか否かを判定する。
ステップS1013において、次にピッキングする予定の商品があると判定した場合には(ステップS1013においてYESの場合には)、ステップS1014に進む。ステップS1014において、コンベヤ201は、搬送シーケンスに従って次にピッキングする予定の商品の商品箱の載置位置に対応する位置にて搬送を停止し、ステップS1011に戻る。一方、ステップS1013において、次にピッキングする予定の商品がないと判定した場合には(ステップS1013においてNOの場合には)、ステップS1015に進む。
ステップS1015において、コンベヤ201は、現在搬送中のコンテナを、コンベヤ210の位置まで搬送し、コンテナをコンベヤ210に受け渡す。その後、図10(a)のステップS1005に戻り、次のコンテナがある場合には、同様の処理(ステップS1004)を行う。
<ロボット可動制御部の詳細>
次に、制御装置131のロボット可動制御部602の詳細について説明する。
(1)ロボット可動制御部の機能構成
はじめに、ロボット可動制御部602の機能構成について説明する。図11は、ロボット可動制御部の機能構成の一例を示す図である。図11に示すように、ロボット可動制御部602は、指示取得部1101、補充情報読み出し部1102、ロボット可動順序決定部1103を有する。
指示取得部1101は、全体制御部600よりピッキング指示データを取得し、ロボット可動順序決定部1103に通知する。図11のピッキング指示データ1110は、指示取得部1101が全体制御部600より取得するピッキング指示データの一例である。図11に示すように、ピッキング指示データ1110には、情報の項目として、“店舗ID”、“商品番号”が含まれる。これにより、指示取得部1101では、ロボット部231〜234それぞれが、各店舗のコンテナに収納すべき商品を特定することができる。
図11の例によれば、ロボット部231は、店舗ID=“01”の店舗のコンテナに、商品番号=“A1”、“A8”の商品を収納する。また、ロボット部231は、店舗ID=“02”の店舗のコンテナに、商品番号=“A3”、“A5”の商品を収納する。更に、ロボット部231は、店舗ID=“03”の店舗のコンテナに、商品番号=“A1”の商品を収納する。
補充情報読み出し部1102は、補充情報格納部610より補充情報700を読み出し、ロボット可動順序決定部1103に通知する。
ロボット可動順序決定部1103は、ピッキング指示データ1110と補充情報700とに基づいて、各店舗のコンテナに商品を収納していく際の、ロボット部231の移動順序を決定し、ロボット可動順序情報を生成する。図11のロボット可動順序情報1120は、ピッキング指示データ1110と補充情報700とに基づいてロボット可動順序決定部1103により生成されたロボット可動順序情報の一例である。
図11に示すように、ロボット可動順序情報1120には、情報の項目として、“店舗ID”、“商品番号”、“ロケーション番号”、“ロボット可動順”が含まれる。図11の例によれば、ロボット部231は、1番目に“ロケーション番号”=“1−1”の載置位置に移動する。また、ロボット部231は、2番目に、“ロケーション番号”=“1−8”の載置位置に移動する。以下、ロボット可動順序情報1120に従って移動し、最後に、“ロケーション番号”=“1−1”の載置位置に移動する。
(2)ロボット可動機構部の動作例
次に、ロボット可動制御部602により生成されたロボット可動順序情報1120に応じた動作を実現するロボット可動機構部621の動作例について説明する。
図12は、ロボット可動機構部の動作例を示す図である。ロボット可動機構部621が有する各段の機構部のうち、図12(a)に示すように、1段目の機構部がロボット可動順序情報1120に基づいて可動することで、ロボット部231を、図12(b)の矢印に示す位置に、矢印に示す順序で移動させることができる。
(3)ロボット可動機構部によるロボット可動処理
次に、ロボット可動機構部621によるロボット可動処理の流れについて説明する。図13は、ロボット可動機構部によるロボット可動処理の流れを示すフローチャートである。
図13(a)に示すように、ステップS1301において、ロボット可動機構部621は、ロボット可動制御部602より、ロボット可動順序情報(例えば、ロボット可動順序情報1120)を取得する。
ステップS1302において、ロボット可動機構部621は、ロボット可動順序情報に応じたロボット可動シーケンスを生成する。ロボット可動機構部621により生成されるロボット可動シーケンスには、ロボット可動機構部621の各段の機構部それぞれについてのロボット可動シーケンスが含まれるものとする。
ステップS1303において、ロボット可動機構部621は、動作開始の指示を受信したか否かを判定する。ステップS1303において、動作開始の指示を受信していないと判定した場合には(ステップS1303においてNOの場合には)、動作開始の指示を受信するまで待機する。
一方、ステップS1303において、動作開始の指示を受信したと判定した場合には(ステップS1303においてYESの場合には)、ステップS1304に進む。ステップS1304において、ロボット可動機構部621の各段の機構部は、各段のロボット部231〜234の移動及び停止処理を実行する。なお、ステップS1304の移動及び停止処理の詳細は、後述する。
ステップS1305において、ロボット可動機構部621は、ロボット可動順序情報に含まれる全ての店舗のコンテナに対して、ピッキングが完了したか否かを判定する。ステップS1305において、まだピッキングが完了していないコンテナがあると判定した場合には(ステップS1305においてNOの場合には)、ステップS1304に戻る。一方、ステップS1305において、ロボット可動順序情報に含まれる全ての店舗のコンテナに対して、ピッキングが完了したと判定した場合には(ステップS1305においてYESの場合には)、ロボット可動処理を終了する。
図13(b)は、ステップS1304の移動及び停止処理の詳細を示すフローチャートであり、いずれかの段の機構部(ここでは、1段目の機構部とする)による、ロボット部231の移動及び停止処理の流れを示している。
図13(b)に示すように、ステップS1311において、1段目の機構部は、移動指示を受信したか否かを判定する。1段目の機構部では、例えば、ロボット部231よりピッキング中である旨の通知を受信した場合、移動指示を受信していない(ステップS1311においてNO)と判定し、移動指示を受信するまで待機する。
また、1段目の機構部では、例えば、ロボット部231よりピッキングが完了した旨の通知を受信した場合、移動指示を受信した(ステップS1311においてYES)と判定し、ステップS1312に進む。
ステップS1312において、1段目の機構部は、ロボット部231の移動を開始する。ステップS1313において、1段目の機構部は、ロボット可動シーケンスに従ってロボット部231の移動を停止する。その後、図13(a)のステップS1305に戻り、次のコンテナがある場合には、同様の処理(ステップS1304)を行う。
<カメラ可動制御部の詳細>
次に、制御装置131のカメラ可動制御部603の詳細について説明する。
(1)カメラ可動制御部の機能構成
はじめに、カメラ可動制御部603の機能構成について説明する。図14は、カメラ可動制御部の機能構成の一例を示す図である。図14に示すように、カメラ可動制御部603は、指示取得部1401、補充情報読み出し部1402、カメラ可動順序決定部1403を有する。
指示取得部1401は、全体制御部600よりピッキング指示データを取得し、カメラ可動順序決定部1403に通知する。図14のピッキング指示データ1110は、指示取得部1401が全体制御部600より取得するピッキング指示データの一例である。図14に示すように、指示取得部1401が取得するピッキング指示データ1110は、ロボット可動制御部602の指示取得部1101が取得するピッキング指示データと同じである。これにより、指示取得部1401では、ロボット部231〜234それぞれが、各店舗のコンテナに収納すべき商品を特定することができる(つまり、カメラ部221〜224が撮影すべき商品箱を特定することができる)。
図14の例によれば、ロボット部231は、店舗ID=“01”の店舗のコンテナに、商品番号=“A1”、“A8”の商品を収納する。また、ロボット部231は、店舗ID=“02”の店舗のコンテナに、商品番号=“A3”、“A5”の商品を収納する。更に、ロボット部231は、店舗ID=“03”の店舗のコンテナに、商品番号=“A1”の商品を収納する。
補充情報読み出し部1402は、補充情報格納部610より補充情報700を読み出し、カメラ可動順序決定部1403に通知する。
カメラ可動順序決定部1403は、ピッキング指示データ1110と補充情報700とに基づいて、各店舗のコンテナに商品を収納していく際の、カメラ部221の移動順序を決定し、カメラ可動順序情報を生成する。図14のカメラ可動順序情報1420は、ピッキング指示データ1110と補充情報700とに基づいてカメラ可動順序決定部1403により生成されたカメラ可動順序情報の一例である。
図14に示すように、カメラ可動順序情報1420には、情報の項目として、“店舗ID”、“商品番号”、“ロケーション番号”、“カメラ可動順”が含まれる。図14の例によれば、カメラ部221は、1番目に“ロケーション番号”=“1−1”の載置位置に移動し、“ロケーション番号”=“1−1”の載置位置に載置された商品箱内を撮影する。
また、図14の例によれば、カメラ部221は、2番目に、“ロケーション番号”=“1−8”の載置位置に移動し、“ロケーション番号”=“1−8”の載置位置に載置された商品箱内を撮影する。
以下、カメラ部221は、カメラ可動順序情報1420に従って移動し、最後に、“ロケーション番号”=“1−1”の載置位置に移動する。
(2)カメラ可動機構部の動作例
次に、カメラ可動制御部603により生成されたカメラ可動順序情報1420に応じた動作を実現する、カメラ可動機構部622の動作例について説明する。
図15は、カメラ可動機構部の動作例を示す図である。カメラ可動機構部622が有する各段の機構部のうち、図15(a)に示すように、1段目の機構部がカメラ可動順序情報1420に基づいて可動することで、カメラ部221を、図15(b)の矢印に示す位置に、矢印に示す順序で移動させることができる。
(3)カメラ可動機構部によるカメラ可動処理
次に、カメラ可動機構部622によるカメラ可動処理の流れについて説明する。図16は、カメラ可動機構部によるカメラ可動処理の流れを示すフローチャートである。
図16(a)に示すように、ステップS1601において、カメラ可動機構部622は、カメラ可動制御部603より、カメラ可動順序情報(例えば、カメラ可動順序情報1420)を取得する。
ステップS1602において、カメラ可動機構部622は、カメラ可動順序情報に応じたカメラ可動シーケンスを生成する。カメラ可動機構部622により生成されるカメラ可動シーケンスには、カメラ可動機構部622の各段の機構部それぞれのカメラ可動シーケンスが含まれるものとする。
ステップS1603において、カメラ可動機構部622は、動作開始の指示を受信したか否かを判定する。ステップS1603において、動作開始の指示を受信していないと判定した場合には(ステップS1603においてNOの場合には)、動作開始の指示を受信するまで待機する。
一方、ステップS1603において、動作開始の指示を受信したと判定した場合には(ステップS1603においてYESの場合には)、ステップS1604に進む。ステップS1604において、カメラ可動機構部622の各段の機構部は、各段のカメラ部221〜224の移動及び停止処理を実行する。なお、ステップS1604の移動及び停止処理の詳細は、後述する。
ステップS1605において、カメラ可動機構部622は、カメラ可動順序情報に含まれる全ての店舗のコンテナに対して、ピッキングが完了したか否かを判定する。ステップS1605において、まだピッキングが完了していないコンテナがあると判定した場合には(ステップS1605においてNOの場合には)、ステップS1604に戻る。一方、ステップS1605において、カメラ可動順序情報に含まれる全ての店舗のコンテナに対して、ピッキングが完了したと判定した場合には(ステップS1605においてYESの場合には)、カメラ可動処理を終了する。
図16(b)は、ステップS1604の移動及び停止処理の詳細を示すフローチャートであり、いずれかの段の機構部(ここでは、1段目の機構部とする)による、カメラ部221の移動及び停止処理の流れを示している。
図16(b)に示すように、ステップS1611において、1段目の機構部は、移動指示を受信したか否かを判定する。1段目の機構部では、例えば、次にピッキングするコンテナの準備が完了した旨の通知を受信していない場合、移動指示を受信していない(ステップS1611においてNO)と判定し、移動指示を受信するまで待機する。
また、1段目の機構部では、例えば、次にピッキングするコンテナの準備が完了した旨の通知を受信した場合、移動指示を受信した(ステップS1611においてYES)と判定し、ステップS1612に進む。
ステップS1612において、1段目の機構部は、カメラ部221の移動を開始する。ステップS1613において、1段目の機構部は、カメラ可動シーケンスに従ってカメラ部221の移動を停止する。その後、図16(a)のステップS1605に戻り、次のコンテナがある場合には、同様の処理(ステップS1604)を行う。
<ピッキング制御部の詳細>
次に、制御装置131のピッキング制御部604の詳細について説明する。
(1)ピッキング制御部の機能構成
はじめに、ピッキング制御部604の機能構成について説明する。図17は、ピッキング制御部の機能構成の一例を示す図である。図17に示すように、ピッキング制御部604は、画像情報取得部1701、配置認識部1702、商品高さ登録部1703、指示取得部1704、取り出し順序決定部1705を有する。更に、ピッキング制御部604は、画像情報取得部1711、配置認識部1712、収納位置決定部1713を有する。
画像情報取得部1701は、カメラ制御部605より、商品箱内を撮影することで得られる画像情報(商品箱内画像情報1710)を、ロケーション番号とともに取得する。配置認識部1702は、商品箱内画像情報1710に基づいて、商品箱内の商品の配置を認識する。
商品高さ登録部1703は、商品箱内画像情報1710の商品箱が、ロット内ではじめて取り扱われる商品の商品箱であるかを判定する。ロット内ではじめて取り扱われる商品の商品箱であるか否かの判定は、例えば、作業者260からの指示に基づいて行う。
また、商品高さ登録部1703は、はじめて取り扱われる商品の商品箱であると判定した場合、ピッキング前に、商品箱の側壁の高さを示す商品箱高さ情報及び商品箱に詰め込まれた商品の高さを示す商品高さ情報(所定のデフォルト値)を受け付ける。なお、以下では、このような商品を、“商品箱内の1番目の商品”と称する。
更に、商品高さ登録部1703は、入力を受け付けた商品箱高さ情報及び商品高さ情報を、取り出し用情報としてロボット部に通知する。なお、商品高さ登録部1703に登録された商品高さ情報(所定のデフォルト値)は、商品箱内の1番目の商品のピッキングが完了した際に、書き換えられるものとする(詳細は後述)。商品高さ登録部1703では、商品高さ情報が書き換えられると、書き換え後の商品高さ情報を、取り出し用情報及び収納用情報としてロボット部に通知する。
指示取得部1704は、全体制御部600よりピッキング指示データを取得し、取り出し順序決定部1705に通知する。図17のピッキング指示データ1730は、指示取得部1704が全体制御部600より取得するピッキング指示データの一例である。
図17に示すように、ピッキング指示データ1730には、情報の項目として、“店舗ID”、“商品番号”、“商品数量”が含まれる。これにより、指示取得部1704では、ロボット部231〜234それぞれが、各店舗のコンテナに収納すべき商品及びその数量を特定することができる。
取り出し順序決定部1705は、配置認識部1702により認識された商品箱内の商品の配置と、指示取得部1704により特定された商品の数量とに基づいて、商品箱内から取り出すべき商品と、それらの商品を取り出す順序とを決定する。また、取り出し順序決定部1705は、商品箱内から取り出すべき商品と、それらの商品を取り出す順序とを、取り出し用情報として、ロボット部に通知する。
画像情報取得部1711は、カメラ制御部605より、コンテナ内を撮影することで得られる画像情報(コンテナ内画像情報1720)を取得する。配置認識部1712は、コンテナ内画像情報1720に基づいて、コンテナ内の商品の配置を認識する。
収納位置決定部1713は、認識されたコンテナ内の商品の配置に基づいて、コンテナ内において商品を収納する領域を決定する。また、収納位置決定部1713は、コンテナ内において商品を収納する領域を、収納用情報として、ロボット部に通知する。
(3)ロボット部の動作例1
次に、ピッキング制御部604により生成された取り出し用情報に応じた動作を実現するロボット部231〜234の商品取り出し時の動作例について説明する。なお、ここでは、ロボット部231の商品取り出し時の動作例について説明する。
図18は、ロボット部の商品取り出し時の動作例を示す図である。このうち、図18(a)は、ピッキング制御部604より通知された取り出し用情報のうち、商品箱内から取り出すべき商品と、それらの商品を取り出す順序を示す情報1810の一例を示している。
図18(a)において、丸数字が付された商品は、商品箱内から取り出すべき商品を示している。また、丸数字は、それらの商品を取り出す順序を示している。
図18(b)は、ロボット部231による取り出し動作の動作例を示している。図18(b)に示すように、ロボット部231は、商品を取り出すためのハンド1801と、商品までの距離を測定する距離センサ1802とを有する。
ロボット部231では、ハンド1801が商品箱内の1番目の商品を取り出すにあたり、まず、距離センサ1802が商品箱内の1番目の商品までの距離dを測定する。続いて、ロボット部231では、測定した距離dに基づいて算出されるハンド1801から商品箱内の1番目の商品までの移動距離DDに応じて、ハンド1801を動作させ、商品箱内の1番目の商品にアクセスする。
このように、ロボット部231では、距離センサ1802を用いて商品までの距離を測定したうえで、ハンド1801を商品にアクセスさせる。これにより、ロボット部231では、商品を破損させることなく、商品に対してハンド1801を高速にアクセスさせることができる。
続いて、ロボット部231では、ハンド1801に、商品箱内の1番目の商品を持ち上げさせる。このとき、ロボット部231では、ピッキング制御部604より通知された取り出し用情報のうち、商品箱高さ情報及び商品高さ情報に基づいて、持ち上げ高さDLを決定する。具体的には、ロボット部231では、商品高さ情報(所定のデフォルト値H0)と商品箱高さ情報Hbとの和算値に固定値を加えた値を、持ち上げ高さDLに決定する。
ハンド1801により、持ち上げられた商品箱内の1番目の商品がコンテナに収納されることで商品箱内の1番目の商品のピッキングが完了すると、商品高さ登録部1703の商品の高さ情報が書き換えられる。このため、ロボット部231では、ハンド1801に商品箱内の2番目の商品を持ち上げさせる際、商品箱高さ情報と書き換えられた商品高さ情報とに基づいて、持ち上げ高さDLを決定する。具体的には、ロボット部231では、商品高さ情報(書き換え後の商品高さ情報Hp)と商品箱高さ情報Hbとの和算値に固定値を加えた値を、持ち上げ高さDLに決定する。
このように、ロボット部231では、商品高さ情報と商品箱高さ情報とに基づいて商品の持ち上げ高さの位置を制御する。これにより、ロボット部231では、商品を破損させることなく商品の持ち上げ高さを最小化することができる。この結果、ロボット部231では、商品取り出し時の動作を効率化させることができる。
(4)ロボット部の動作例2
次に、ピッキング制御部604により生成された収納用情報に応じた動作を実現するロボット部231〜234の商品収納時の動作例について説明する。なお、ここでは、ロボット部231の商品収納時の動作例について説明する。
図19は、ロボット部の商品収納時の動作例を示す図である。このうち、図19(a)は、ピッキング制御部604より通知された収納用情報(コンテナ内において商品を収納する領域を示す情報)の一例を示している。
図19(a)において、領域1901は、コンテナ内において、商品を収納する領域を示している。図19(b)は、ロボット部231による収納動作の動作例を示している。
ロボット部231では、ハンド1801により取り出された商品をコンテナに収納するにあたり、まず、距離センサ1802が、領域1901までの距離dを測定し、領域1901の高さ情報を算出する。続いて、ロボット部231では、収納時に商品を破損させることがないよう、領域1901に対して低速でアクセスし、商品の底面が領域1901に接触したタイミングで商品を離す。このとき、ロボット部231では、ハンド1801の高さ情報(つまり商品の上面の高さ情報)を取得し、領域1901の高さ情報との差分値から、商品高さ情報(所定のデフォルト値)を算出し、マスタデータとして登録する。これにより、商品高さ登録部1703に登録された商品高さ情報が書き換えられる。
続いて、ロボット部231では、同じ種類の次の商品を収納するにあたり、領域1901の高さ情報と、書き換えられた商品高さ情報との和算値により特定される高さ方向の位置に、ハンド1801を移動させるよう、ハンド1801の移動距離DDを算出する。つまり、ロボット部231では、領域1901の高さ情報と、書き換えられた商品高さ情報とに基づいて、ハンド1801が商品を離す高さ方向の位置を制御する。
これにより、ロボット部231では、商品を離す高さ方向の位置まで、ハンド1801を高速に移動させることができる。つまり、ロボット部231では、商品を破損させることなく、商品の収納時の移動速度を上げることができる。この結果、ロボット部231では、商品収納時の動作を効率化させることができる。
(5)ロボット部によるロボット制御処理1
次に、ロボット部231〜234によるロボット制御処理(取り出し)の流れについて説明する。図20は、ロボット部によるロボット制御処理(取り出し)の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、ロボット部231が、“店舗ID”=“01”のコンテナに収納するために、“商品番号”=“A2”の商品を、“商品数量”=“8”個、商品箱から取り出す場合のロボット制御処理について説明する。
図20(a)に示すように、ステップS2001において、ピッキング制御部604の商品高さ登録部1703は、対象となる商品(“商品番号”=“A2“の商品)が、商品箱内の1番目の商品であるか否かを判定する。対象となる商品が、ロボット部231が既にピッキングした商品と同じ種類の商品であると判定した場合には(ステップS2001においてNOの場合には)、ステップS2003に進む。
一方、対象となる商品が、商品箱内の1番目の商品であると判定した場合には(ステップS2001においてYESの場合には)、ステップS2002に進む。ステップS2002において、ピッキング制御部604の商品高さ登録部1703は、当該商品について、取り出し時のマスタデータの登録処理(マスタ登録処理)を実行する。
ステップS2003において、ロボット部231は、取り出し処理を実行する。ステップS2004において、ロボット部231は、対象となる商品について、ピッキングが完了したか否かを判定する。具体的には、ロボット部231は、“店舗ID”=“01”のコンテナに収納するために、“商品番号”=“A2”の商品を、“商品数量”=“8”個、商品箱から取り出したか否かを判定する。
ステップS2004において、対象となる商品についてピッキングが完了していないと判定した場合には(ステップS2004においてNOの場合には)、ステップS2003に戻る。一方、ステップS2004において、対象となる商品についてピッキングが完了したと判定した場合には(ステップS2004においてYESの場合には)、ロボット制御処理(取り出し)を終了する。具体的には、当該コンテナ(“店舗ID”=“01”のコンテナ)に対する当該商品(“商品番号”=“A2”の商品)についてのロボット制御処理(取り出し)を終了する。
図20(b)は、ステップS2002のマスタ登録処理の詳細を示すフローチャートである。図20(b)に示すように、ステップS2011において、ピッキング制御部604の商品高さ登録部1703は、高さ情報(商品箱高さ情報及び商品高さ情報(デフォルト値))を取得する。
ステップS2012において、ピッキング制御部604の商品高さ登録部1703は、高さ情報を登録するとともに、登録した高さ情報を取り出し用情報としてロボット部231に通知する。
図20(c)は、ステップS2003の取り出し処理の詳細を示すフローチャートである。ステップS2021において、ロボット部231は、取り出し用情報(商品箱高さ情報、商品高さ情報(デフォルトまたは書き換え後)、商品箱内から取り出すべき商品、それらの商品を取り出す順序)を取得する。
ステップS2022において、ロボット部231は、ハンド1801を商品(“商品番号”=“A2”の商品)にアクセスさせる。ステップS2023において、ロボット部231は、持ち上げ高さDLを算出し、ハンド1801に、算出した持ち上げ高さDLまで商品(“商品番号”=“A2”の商品)を持ち上げさせる。
ステップS2024において、ロボット部231は、ハンド1801を、対応するコンテナ(“店舗ID”=“01”のコンテナ)の位置まで水平移動させる。
(6)ロボット部によるロボット制御処理2
次に、ロボット部231〜234によるロボット制御処理(収納)の流れについて説明する。図21は、ロボット部によるロボット制御処理(収納)の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、ロボット部231が、“店舗ID”=“01”のコンテナに、“商品番号”=“A2”の商品を、“商品数量”=“8”個、収納する場合のロボット制御処理について説明する。
図21(a)に示すように、ステップS2101において、ピッキング制御部604の商品高さ登録部1703は、対象となる商品(“商品番号”=“A2“の商品)が、商品箱内の1番目の商品であるか否かを判定する。対象となる商品の種類が、ロボット部231が、既にピッキングした商品と同じ種類の商品であると判定した場合には(ステップS2101においてNOの場合には)、ステップS2103に進む。
一方、対象となる商品が、商品箱内の1番目の商品であると判定した場合には(ステップS2101においてYESの場合には)、ステップS2102に進む。ステップS2102において、ピッキング制御部604の商品高さ登録部1703は、当該商品について、収納時のマスタデータの登録処理(マスタ登録処理)を実行し、ステップS2104に進む。
ステップS2103において、ロボット部231は、収納処理を実行する。ステップS2104において、ロボット部231は、対象となる商品について、ピッキングが完了したか否かを判定する。具体的には、ロボット部231は、“店舗ID”=“01”のコンテナに、“商品番号”=“A2”の商品を、“商品数量”=“8”個、収納したか否かを判定する。
ステップS2104において、対象となる商品についてピッキングが完了していないと判定した場合には(ステップS2104においてNOの場合には)、ステップS2101に戻る。一方、ステップS2104において、対象となる商品についてピッキングが完了したと判定した場合には(ステップS2104においてYESの場合には)、ロボット制御処理(収納)を終了する。具体的には、当該コンテナ(“店舗ID”=“01”のコンテナ)に対する当該商品(“商品番号”=“A2”の商品)についてロボット制御処理(収納)を終了する。
図21(b)は、ステップS2101のマスタ登録処理の詳細を示すフローチャートである。ロボット部231は、取り出し処理(図20(c)のステップS2024)においてハンド1801を水平移動させた後、図21(b)のステップS2111において、コンテナ(“店舗ID”=“01”のコンテナ)の位置で停止させる。
ステップS2112において、ロボット部231は、収納用情報(コンテナ内において商品を収納する領域を示す情報)を取得する。ステップS2113において、ロボット部231は、距離センサ1802を用いて収納する領域の高さ情報を測定した後、ハンド1801を当該領域に低速で移動させ、商品を収納する。
ステップS2114において、ロボット部231は、商品収納時に、領域の高さ情報とハンド1801の高さ情報との差分値を算出することで、商品高さ情報を算出する。
ステップS2115において、ピッキング制御部604の商品高さ登録部1703は、ロボット部231にて算出された商品高さ情報をマスタデータとして登録する。これにより、商品高さ登録部1703に登録された商品高さ情報(所定のデフォルト値)が書き換えられる。
図21(c)は、ステップS2103の収納処理の詳細を示すフローチャートである。ステップS2121において、ロボット部231は、取り出し処理(図20(c))のステップS2024においてハンド1801を水平移動させた後、ステップS2121において、コンテナ(“店舗ID”=“01”のコンテナ)の位置で停止させる。
ステップS2122において、ロボット部231は、収納用情報(コンテナ内において商品を収納する領域を示す情報、書き換え後の商品高さ情報)を取得する。ステップS2123において、ロボット部231は、収納する領域の高さ情報を測定し、書き換え後の商品高さ情報を足し合わせることで、商品を離す高さ方向の位置を算出する。また、ロボット部231は、算出した高さ方向の位置に基づいてハンド1801の移動距離を算出し、算出した移動距離分、ハンド1801を高速に移動させて商品を収納する。
<空箱払い出し制御部の詳細>
次に、制御装置131の空箱払い出し制御部606の詳細について説明する。
(1)空箱払い出し制御部の機能構成
はじめに、空箱払い出し制御部606の機能構成について説明する。図22は、空箱払い出し制御部の機能構成の一例を示す図である。図22に示すように、空箱払い出し制御部606は、画像情報取得部2201、空箱特定部2202、搬送制御部2203を有する。
画像情報取得部2201は、カメラ制御部605より、商品箱内を撮影することで得られる画像情報(商品箱内画像情報2200)を、ロケーション番号とともに取得する。
空箱特定部2202は、商品箱内画像情報2200に基づいて、商品箱内の商品が空になったか否かを判定する。また、空箱特定部2202は、商品箱内の商品が空になったと判定した場合、当該商品箱のロケーション番号を、当該商品箱から商品を取り出すロボット部に対して、払い出し指示として通知する。これにより、ロボット部では、当該商品箱を、対応するコンベヤに向かって払い出すことができる。
搬送制御部2203は、空箱特定部2202により商品箱内の商品が空になったと判定された場合、当該商品箱のロケーション番号を、搬送装置133に対して搬送指示として通知する。これにより、搬送装置133では、搬送シーケンスを変更し、コンベヤに払い出された空箱を、所定の位置まで搬送する。
(2)ロボット部の動作例
次に、空箱払い出し制御部606より、払い出し指示が通知された場合の、ロボット部231〜234の動作例について説明する。なお、ここでは、ロボット部231の動作例について説明する。
図23は、空箱払い出し時のロボット部の動作例を示す図である。図23に示すように、ロボット部231では、空箱払い出し制御部606より払い出し指示を受信すると、ロケーション番号に対応する商品箱の位置まで移動する。また、ロボット部231では、ハンド1801を下降させた後、矢印2301方向に移動させることで、空箱を矢印2302方向に移動させる。これにより、ロボット部231では、空箱をコンベヤ201に払い出すことができる。
(3)搬送装置の動作例
次に、空箱払い出し制御部606より、搬送指示が通知された場合の、搬送装置133の動作例について説明する。図24は、空箱払い出し時の搬送装置の動作例を示す図である。
搬送装置133では、空箱払い出し制御部606より、搬送指示を受信すると、コンベヤ210、310についての搬送シーケンスを変更する。一方で、コンベヤ201〜205の搬送シーケンスはそのままとし、搬送装置133は、空箱2400を、コンテナ(例えば、コンテナ250)の搬送に伴って搬送する。
図24において、矢印321は、コンテナ250の搬送経路を示している。一方、矢印2401は、空箱2400の搬送経路を示している。図24に示すように、搬送装置133では、コンテナ250の搬送に伴って、空箱2400を、コンベヤ201の右端部まで搬送すると、コンベヤ210に受け渡し、コンベヤ210が上端部まで搬送する。
これにより、搬送装置133では、空箱2400を最短経路で、コンベヤ210の上端部まで搬送することができる。
(4)ロボット部による空箱払い出し処理
次に、ロボット部による空箱払い出し処理の流れについて説明する。図25は、ロボット部による空箱払い出し処理の流れを示すフローチャートである。ステップS2501において、ロボット部231〜234は、空箱払い出し制御部606より、払い出し指示を受信したか否かを判定する。
ステップS2501において、払い出し指示を受信していないと判定した場合には(ステップS2501においてNOの場合には)、払い出し指示を受信するまで待機する。一方、ステップS2501において、払い出し指示を受信したと判定した場合には(ステップS2501においてYESの場合には)、ステップS2502に進む。
ステップS2502において、ロボット部231〜234は、空箱の払い出しが可能か否かを判定する。空箱に対応するコンベヤ上の位置に、コンテナがある場合、ロボット部231〜234は、払い出しが不可能と判定し(ステップS2502においてNOと判定し)、払い出しが可能となるまで待機する。
一方、空箱に対応するコンベヤ上の位置に、コンテナがない場合、ロボット部231〜234は、払い出しが可能と判定し(ステップS2502においてYESと判定し)、ステップS2503に進む。
ステップS2503において、ロボット部231〜234は、空箱の位置まで移動する。ステップS2504において、ロボット部231〜234は、空箱をコンベヤ201〜204上に払い出す。
ステップS2505において、ロボット部231〜234は、ロットに含まれる全ての店舗のコンテナに対して、商品のピッキングが完了したか否かを判定する。ステップS2505において、まだ商品のピッキングが完了していないコンテナがあると判定した場合には(ステップS2505においてNOの場合には)、ステップS2501に戻る。一方、ステップS2505において、ロットに含まれる全ての店舗のコンテナに対して、商品のピッキングが完了したと判定した場合には(ステップS2505においてYESの場合には)、空箱払い出し処理を終了する。
以上の説明から明らかなように、第1の実施形態に係る収納システム130は、
・互いに異なる種類の商品が詰め込まれた複数の商品箱をx軸方向に配列した棚が、y軸方向に向かって階段状に形成された載置棚132を有する。
・各段に配列した複数の商品箱に沿ってそれぞれ設置され、x軸方向にコンテナを搬送するコンベヤ201〜204を有する。
・コンベヤ201〜204それぞれの端部位置に沿って設置され、コンベヤ201〜204それぞれとの間でコンテナを授受し、y軸方向にコンテナを搬送するコンベヤ210、310を有する。
・各段において、所定の位置に搬送されたコンテナに、対応する商品箱から商品を取り出して収納するピッキング装置134を有する。
・コンベヤ201〜204によるx軸方向の搬送と、コンベヤ210、310によるy軸方向の搬送とを組み合わせることで、コンテナを所定の位置に搬送する。
これにより、第1の実施形態に係る収納システム130によれば、高さ方向のスペースを有効利用することが可能となり、システムの設置スペースを縮小させることができる。
また、第1の実施形態に係る収納システム130は、
・ピッキング装置134が商品箱から商品を取り出す際、当該商品箱の側壁の高さ情報と、当該商品の高さ情報とに基づいて商品の持ち上げ高さの位置を制御する。
・ピッキング装置134がコンテナに商品を収納する際、収納する領域の高さ情報と商品の高さ情報とに基づいて、ハンドが商品を離す高さ方向の位置を制御する。
これにより、第1の実施形態に係る収納システム130によれば、商品箱から商品を取り出す際に、持ち上げ高さを最小化できるとともに、コンテナに収納する際に、移動速度を上げることができる。この結果、収納システム130において、ピッキング装置の動作を効率化させることができる。
[第2の実施形態]
上記第1の実施形態では、商品箱から取り出すべき商品と、それらの商品を取り出す順序とを、ピッキング制御部604が自動で決定するものとして説明した。しかしながら、商品が多種多様化した場合、商品箱内画像情報に基づいて精度よく商品の配置を認識することは困難になると考えられる。そこで、第2の実施形態では、商品箱から取り出すべき商品と、それらの商品を取り出す順序とを、作業者260が手動で設定できるようにする。以下、第2の実施形態について、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
<収納システムの機能構成>
はじめに、第2の実施形態に係る収納システムの機能構成について説明する。図26は、第2の実施形態に係る収納システムの機能構成の一例を示す図である。図6を用いて説明した収納システム130との相違点は、図26に示す収納システム2600の場合、制御装置131が、収納制御部2601、リモート制御部2602を有する点である。
収納制御部2601は、図6のピッキング制御部604のうち、収納用情報の生成に関する機能(画像情報取得部1711、配置認識部1712、収納位置決定部1713)を有している。なお、画像情報取得部1711、配置認識部1712、収納位置決定部1713については、既に説明済みであるため、ここでは説明を省略する。
リモート制御部2602は、全体制御部600より、ピッキング指示データを取得し、ピッキングする商品及び数量を特定する。また、リモート制御部2602は、カメラ制御部605より、商品箱内画像情報を取得する。また、リモート制御部2602は、商品箱内画像情報を、特定した商品及び数量とともに表示装置507に表示し、取り出すべき商品についての指定と、それらの商品を取り出す順序についての指定とを、作業者260より受け付ける。
更に、リモート制御部2602は、作業者260より受け付けた、取り出すべき商品についての指定と、それらの商品を取り出す順序についての指定とを、取り出し用情報として、ロボット部231〜234に通知する。
<リモート制御部の詳細>
次に、制御装置131のリモート制御部2602の詳細について説明する。
(1)リモート制御部の機能構成
はじめに、リモート制御部2602の機能構成について説明する。図27は、リモート制御部の機能構成の一例を示す第1の図である。図27に示すように、リモート制御部2602は、画像情報取得部2701、情報表示部2702、指示取得部2703、取り出し順序指定部2704を有する。
画像情報取得部2701は、カメラ制御部605より、商品箱内画像情報1710をロケーション番号とともに取得する。
情報表示部2702は、商品箱内画像情報を含む表示画面を生成し、表示装置507に表示する。
指示取得部2703は、全体制御部600よりピッキング指示データを取得し、取り出し順序指定部2704に通知する。図27のピッキング指示データ2700は、指示取得部2703が全体制御部600より取得するピッキング指示データの一例である。
図27に示すように、ピッキング指示データ2700には、情報の項目として、“店舗ID”、“商品番号”、“商品数量”が含まれる。これにより、指示取得部2703では、ロボット部231〜234それぞれが、商品箱から取り出すべき商品及びその数量を特定することができる。なお、指示取得部2703では、商品箱から取り出すべき商品及びその数量を、情報表示部2702にも通知する。これにより、情報表示部2702では、生成した表示画面に、商品箱から取り出すべき商品及びその数量を表示することができる。
取り出し順序指定部2704は、情報表示部2702により表示画面が表示されたことに応じて、作業者260により、商品箱から取り出すべき商品の指定とそれらの商品を取り出す順序の指定とを受け付ける。
また、取り出し順序指定部2704は、作業者260により指定された、商品箱から取り出すべき商品とそれらの商品を取り出す順序とを、取り出し用情報として、ロボット部に通知する。
(2)リモート制御部によるリモート制御処理
次に、リモート制御部2602によるリモート制御処理の流れについて説明する。図28は、リモート制御部によるリモート制御処理の流れを示す第1のフローチャートである。なお、ここでは、カメラ部221が撮影した商品箱内画像情報1710を画像情報取得部2701が取得し、指示取得部2703が、ピッキング指示データ2700を取得した場合のリモート制御処理について説明する。
図28に示すように、ステップS2801において、指示取得部2703は、全体制御部600よりピッキング指示データ2700を取得する。
ステップS2802において、画像情報取得部2701は、カメラ部221により撮影された商品箱内画像情報1710を取得する。
ステップS2803において、情報表示部2702は、商品箱から取り出すべき商品(“商品番号”=“A2”)及びその数量(“商品数量”=“8”)と、商品箱内画像情報1710とを含む表示画面を、表示装置507に表示する。
ステップS2804において、取り出し順序指定部2704は、商品箱から取り出すべき商品の指定とそれらの商品を取り出す順序の指定が、作業者260によって行われたか否かを判定する。作業者260によって指定が行われていないと判定された場合(ステップS2804においてNOの場合)には、指定が完了するまで待機する。一方、ステップS2804において、作業者260によって指定が行われたと判定された場合には(ステップS2804においてYESの場合には)、ステップS2805に進む。
ステップS2805において、取り出し順序指定部2704は、作業者260により指定された、商品箱から取り出すべき商品とそれらの商品を取り出す順序とを、取り出し用情報として、ロボット部231に通知する。
ステップS2806において、リモート制御部2602は、ピッキング指示データ2700の“商品番号”に格納された各商品(“商品番号”=“A2”、“A8”)について、取り出し用情報を通知したか否かを判定する。
ステップS2806において、取り出し用情報を通知していない商品があると判定した場合には、ステップS2802に戻る。一方、ステップS2806において、ピッキング指示データ2700の“商品番号”に格納された各商品(“商品番号”=“A2”、“A8”)について、取り出し用情報を通知したと判定した場合には、リモート制御処理を終了する。
(3)リモート制御部の動作例
次に、リモート制御部2602の動作例について説明する。なお、ここでは、カメラ部221が撮影した商品箱内画像情報を画像情報取得部2701が取得し、指示取得部2703がピッキング指示データ2700を取得した場合の動作例について説明する。図29は、リモート制御部の動作例を示す第1の図である。
このうち、図29(a)は、カメラ可動機構部622によりカメラ部221が移動する様子を示している。図29(a)の場合、カメラ部221は、“ロケーション番号”=“1−2”の載置位置に移動し、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について撮影を行う。その後、カメラ部221は、“ロケーション番号”=“1−8”の載置位置に移動し、“商品番号”=“A8”の商品の商品箱について撮影を行う。
図29(b)は、表示装置507に表示された表示画面の一例を示す図である。このうち、表示画面2901は、カメラ部221が、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について撮影を行うことで取得された商品箱内画像情報が表示中であることを示している。
表示画面2901によれば、商品箱から取り出すべき、“商品番号”=“A2”の商品の数量は“8”である。したがって、作業者260は、表示画面2901上において、取り出すべき8個の商品を指定する。このとき、リモート制御部2602では、作業者260により指定された順序を、取り出し順序として認識する。
図29(b)の表示画面2901において、丸数字が付された商品は、作業者260により指定された商品であることを表し、丸数字は、それらの商品を取り出す順序を示している。
同様に、表示画面2902は、カメラ部221が、“商品番号”=“A8”の商品の商品箱について撮影を行うことで取得された商品箱内画像情報が表示中であることを示している。
表示画面2902によれば、商品箱から取り出すべき“商品番号”=“A8”の商品の数量は“3”である。したがって、作業者260は、表示画面2902上において、取り出すべき3個の商品を指定する。このとき、リモート制御部2602では、作業者260により指定された順序を、取り出し順序として認識する。
図29(b)の表示画面2902において、丸数字が付された商品は、作業者260により指定された商品であることを表し、丸数字は、それらの商品を取り出す順序を示している。
以上の説明から明らかなように、第2の実施形態に係る収納システム2600では、リモート制御部2602が、
・商品箱から取り出すべき商品及び数量を作業者に表示する。
・商品箱内画像情報を作業者に表示し、商品箱から取り出すべき商品と、それらの商品を取り出す順序とを、作業者に指定させる。
これにより、第2の実施形態に係る収納システム2600によれば、新たな商品への入れ替えが頻繁に行われたり、商品形状が多様化した場合であっても、商品箱内の商品の配置が認識できるように制御装置に学習させる手間を省くことができる。また、商品箱内の商品の配置を誤認識することがないため、ピッキング装置では、商品箱内の商品を確実に取り出すことができる。つまり、第2の実施形態に係る収納システム2600によれば、各商品に応じたピッキング動作を実現することができる。
[第3の実施形態]
上記第2の実施形態では、各段のコンベヤがコンテナを1個ずつ搬送することを前提とし、商品箱から取り出すべき商品の指定と、それらの商品を取り出す順序の指定とが完了した後に、次の商品箱内画像情報を表示するものとして説明した。
これに対して、第3の実施形態では、各段のコンベヤがコンテナを2個ずつ搬送することを前提とし、商品箱から取り出すべき商品の指定と、それらの商品を取り出す順序の指定とが完了する前に、次の商品箱内画像情報を表示できるようにする。以下、第3の実施形態について、第2の実施形態との相違点を中心に説明する。
<リモート制御部の詳細>
(1)リモート制御部の機能構成
図30は、リモート制御部の機能構成の一例を示す第2の図である。図27に示したリモート制御部2602との相違点は、図30に示したリモート制御部3000の場合、スキップ指示部3001を有する点である。
スキップ指示部3001は第1の指示部の一例である。スキップ指示部3001は、情報表示部2702において生成され、表示装置507に表示されている表示画面を、次の表示画面にスキップ(遷移)させる指示を、作業者260から受け付ける。また、スキップ指示部3001は、次の表示画面にスキップさせる指示を受け付けた場合、情報表示部2702に対して、次の表示画面にスキップするよう指示する。
更に、スキップ指示部3001は、次の表示画面にスキップさせる指示を受け付けると、次にピッキングの対象となる商品として、ピッキング時間を最小化する商品を特定し、ロボット可動機構部621、カメラ可動機構部622に通知する。これにより、ロボット可動機構部621、カメラ可動機構部622では、ロボット可動シーケンス、カメラ可動シーケンスをそれぞれ変更する。
なお、第3の実施形態では、カメラ部221が撮影した商品箱内画像情報として、図30に示す商品箱内画像情報3010を画像情報取得部2701が取得するものとする。
(2)リモート制御部によるリモート制御処理
次に、リモート制御部2602によるリモート制御処理の流れについて説明する。図31は、リモート制御部によるリモート制御処理の流れを示す第2のフローチャートである。
図28に示したフローチャートとの相違点は、ステップS3101〜ステップS3102、ステップS3103である。
ステップS3101において、取り出し順序指定部2704は、商品箱から取り出すべき商品の指定とそれらの商品を取り出す順序の指定とを受け付ける。
ステップS3102において、スキップ指示部3001は、作業者260よりスキップ指示を受け付けたか否かを判定する。ステップS3102においてスキップ指示を受け付けていないと判定した場合には(ステップS3102においてNOの場合には)、ステップS2804に進む。
一方、ステップS3102において、スキップ指示を受け付けたと判定した場合には(ステップS3102においてYESの場合には)、ステップS3103に進む。
なお、スキップ指示部3001では、スキップ指示を受け付けると、次にピッキングの対象となる商品として、ピッキング時間を最小化する商品(ここでは、“商品番号”=“A8”の商品)を特定し、ロボット可動機構部621、カメラ可動機構部622に通知する。これにより、ロボット部231、カメラ部221は、次にピッキングの対象となる商品(“商品番号”=“A8”の商品)の商品箱の載置位置に移動する。
ステップS3103において、情報表示部2702は、ピッキング時間を最小化する次の商品箱内画像情報(ここでは、“商品番号”=“A8”の商品の商品箱内画像情報)を特定し、ステップS2802に戻る。
(3)リモート制御部の動作例
次に、リモート制御部2602の動作例について説明する。図32は、リモート制御部の動作例を示す第2の図である。
このうち、図32(a)は、カメラ可動機構部622によりカメラ部221が移動する様子を示している。図32(a)に示すように、カメラ部221は、“ロケーション番号”=“1−2”の載置位置に移動し、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について撮影を行う。その後、カメラ部221は、“ロケーション番号”=“1−8”の載置位置に移動し、“商品番号”=“A8”の商品の商品箱について撮影を行う。更に、カメラ部221は、その後、再び、“ロケーション番号”=“1−2”の載置位置に移動し、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について撮影を行う。
図32(b)は、表示装置507に表示された表示画面の一例を示す図である。このうち、表示画面3201は、カメラ部221が、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について撮影を行うことで表示された表示画面である。
表示画面3201によれば、商品箱から取り出すべき商品は、“商品番号”=“A2”の商品であり、取り出すべき商品の数量は“8”である。したがって、作業者260は、表示画面3201上において、8個の商品を指定する。
ここで、表示画面3201の場合、1回で指定できる商品の数は6個までであり、指定された6個の商品についてピッキングが完了しない限り、残りの2個の商品を指定することはできない。
一方で、指定された6個の商品についてピッキングが完了するまでには一定程度の時間がかかる。このような場合、作業者260は、表示画面3201において、スキップボタン3210を押下し、スキップ指示を入力する。
スキップボタン3210が押下されることで、情報表示部2702では、作業者260により指定された商品の数量が、商品箱から取り出すべき数量未満であっても、次の商品箱内画像情報を含む表示画面3202に遷移する。表示画面3202によれば、商品箱から取り出すべき商品は、“商品番号”=“A8”の商品であり、取り出すべき商品の数量は“3”である。したがって、作業者260は、表示画面3202上において、3個の商品を指定する。
情報表示部2702では、表示画面3202において、商品及び数量の指定が完了すると、スキップ前の商品箱内画像情報に対応する商品箱についての、現在の(つまり、ピッキングが完了した後の)商品箱内画像情報を含む表示画面3203を表示する。
表示画面3203によれば、先に指定された6個の商品についてピッキングが完了しているため、残りの2個の商品を指定することができる。そこで、作業者260は、表示画面3203上において、残りの2個の商品を指定する。これにより、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について、取り出すべき商品及び数量の指定が完了する。
以上の説明から明らかなように、第3の実施形態に係る収納システム2600では、リモート制御部3000が、
・商品箱から取り出すべき商品及び数量を表示画面に表示する。
・商品箱内画像情報を表示画面に表示し、商品箱から取り出すべき商品と、それらの商品を取り出す順序とを、作業者に指定させる。
・指定された数量が、商品箱から取り出すべき数量未満であっても、次の商品箱内画像情報にスキップできるスキップボタンを表示画面に表示する。
これにより、第3の実施形態に係る収納システム2600によれば、ピッキングが行われない限り指定が完了できないような場合に、スキップボタンを押下することで、次の商品箱内画像情報を表示させることができる。
この結果、作業者は、先に指定した商品についてのピッキングが行われている間に、次の商品箱内画像情報を含む表示画面上において、取り出すべき商品を指定することができる。つまり、指定が完了した後でなければ、次の商品箱内画像情報を表示することができない場合と比較して、ピッキング時間を短縮させることができる。
[第4の実施形態]
上記第1の実施形態では、商品箱が空箱であるか否かを、空箱払い出し制御部606が、商品箱内画像情報に基づいて自動で判定するものとして説明した。しかしながら、取り出すべき商品を作業者が指定する場合には、空箱の判定も作業者が行う方が効率的である。そこで、第4の実施形態では、商品箱内画像情報に基づいて、作業者が空箱であるか否かを判定し、判定結果を手動で入力できるようにする。以下、第4の実施形態について、上記第3の実施形態との相違点を中心に説明する。
<収納システムの機能構成>
はじめに、第4の実施形態に係る収納システムの機能構成について説明する。図33は、第3の実施形態に係る収納システムの機能構成の一例を示す図である。図26を用いて説明した収納システム2600との相違点は、図33に示す収納システム3300の場合、制御装置131が、リモート制御部3301を有している点である。
リモート制御部3301は、全体制御部600より、ピッキング指示データを取得し、ピッキングする商品及び数量を特定する。また、リモート制御部3301は、カメラ制御部605より、商品箱内画像情報を取得する。また、リモート制御部3301は、商品箱内画像情報を、特定した商品及び数量とともに表示装置507に表示し、取り出すべき商品についての指定と、それらの商品を取り出す順序についての指定とを、作業者260より受け付ける。
また、リモート制御部2602は、作業者260より受け付けた、取り出すべき商品についての指定と、それらの商品を取り出す順序についての指定とを、取り出し用情報としてロボット部231〜234に通知する。
更に、リモート制御部3301は、作業者260が入力する空箱の払い出し指示を受け付ける。リモート制御部3301は、作業者260からの払い出し指示を受け付けると、ロボット部に対して、当該商品箱のロケーション番号を、払い出し指示として通知する。
<リモート制御部の詳細>
次に、制御装置131のリモート制御部3301の詳細について説明する。
(1)リモート制御部の機能構成
図34は、リモート制御部の機能構成の一例を示す第3の図である。図30に示したリモート制御部3000との相違点は、図34に示したリモート制御部3301の場合、空箱払い出し指示部3401を有する点である。
空箱払い出し指示部3401は第2の指示部の一例である。空箱払い出し指示部3401は、情報表示部2702において生成され、表示装置507に表示される表示画面において、作業者260からの空箱の払い出し指示を受け付ける。また、空箱払い出し指示部3401は、空箱の払い出し指示を受け付けた場合、ロボット部に対して、当該商品箱のロケーション番号を、払い出し指示として通知する。これにより、ロボット部では、当該商品箱を、対応するコンベヤに向かって払い出すことができる。
更に、空箱払い出し指示部3401は、空箱の払い出し指示を受け付けた場合、搬送装置133に対して、当該商品箱のロケーション番号を、搬送指示として通知する。これにより、搬送装置133では、搬送シーケンスを変更し、コンベヤに払い出された空箱を、所定の位置まで搬送する。
なお、第4の実施形態では、カメラ部221が撮影した商品箱内画像情報として、図34に示す商品箱内画像情報3410を、画像情報取得部2701が取得するものとする。
(2)リモート制御部によるリモート制御処理
次に、リモート制御部3301によるリモート制御処理の流れについて説明する。図35は、リモート制御部によるリモート制御処理の流れを示す第3のフローチャートである。
図31に示したフローチャートとの相違点は、ステップS3501、S3502である。ステップS3501において、空箱払い出し指示部3401は、空箱払い出し指示が入力されたか否かを判定する。ステップS3501において、空箱払い出し指示が入力されていないと判定した場合には(ステップS3501においてNOの場合には)、ステップS2804に進む。
一方、ステップS3501において、空箱払い出し指示が入力されたと判定した場合には(ステップS3501においてYESの場合には)、ステップS3502に進む。ステップS3502において、空箱払い出し指示部3401は、ロボット部231に対して、“ロケーション番号”=“1−2”を、払い出し指示として通知する。
(3)リモート制御部の動作例
次に、リモート制御部3301の動作例について説明する。図36は、リモート制御部の動作例を示す第3の図である。
このうち、図36(a)は、カメラ可動機構部622によりカメラ部221が移動した様子を示している。図36(a)に示すように、カメラ部221は、“ロケーション番号”=“1−2”の載置位置に移動し、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について撮影を行う。その後、カメラ部221は、“ロケーション番号”=“1−8”の載置位置に移動し、“商品番号”=“A8”の商品の商品箱について撮影を行う。その後、カメラ部221は、その後、再び、“ロケーション番号”=“1−2”の載置位置に移動し、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について撮影を行う。
図36(b)は、表示装置507に表示された表示画面の一例を示す図である。このうち、表示画面3601は、カメラ部221が、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について撮影を行うことで取得された商品箱内画像情報について表示中であることを示している。
表示画面3601によれば、商品箱から取り出すべき商品は、“商品番号”=“A2”の商品であり、取り出すべき商品の数量は、“3”である。したがって、作業者260は、表示画面3601上において、3個の商品を指定する。
ここで、表示画面3601の場合、1回で指定できる商品の数は1個だけであり、指定された1個の商品についてのピッキングが完了し、空箱が払い出され、次の商品箱の配列が完了しない限り、残りの2個の商品を指定することができない。
このような場合、作業者260は、表示画面3601において、空箱払出ボタン3612を押下し、空箱の払い出し指示を入力する。これにより、ロボット部231では、指定された1個の商品についてピッキングを行った後、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について払い出しを行う。
なお、指定された1個の商品についてピッキングが完了し、空箱が払い出されたうえで、次の商品箱の配列が完了するまでには一定程度の時間がかかる。このような場合、作業者260は、表示画面3601において、スキップボタン3611を押下することで、スキップ指示を入力する。
これにより、情報表示部2702では、次の商品箱内画像情報を含む表示画面3602を表示する。表示画面3602によれば、商品箱から取り出すべき商品は、“商品番号”=“A8”の商品であり、取り出すべき商品の数量は“3”である。したがって、作業者260は、表示画面3602上において、3個の商品を指定する。
情報表示部2702では、表示画面3602において、商品及び数量の指定が完了すると、スキップ前の商品箱について、現在の(つまり、ピッキングと空箱の払い出しとが完了した後の)商品箱内画像情報を含む表示画面3603を表示する。
表示画面3603によれば、先に指定された1個の商品についてのピッキングと、空箱の払い出し、ならびに次の商品箱の配列が完了しているため、残りの2個の商品を指定することができる。そこで、作業者260は、表示画面3603上において、残りの2個の商品を指定する。これにより、“商品番号”=“A2”の商品の商品箱について、取り出すべき商品及び数量の指定が完了する。
以上の説明から明らかなように、第4の実施形態に係る収納システム3300では、リモート制御部3301が、
・商品箱から取り出すべき商品及び数量を表示画面に表示する。
・商品箱内画像情報を表示画面に表示し、商品箱から取り出すべき商品と、それらの商品を取り出す順序とを、作業者に指定させる。
・商品が取り出されることで空になる商品箱を空箱として払い出す、空箱払い出しボタンを表示画面に表示する。
・指定された数量が商品箱から取り出すべき数量未満であっても、次の商品箱内画像情報にスキップできるスキップボタンを表示画面に表示する。
これにより、作業者は効率的に空箱を払い出すことが可能となる。
[第5の実施形態]
上記第2乃至第4の実施形態では、商品箱から取り出すべき商品の指定を作業者から受け付けるにあたり、商品のサイズ(縦方向の長さ及び幅方向の長さ)が既知であるとして説明した。これに対して、第5の実施形態では、商品箱から取り出すべき商品の指定を作業者から受け付けるにあたり、商品のサイズの指定を作業者から受け付ける。以下、第5の実施形態について上記第4の実施形態との相違点を中心に説明する。
<リモート制御部の詳細>
(1)リモート制御部の機能構成
図37は、リモート制御部の機能構成の一例を示す第4の図である。図34に示したリモート制御部3301との相違点は、図37に示したリモート制御部3700の場合、商品サイズ登録部3701を有する点である。
商品サイズ登録部3701は、カメラ部221〜224により撮影された商品箱が、ロット内のはじめての種類の商品箱である場合、当該商品箱内画像情報が取得された際に、表示画面において、商品サイズの指定を受け付ける。
なお、第5の実施形態では、画像情報取得部2701が、商品箱内の1番目の商品の商品箱内画像情報として図37に示す商品箱内画像情報1710を取得するものとする。
(2)リモート制御部によるリモート制御処理
次に、リモート制御部3700によるリモート制御処理の流れについて説明する。図38は、リモート制御部によるリモート制御処理の流れを示す第4のフローチャートである。
図35に示したフローチャートとの相違点は、ステップS3801、S3802である。ステップS3801において、商品サイズ登録部3701は、情報表示部2702によって表示画面に表示された商品箱内画像情報が、商品箱内の1番目の商品の商品箱内画像情報であるか否かを判定する。ステップS3801において、商品箱内の1番目の商品の商品箱内画像情報ではないと判定した場合には(ステップS3801においてNOの場合には)、ステップS3101に進む。
一方、ステップS3801において、商品箱内の1番目の商品の商品箱内画像情報であると判定した場合には(ステップS3801においてYESの場合には)、ステップS3802に進む。ステップS3802において、商品サイズ登録部3701は、作業者260から、商品のサイズの入力を受け付ける。
(3)リモート制御部の動作例
次に、リモート制御部3700の動作例について説明する。図39は、リモート制御部の動作例を示す第4の図である。
このうち、図39(a)は、カメラ部221により撮影された、商品箱内の1番目の商品の商品箱内画像情報1710を含む表示画面3901を示している。表示画面3901において、作業者260は、表示画面3901上において、商品の頂点位置を指定することで、商品サイズを入力する。
同様に、図39(b)は、カメラ部221により撮影された、商品箱内の1番目の商品の商品箱内画像情報を含む表示画面3902を示している。表示画面3902において、作業者260は、表示画面3902上において、商品の外接矩形の頂点位置に相当する位置を指定することで、商品サイズを入力する。
以上の説明から明なように、第5の実施形態に係る収納システム3300では、リモート制御部3700が、
・商品箱から取り出すべき商品及び数量を表示画面に表示する。
・商品箱内画像情報を表示画面に表示し、商品箱から取り出すべき商品と、それらの商品を取り出す順序とを、作業者に指定させる。
・商品が取り出されることで空になる商品箱を空箱として払い出す、空箱払い出しボタンを表示画面に表示する。
・指定された数量が、商品箱から取り出すべき数量未満であっても、次の商品箱内画像情報にスキップできるスキップボタンを表示画面に表示する。
・商品箱内の1番目の商品の商品箱内画像情報を表示する場合、商品の頂点位置または商品の外接矩形の頂点位置に相当する位置を指定させることで、作業者に商品サイズを入力させる機能を有する。
これにより、作業者は、表示画面上で商品サイズを入力することが可能となる。
[第6の実施形態]
上記第3乃至第5の実施形態では、各段のコンベヤがコンテナを2個ずつ搬送することを前提とし、ピッキング指示データと補充情報とに基づいて、ピッキング順序情報、ロボット可動順序情報、カメラ可動順序情報を生成するものとして説明した。これに対して、第6の実施形態では、各段のコンベヤがコンテナを2個以上搬送することを前提とし、更に、各コンテナの状況を加味したピッキング指示データと補充情報とに基づいて、ピッキング順序情報、ロボット可動順序情報、カメラ可動順序情報を生成する。以下、第6の実施形態について、上記各実施形態との相違点を中心に説明する。
<全体制御部の詳細>
(1)全体制御部の機能構成
図40は、全体制御部の機能構成の一例を示す図である。図40に示すように、全体制御部600は、コンテナデータ取得部4001、優先順位決定部4002、ピッキング指示データ出力部4003を有する。
コンテナデータ取得部4001は、ピッキング制御部604またはリモート制御部2602等より、現在時点におけるコンテナの状況を示すコンテナデータを取得する。
優先順位決定部4002は、コンテナデータ取得部4001により取得されたコンテナデータに対して、優先順位を決定するための採番ルールに基づいて、各コンテナ間の優先順位を決定する。
ピッキング指示データ出力部4003は、優先順位決定部4002において決定された優先順位を含むピッキング指示データを生成し、出力する。
(2)全体制御部の動作例
次に、全体制御部600の動作例について図41及び図42を参照しながら説明する。図41は、全体制御部の動作例を示す図である。図42は、収納システムの他の構成例を示す図である。
図41において、コンテナデータ4100は、コンテナデータ取得部4001により取得されたコンテナデータの一例である。なお、図41に示すコンテナデータ4100は、図42に示す収納システム4200における商品及びコンテナの位置を前提としている。
図41に示すように、コンテナデータ4100には、情報の項目として、“コンテナ番号”、“ピッキング時間”、“搬送時間”、“合計時間”、“現在のロケーション”、“次のロケーション”が含まれる。
“コンテナ番号”には、コンテナを特定する番号が格納される。“ピッキング時間”には、対応する“コンテナ番号”により特定されるコンテナに対して、商品をピッキングするのにかかる時間が格納される。商品をピッキングするのにかかる時間は、商品の数量に所定のパラメータ値をかけ合わせることで算出される。
“搬送時間”には、対応する“コンテナ番号”により特定されるコンテナに対して、次の商品をピッキングする場合において、当該次の商品をピッキングする位置まで、コンテナを搬送するのにかかる時間が格納される。搬送時間は、当該次の商品をピッキングする位置までの搬送距離に所定のパラメータ値をかけ合わせることで算出される。
“合計時間”には、“ピッキング時間”と“搬送時間”にそれぞれ格納された時間の合計値が格納される。
“現在のロケーション”には、対応する“コンテナ番号”により特定されるコンテナの現在の位置を示す情報が格納される。また、“次のロケーション”には、対応する“コンテナ番号”により特定されるコンテナの次の停止位置を示すロケーション番号が格納される。
優先順位決定部4002では、コンテナデータ4100について、優先順位の採番ルール4110に基づいて、優先順位を決定する。図41の優先順位の採番ルール4110によれば、優先順位決定部4002は、現在の商品のピッキングにかかる時間と次のロケーションまでの搬送時間との和算値が、小さい順に優先順位を付与する。ただし、優先順位決定部4002では、スキップ指示が入力されたコンテナ、または、空箱の払い出し指示が入力されたコンテナについては、搬送時間がないため、現在の商品のピッキングが完了した後の優先順位を最上位とする。
優先順位データ4120は、コンテナデータ4100について、優先順位の採番ルール4110に基づいて決定された優先順位を示すデータである。優先順位データ4120は、ピッキング指示データの一部として、ピッキング指示データ出力部4003より出力される。
(3)全体制御部によるピッキング指示データ出力処理
次に、全体制御部600によるピッキング指示データ出力処理の流れについて説明する。図43は、全体制御部によるピッキング指示データ出力処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS4301において、全体制御部600は、コンテナデータ4100を取得する。ステップS4302において、全体制御部600は、既に出力済みのピッキング指示データについて、ピッキングが実行されたか否かを判定する。
ステップS4302において、ピッキングが実行されていないと判定された場合には(ステップS4302においてNOの場合には)、ピッキングが実行されたと判定されるまで待機する。
一方、ステップS4302において、ピッキングが実行されたと判定された場合には(ステップS4302においてYESの場合には)、ステップS4303に進む。
ステップS4303において、全体制御部600は、優先順位の採番ルール4110に従って、コンテナデータ4100を解析し、各コンテナについて、合計時間を算出する。
ステップS4304において、全体制御部600は、算出した合計時間の少ない順に優先順位を決定する。
ステップS4305において、全体制御部600は、決定した優先順位を含むピッキング指示データを生成し、出力する。
ステップS4306において、全体制御部600は、ロットに含まれる全ての店舗のコンテナについて、ピッキングが完了したか否かを判定する。ステップS4306において、まだピッキングが完了していないコンテナがあると判定した場合には(ステップS4306においてNOの場合には)、ステップS4301に戻る。一方、ステップS4306において、ロットに含まれる全ての店舗のコンテナについて、ピッキングが完了したと判定した場合には(ステップS4306においてYESの場合には)、ピッキング指示データ出力処理を終了する。
以上の説明から明らかなように、第6の実施形態に係る収納システム3300では、
全体制御部が、
・現在のコンテナデータを取得する。
・取得したコンテナデータに基づいて、コンテナごとにピッキング時間及び搬送時間を算出し、ピッキング時間と搬送時間の合計時間に基づいて、コンテナの優先順位を決定する。
・決定した優先順位をピッキング指示データに含めて出力する。
これにより、第6の実施形態に係る収納システムによれば、ロット全体の処理時間を最小化させることができる。
[その他の実施形態]
上記第1乃至第6の実施形態では、第2の搬送装置は、第1の搬送装置であるコンベヤ202〜204それぞれの両側の端部位置に沿って設置されるものとして説明した。しかしながら、第2の搬送装置は、第1の搬送装置であるコンベヤ202〜204それぞれの一方の端部位置に沿って設置してもよい。
また、上記第1乃至第6の実施形態では、最下段から最上段に向かってコンテナを搬送するものとして説明したが、搬送方向はこれに限定されず、最上段から最下段に向かってコンテナを搬送してもよい。更に、上記第1乃至第6の実施形態では、第1の搬送装置と第2の搬送装置とが直交するものとして示したが、第1の搬送装置と第2の搬送装置とは、直交していなくてもよい。
また、上記第1の実施形態では、商品箱内の1番目の商品を収納する際に算出した商品高さ情報により、デフォルト値を書き換え、書き換え後の商品高さ情報を、2番目以降の商品の取り出し時及び収納時に利用するものとして説明した。しかしながら、商品高さ情報の算出タイミングは、商品箱内の1番目の商品に限定されず、商品箱内のN番目の商品であってもよい。この場合、書き換え後の商品高さ情報は、N+1番目以降の商品の取り出し時及び収納時に利用されることになる。
なお、上記第1の実施形態で説明した商品高さ登録部1703の機能は、第2乃至第6の実施形態で説明したリモート制御部2602、3000、3301、3700に含めるようにしてもよい。
また、上記第6の実施形態では、ロット全体の処理時間を最小化するように、優先順位を決定するものとして説明した。しかしながら、優先順位の決定方法はこれに限定されず、例えば、ロボット部の可動量が最小化するように優先順位を決定してもよい。
また、上記第6の実施形態において示したように、隣接する収納システム間において、第2の搬送装置を共有させることで、複数組の収納システムを水平方向に組み合わせて、1の収納システムを形成するようにしてもよい。
なお、開示の技術では、以下に記載する付記のような形態が考えられる。
(付記1)
互いに異なる種類の商品が含まれる複数の商品箱が第1の方向に配列される棚が、第2の方向に向かって階段状に形成された載置棚と、
各段の前記複数の商品箱に沿ってそれぞれ設置され、前記第1の方向にコンテナを搬送する第1の搬送装置と、
前記第1の搬送装置それぞれの端部位置に沿って設置され、前記第1の搬送装置それぞれとの間で、前記コンテナを授受し、前記第2の方向に搬送する第2の搬送装置と、
各段において、所定の位置に搬送された前記コンテナに、対応する商品箱から商品を取り出して収納するピッキング装置と、を有し、
前記第1の方向の搬送と、前記第2の方向の搬送とを組み合わせることで、前記コンテナを前記所定の位置に搬送することを特徴とする収納システム。
(付記2)
前記ピッキング装置は、
各段の前記複数の商品箱の近傍を、前記第1の方向に移動するロボット部を有し、
各段の前記ロボット部は、前記所定の位置に移動することで、前記コンテナに、対応する商品箱から商品を取り出して収納することを特徴とする付記1に記載の収納システム。
(付記3)
前記ピッキング装置は、
各段の前記複数の商品箱の近傍を、前記第1の方向に移動するカメラ部を有し、
各段の前記カメラ部は、前記所定の位置に移動することで、前記コンテナ内または対応する前記商品箱内を撮影することを特徴とする付記2に記載の収納システム。
(付記4)
前記ピッキング装置は、
各段の前記複数の商品箱のうち、商品が取り出され空になった商品箱を、該商品箱に沿って設置された前記第1の搬送装置に向かって払い出すことを特徴とする付記1に記載の収納システム。
(付記5)
前記載置棚の各段の棚には、第1の方向に配列される前記複数の商品箱それぞれに対して、隣接する商品箱に含まれる商品と同じ種類の商品を含む商品箱が、複数、載置されることを特徴とする付記4に記載の収納システム。
(付記6)
前記載置棚は、
前記ピッキング装置により商品箱が払い出されることで、該払い出される商品箱に隣接して載置された商品箱が、該払い出される商品箱の位置に移動するように構成されていることを特徴とする付記5に記載の収納システム。
(付記7)
前記載置棚に載置された前記複数の商品箱それぞれの載置位置と、前記コンテナに収納すべき商品の種類及び数量と、に基づいて決定された順序に従って、前記コンテナの搬送または停止を制御することを特徴とする付記1乃至6のいずれかの付記に記載の収納システム。
(付記8)
前記載置棚の各段の棚に載置された前記複数の商品箱それぞれの載置位置と、各段におけるコンテナの位置とに基づいて決定された順序に従って、各段における前記ロボット部の移動または停止を制御することを特徴とする付記2に記載の収納システム。
(付記9)
前記載置棚の各段の棚に載置された前記複数の商品箱それぞれの載置位置と、各段におけるコンテナの位置とに基づいて決定された順序に従って、各段における前記カメラ部の移動または停止を制御することを特徴とする付記3に記載の収納システム。
(付記10)
前記載置棚の各段の棚に載置された前記複数の商品箱それぞれの載置位置と、前記複数の商品箱それぞれに含まれる商品の種類及び数量とを、対応付けて登録する登録部を更に有することを特徴とする付記7乃至9のいずれかの付記に記載の収納システム。
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。