JP2023073099A - ピッキング装置、自動倉庫システム - Google Patents

Abstract

【課題】本開示の目的の一つは、荷を吸着して持ち上げる際の被吸着面の変形に追随して、荷を安定的に保持可能なピッキング装置を提供することにある。【解決手段】ある態様のピッキング装置１０は、荷の被吸着面を吸着する吸着部２２と、吸着部２２を支持する中継管部２４と、を有する複数の吸着ユニット２と、複数の吸着ユニット２を移動可能に支持するブラケット３と、複数の吸着ユニット２それぞれに被吸着面１４から離れる方向の付勢力を付与する付勢機構４と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、ピッキング装置および自動倉庫システムに関する。

保管場所にある商品や一時的に置かれた商品等を出荷場所へ集めるためのピッキング装置が知られている。本出願人は、特許文献１において、元の収容部の荷を別の収容部へ移動させるピッキング装置を開示した。この装置は、底面に複数の吸着部をマトリックス状に配置してなる保持部を有し、吸着部の吸着力により荷の上面を吸着した状態で持ち上げることができる。

特開２０２０－２００１２５号公報

本発明者は、以下の認識を得た。段ボールなどのケースに包まれた荷を複数の吸着部を有するピッキング装置でピッキングする場合、ケースを吸着して持ち上げたときにその被吸着面が変形する。被吸着面の変形量が大きいと、一部の吸着部が変形に追随できず、十分な吸着力が得られず、ピッキング装置として荷の保持が不安定になる。

特許文献１は、荷を吸着して持ち上げる際の被吸着面の変形に追随して、荷を安定的に保持するという観点からは十分に開示しているとはいえない。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、荷を吸着して持ち上げる際の被吸着面の変形に追随して、荷を安定的に保持可能なピッキング装置を提供することを目的の一つとしている。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のピッキング装置は、荷の被吸着面を吸着する吸着部と、吸着部を支持する中継管部と、を有する複数の吸着ユニットと、複数の吸着ユニットを移動可能に支持するブラケットと、複数の吸着ユニットそれぞれに被吸着面から離れる方向の付勢力を付与する付勢機構と、を備える。

本発明の別の態様は、自動倉庫システムである。この自動倉庫システムは、荷を保管する保管部を有する棚と、保管部の荷を移動させるピッキング装置と、を備える。ピッキング装置は、荷の被吸着面を吸着する吸着部と、吸着部を支持する中継管部と、を有する複数の吸着ユニットと、複数の吸着ユニットを移動可能に支持するブラケットと、複数の吸着ユニットそれぞれに被吸着面から離れる方向の付勢力を付与する付勢機構と、を含む。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、荷を吸着して持ち上げる際の被吸着面の変形に追随して、荷を安定的に保持可能なピッキング装置を提供できる。

実施形態の自動倉庫システムを概略的に示す平面図である。 複数の荷が積層された荷姿の一例を示す斜視図である。 実施形態のピッキング装置の一例を示す平面図である。 実施形態のピッキング装置を示す正面図である。 実施形態のピッキング装置を示す下面図である。 実施形態のピッキング装置を示す図である。 比較例のピッキング装置を示す図である。 比較例のピッキング装置で荷を持ち上げた状態を示す図である。 実施形態のピッキング装置で荷を持ち上げた状態を示す図である。 第１変形例の吸着部を概略的に示す図である。 第２変形例の付勢機構を概略的に示す図である。

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

［実施形態］
図面を参照して実施形態に係るピッキング装置１０を備えた自動倉庫システム１００の構成を説明する。図１は、実施形態に係る自動倉庫システム１００を概略的に示す平面図である。

説明の便宜上、図示のように、水平なある方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する水平な方向をＹ軸方向、両者に直交する方向すなわち鉛直方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系を定める。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの正の方向は、各図における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。また、Ｘ軸に沿った方向を列方向と、Ｙ軸に沿った方向を行方向と、Ｚ軸に沿った方向を段方向（上下方向）ということがある。このような方向の表記は自動倉庫システム１００の構成を制限するものではなく、自動倉庫システム１００は、用途に応じて任意の構成で使用されうる。

本明細書では、荷について下記の用語を用いる。内容物を収容した段ボール等のケースを「荷」という。荷には複数の物品が収容されてもよい。また、空荷のパレットを単に「パレット１１」という。一のパレット１１上に荷１２が単数または複数載置されたものを「荷集合」という。以下の説明で「荷１２」というときは、荷１２単独の場合と、パレット１１に搭載された状態の荷１２の場合とを含む。荷１２はピッキングを行うときに取り扱いされる最小単位であってもよい。

図２は、複数の荷１２が積層された荷姿の一例を示す斜視図である。内容物を取り出すために開封されることが想定された面を「反底面」といい、反底面とは反対側の面を底面という。図２では、反底面が上向で、底面が下向である状態の荷１２を示す。荷１２は、反転装置（不図示）により反転され、底面が上向面で反底面が下向面である反転状態でピッキング等の荷扱いがなされてもよい。反底面は、底面よりも開封容易であってもよいし、底面は、反底面よりも高強度であってもよい。表示方法の一例として、ケースの側面に印字された文字が反転した向きであれば反転状態であるとしてもよい。

先に、自動倉庫システム１００の全体構成を説明する。図１に示すように、自動倉庫システム１００は、荷１２を保管可能な複数の保管部５２を有する棚５と、棚５に入庫または出庫のために荷１２を移動する移動手段７４、７５、７６と、荷１２を保持して移動させるピッキング装置１０と、制御部７８とを主に備える。

移動手段７４、７５、７６は、第１移動手段７４（例えば、第１台車）と、第２移動手段７５（例えば、第２台車）と、第３移動手段７６（例えば、昇降装置）とを含む。第１移動手段７４、第２移動手段７５および第３移動手段７６は、荷１２を、行方向、列方向および段方向に移動させる搬送手段を構成する。第１移動手段７４は、荷１２を行方向に沿って移動させうる。第２移動手段７５は、荷１２を列方向に沿って移動させうる。第３移動手段７６は、荷１２を段方向に移動させうる。

例えば、搬送手段は、荷１２を棚５の保管部５２から搬出できる。例えば、搬送手段は、荷１２を棚５の保管部５２に搬入できる。例えば、搬送手段は、荷１２を棚５の一の保管部５２から棚５の他の保管部５２に搬送できる。

棚５は、多数の荷１２を保管可能な保管スペースであり、保管棚と称されることがある。本実施形態の棚５は、第２走行路７３を挟んで図中右側の棚５５と、図中左側の棚５６に区分されている。棚５の構成は、複数の荷１２を収容、保管可能であれば、特に限定されない。棚５は、Ｘ軸方向（列方向）、Ｙ軸方向（行方向）およびＺ軸方向（段方向）に沿って配列された複数の保管部５２を含む。各保管部５２は、荷１２を収容可能に構成されている。

棚５には、第１移動手段７４が走行するための第１走行路７１（例えば、第１レール）と、第２移動手段７５が走行するための第２走行路７３（例えば、第２レール）とが設けられる。第１走行路７１は、棚５５、５６およびピッキング空間５８においてＹ軸方向に延設される。第１移動手段７４は、各保管部５２の下部を走行できる。第２走行路７３は、棚５５、５６およびピッキング空間５８に隣接してＸ軸方向に延設される。

第１移動手段７４は、モータ（不図示）によって車輪を駆動し、空荷または荷１２を搭載した状態で第１走行路７１をＹ軸方向に走行する。第１移動手段７４は、第２移動手段７５および第３移動手段７６に乗降できる。第２移動手段７５は、モータ（不図示）によって車輪を駆動し、第２走行路７３をＸ軸方向に走行する。第２移動手段７５は、空荷の状態または荷１２を搭載した状態の第１移動手段７４を移送する。第３移動手段７６は、第２走行路７３に隣接して設けられる。第３移動手段７６は、第１移動手段７４および荷１２を任意の収容段から他の収容段に昇降させることができる。図１の例では、全段に対して単一の入出庫部７７が設けられ、入出庫部７７に第３移動手段７６が連設されている。

この例では、入庫対象の荷１２は、フォークリフトなどの外部搬送手段（不図示）によって入出庫部７７に搬入され、第３移動手段７６によって目的の段に移送される。出庫対象の荷１２は、保管されていた段から第３移動手段７６によって入出庫部７７の段に昇降され、入出庫部７７に移送され、入出庫部７７から外部搬送手段によって運び出される。

制御部７８は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などを含んで構成され、ユーザからの操作結果に基づき、入庫、出庫、搬出、移送等のために荷１２の移動を制御する。一例として、制御部７８は、入出庫用の領域と保管部との間や、複数の保管部間で荷１２を移送するように、第１移動手段７４、第２移動手段７５および第３移動手段７６の動作を制御する。また、制御部７８は、荷１２をピッキングするためにピッキング装置１０の動作を制御する。

（ピッキング装置）
図１、図３、図４を参照して、ピッキング装置１０を説明する。ピッキング空間５８は、ピッキング装置１０を用いてピッキングを行うためのスペースである。ピッキング空間５８は、棚５６の外部に設けられてもよいが、この例では棚５６内に設けられている。図３は、ピッキング装置１０を拡大して示す平面図である。図４は、ピッキング装置１０を拡大して示す正面図である。これらの図では、一部の柱や梁などの記載を省略している。

ピッキング空間５８には、ピッキング前の荷１２（以下、「第１荷集合１２１」という）を載置するための第１載置部５２１と、ピッキング後の荷１２（以下、「第２荷集合１２２」という）を載置するための第２載置部５２２とが設けられる。

なお、第１載置部５２１および第２載置部５２２は、ピッキング空間５８内の特定の場所を指すものではなく、荷１２を一時的に保管するスペースを指している。したがって、ピッキング空間５８における第１載置部５２１および第２載置部５２２の位置や範囲はピッキング作業ごとに変化する場合もある。本実施形態の第１載置部５２１および第２載置部５２２は、保管部５２と同様の構成を有する。

本実施形態のピッキング空間５８には、第１走行路７１がＹ軸方向に延設されている。第１載置部５２１および第２載置部５２２は、第１走行路７１上に設けられている。第１移動手段７４は、第１載置部５２１および第２載置部５２２の下部を走行できる。ピッキング前の第１荷集合１２１は、第１移動手段７４によって第１載置部５２１に運び入れされる。ピッキング装置１０は、第１荷集合１２１から所定の荷１２を吸着して持ち上げ、移動させて、第２荷集合１２２に積み入れする。ピッキング後の第２荷集合１２２は、第１移動手段７４によって第２載置部５２２から運び出される。

ピッキング装置１０の構成を説明する。図４に示すように、ピッキング装置１０は、ピッキング前の第１荷集合１２１から１または２以上の荷１２をピッキングして第２荷集合１２２へ移載する。本実施形態のピッキング装置１０は、いわゆるガントリ型のクレーン機構６０に支持されている。クレーン機構６０は、一対の横梁６３と、横桁６２と、クレーン台車６４と、吊下げ部６６とを備える。一対の横梁６３は、ピッキング空間５８の上部空間においてＹ軸方向両側に離隔して設けられる。横梁６３の両端は、縦柱６１の上端に支持される。

横桁６２は、Ｙ軸方向に延びるレール状の構造体で、一対の横梁６３の間に架け渡される。横桁６２は、横梁６３上をＸ軸方向に自走可能に構成される。横桁６２は、クレーンガータと称されることがある。クレーン台車６４は、横桁６２上をＹ軸方向に自走可能な台車である。クレーン台車６４は、トロリ台車と称されることがある。吊下げ部６６は、ピッキング装置１０をクレーン台車６４に吊下げるとともに、ピッキング装置１０をＺ軸方向に上下動させることができる。また、吊下げ部６６は、ピッキング装置１０を水平に回転させることができる。ピッキング装置１０は、吊下げ部６６の先端に設けられ、荷１２を持上げ可能に構成される。

クレーン機構６０は、ピッキング装置１０を水平な列方向および行方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に自在に移動可能に支持している。また、クレーン機構６０は、ピッキング装置１０を段方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持している。

図５、図６を参照する。図５は、下面視のピッキング装置１０を示す図である。図６は、正面視のピッキング装置１０を示す図である。図６は、荷１２の被吸着面１４を吸着した状態で、荷１２を持ち上げる前の状態を示している。ピッキング装置１０は、複数の吸着ユニット２と、複数の吸着ユニット２を支持するブラケット３と、付勢機構４と、を備える。

複数の吸着ユニット２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のマトリックス状に配置される。吸着ユニット２は、真空ポンプ等により生成された大気圧よりも低圧の空気（以下、「吸引流体」という）が通され、吸着ユニット２の先端に発生させた負圧によって吸着力を発生させる。吸着ユニット２の下面は四角形や円形など多様な形状を有しうる。吸着ユニット２に荷１２を吸着可能な吸着力を発生させることを「吸着ユニット２をオンにする」といい、実質的に吸着力を発生させないことを「吸着ユニット２をオフにする」という。

図６では、左端の吸着ユニット２を、図５のＡ－Ａ線に沿った断面で示している。図６に示すように、吸着ユニット２は、荷１２の被吸着面１４を吸着する吸着部２２と、吸着部２２に吸引流体を供給する中継管部２４とを含む。

中継管部２４は、中空管部２４１と、フランジ２４２と、フランジ２４３とを有する。中空管部２４１は、ブラケット３に支持される中空筒状の管で、例えば円形の外形を有する。フランジ２４２は、中空管部２４１の吸着部２２に近い側の端に設けられ、フランジ２４３は、中空管部２４１の吸着部２２から遠い側の端に設けられる。フランジ２４２およびフランジ２４３は、中空管部２４１から径方向外向きに張り出す鍔形状を有し、これらの外形は、円形を呈する。

フランジ２４２には、吸着部２２の基端側（上流側）が、締結具（不図示）などによって連結される。フランジ２４３には、吸引流体を供給する供給管２５の先端部２５２が、締結具（不図示）などによって連結される。供給管２５の中空部と、中継管部２４の中空部と、吸着部２２の中空部とは連通しており、供給管２５から供給された吸引流体により、吸着部２２の先端側（下流側）に吸着力が発生する。

吸着部２２の構成に限定はないが、図６の吸着部２２は、蛇腹タイプの吸着パッド２２２を有している。吸着パッド２２２は、柔軟性を有するエラストマなどの樹脂で形成される。吸着パッド２２２が柔軟性を有するため、吸着部２２は、上下に伸縮可能であり、吸着部２２の先端側が吸着部２２の基端側に対して左右にオフセットした姿勢や、吸着部２２の先端側が吸着部２２の基端側に対して傾斜する姿勢を一定の範囲で許容する。吸着部２２は、蛇腹タイプの吸着パッド２２２に代えて、伸縮性を有する材料から形成されるパッド（例えば、スポンジパッド）を有してもよい。当該パッドを形成する材料は、被吸着ワークの天板（荷１２の被吸着面１４）よりも剛性が低くてもよい。

付勢機構４は、吸着ユニット２に被吸着面１４から離れる方向（図中上向）の付勢力を付与する。付勢機構４の構成に限定はないが、この例の付勢機構４は、フランジ２４３に付勢力を付与する。図６の付勢機構４は、ブラケット３とフランジ２４３との間に介装された圧縮ばね４２を含んでいる。より具体的には、圧縮ばね４２は、中継管部２４を周状に囲むコイルスプリングである。

ブラケット３は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って延在する板状の部材で、複数の中継管部２４を収容する複数の開口部３４を有する。複数の開口部３４は、複数の吸着ユニット２に対応してＸ軸方向およびＹ軸方向のマトリックス状に配置される。開口部３４は、吸着ユニット２を上下移動可能に支持する。

（比較例）
ここで、図７、図８を参照して比較例に係るピッキング装置９０を説明する。この比較例は、実施形態のピッキング装置１０の開発の過程で、比較のために試作されたものである。比較例のピッキング装置９０は、実施形態のピッキング装置１０に対して、圧縮ばね４２が、先端側のフランジ２４２とブラケット３との間に介装されている点で相違し、その他の構成は同様である。即ち、ピッキング装置９０の圧縮ばね４２は、吸着ユニット２に被吸着面１４に向かう（図中下向）の付勢力を付与するため、荷１２を吸着していない状態で、吸着ユニット２は上下可動ストロークの下端近傍に位置する。

図７は、荷１２を持ち上げる前の状態のピッキング装置９０を示している。以下、端部の吸着ユニットを符号２－１で示し、中央の吸着ユニットを符号２－２で示す。この状態では荷１２の被吸着面１４は平坦であり、端部の吸着ユニット２－１と中央の吸着ユニット２－２を含めて、各吸着ユニット２の吸着パッド２２２は、均等な形状を有している。

図８は、荷１２を持ち上げた状態のピッキング装置９０を示しており、この状態では、荷１２に掛かる重力と被吸着面１４の柔軟性とによって被吸着面１４が山形に変形する。荷１２の重力荷重は、被吸着面１４の端部で大きく、中央に近づくに連れて小さくなるため、中央近傍が先に持ち上げられて被吸着面１４が正面視で山形に変形する。

図８の状態では、被吸着面１４の端部の吸着ユニット２－１では、大きな下向きの重力荷重を受けるため、吸着パッド２２２は伸長変形し、その変形量は複数のユニット中で最大になる。また、端部よりも中央寄りの吸着ユニット２では、端部よりも小さな重力荷重を受けるため、吸着パッド２２２は端部よりも小さく変形する。特に、中央の吸着ユニット２－２およびその近傍の吸着ユニット２では、被吸着面１４に押し上げられ、吸着パッド２２２は圧縮変形する。これは、吸着ユニット２が重力荷重を受けても上下に動きにくく、被吸着面１４の変形に殆ど追従できないためである。この結果、吸着パッド２２２の変形量は、端部の吸着ユニット２－１と中央の吸着ユニット２－２とで大幅に不均等になる。

ピッキング装置９０では、被吸着面１４が変形しやすく重量が大きい荷１２を吸着して持ち上げたとき、吸着パッド２２２がその許容量を超えて変形すると、吸着パッド２２２が被吸着面１４から剥がれることがある。許容変形量を大きくするために、蛇腹の段数を増やすと、蛇腹が伸びて変形した際に座屈が起きやすくなるという問題もある。

比較例の説明を踏まえて、実施形態のピッキング装置１０を説明する。図６に示すように、ピッキング装置１０の圧縮ばね４２は、吸着ユニット２に被吸着面１４から離れる上向の付勢力を付与するため、荷１２を吸着していない状態で、吸着ユニット２は上下に可動なストロークの上端近傍に位置する。

図９は、荷１２を持ち上げた状態のピッキング装置１０を示している。この状態では、図８の場合と同様に被吸着面１４は山形に変形する。

図９の状態では、被吸着面１４の端部の吸着ユニット２－１は大きな重力荷重を受けるが、荷重に応じて中継管部２４が下降するので、吸着パッド２２２の変形量は図８の場合よりも小さくなる。また、端部よりも中央寄りの吸着ユニット２は、端部よりも小さな重力荷重を受けるが、その重力荷重に応じたストロークだけ下降量も小さくなる。中央の吸着ユニット２－２では、重力荷重は最小になり、その分下降量も最小になる。つまり、吸着ユニット２は重力荷重を受けて上下に移動して被吸着面１４の変形に追従する。この結果、吸着パッド２２２の変形量は、図８の場合よりも端部と中央の差が小さくなり、被吸着面１４から剥がれにくくなる。

以上のように構成された実施形態のピッキング装置１０の特徴を説明する。ある態様のピッキング装置１０は、荷の被吸着面を吸着する吸着部２２と、吸着部２２を支持する中継管部２４と、を有する複数の吸着ユニット２と、複数の吸着ユニット２を移動可能に支持するブラケット３と、複数の吸着ユニット２それぞれに被吸着面１４から離れる方向の付勢力を付与する付勢機構４と、を備える。

この構成によれば、荷１２を吸着して持ち上げる際の被吸着面１４の変形に追随して、各吸着ユニット２を上下に移動させて、吸着部２２の変形を抑制できる。

一例として実施形態の吸着部２２は、蛇腹タイプの吸着パッド２２２を有している。この場合、吸着部２２に上下及び水平方向への可撓性を備えさせて被吸着面１４の変形への追随性を向上できる。

一例として、吸着部２２は、伸縮性を有する材料から形成されるパッドを有してもよい。この場合、パッドの可撓性により被吸着面１４の変形への追随性を向上できる。

一例として、実施形態の中継管部２４は、ブラケット３に支持される中空管部２４１と、中空管部２４１の吸着部２２から遠い側の端に設けられたフランジ２４３と、を有している。この場合、フランジ２４３により、中空管部２４１の可動範囲を規制できる。

一例として、実施形態の付勢機構４は、フランジ２４３に付勢力を付与する。この場合、安定的に付勢力を付与できる。

一例として、実施形態の付勢機構４は、ブラケット３とフランジ２４３との間に介装された圧縮ばね４２を含んでいる。この場合、簡易な構成で付勢機構４を構成できる。

一例として、実施形態のブラケット３は、複数の中継管部２４を収容する複数の開口部３４を有している。この場合、開口部３４で中継管部２４を支持できる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

（変形例）
以下、変形例を説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

（第１変形例）
実施形態の説明では、吸着部２２が蛇腹タイプの吸着パッド２２２を有する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、吸着部２２は、蛇腹タイプの吸着パッド２２２に代えて角度可変の吸着カップを含んでもよい。図１０は、第１変形例の吸着部２２を概略的に示す図である。本変形例の吸着部２２は、吸着カップ２２５と、当該吸着カップ２２５の基端部に固定された球体部２２６と、当該球体部２２６を回転可能に収容する凹部２２８を有するブロック部２２７と、を含み、吸着カップ２２５、球体部２２６およびブロック部２２７は、吸着流体を通すための通路２２９を有する。供給管２５から供給された吸引流体は、通路２２９を通り吸着カップ２２５の先端側に吸着力を発生させる。この構成によれば、吸着部２２の剛性が高いので、荷１２を持ち上げた際に、横揺れを抑制しやすい。

（第２変形例）
実施形態の説明では、付勢機構４が圧縮バネ４２である例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、付勢機構４は、ブラケット３とフランジ２４３との間の距離に応じて姿勢が変化するリンク機構４３を含んでもよい。図１１は、第２変形例の付勢機構４を概略的に示す図である。本変形例は、実施形態に対して付勢機構４の構成が異なる点で相違し、他の構成は同様である。本変形例のリンク機構４３は、関節４３３で接続された第１アーム４３１と第２アーム４３２と、第１アーム４３１を駆動する油圧シリンダ４３４と、ブラケット３とフランジ２４３の間の距離を検出するセンサ４３５と、センサ４３５の検知結果に基づいて油圧シリンダ４３４を制御する制御部４３６とを含む。

第１アーム４３１の関節４３３とは反対側はフランジ２４３に接続され、第２アーム４３２の関節４３３とは反対側はブラケット３に接続される。油圧シリンダ４３４の一端は第１アーム４３１の途中に接続され、他端はブラケット３に接続される。油圧シリンダ４３４が伸びると、第１アーム４３１が時計周りに回動し、フランジ２４３を上昇させる。油圧シリンダ４３４が縮むと、第１アーム４３１が反時計周りに回動し、フランジ２４３を下降させる。

制御部４３６は、ブラケット３とフランジ２４３の間の距離が小さくなるにしたがって、油圧シリンダ４３４を伸長させるように制御する。この結果、リンク機構４３は、圧縮バネ４２と同様に、吸着ユニット２に被吸着面１４から離れる方向の付勢力を付与できる。この構成によれば、ブラケット３とフランジ２４３の間の距離と、油圧シリンダ４３４の伸縮長の関係を任意に設定できる。

（その他の変形例）
実施形態の説明では、ピッキング装置１０は、空気の負圧によって吸着力を発生させる例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ピッキング装置１０は、空気の負圧の代わりに、磁石等の磁気的吸引力や、その他の物理的原理に基づく吸引力を用いるものであってもよい。例えば、内容物がスチール缶の場合、ピッキング装置１０は、ピッキング装置１０に設けられた電磁石によってスチール缶を磁気的吸引することで、荷１２を持ち上げてもよい。

実施形態の説明では、ピッキング空間５８が、棚５と一体的に設けられる例を示したが、本発明はこれに限定されず、ピッキング空間５８は、棚５外に設けられてもよい。この場合、荷１２は、フォークリフトなどの搬送機構によって、棚５とピッキング空間５８との間で搬送されてもよい。

実施形態の説明では、ピッキング空間５８が棚５と同じ平面に設けられる例を示したが、本発明はこれに限定されず、ピッキング空間５８は棚５とは異なる平面に設けられてもよい。また、ピッキング装置１０の一部が棚５と同じ平面に設けられ、他の部分が棚５の平面範囲から外へ張り出してもよい。

実施形態の説明では、第２移動手段７５と第３移動手段７６が別個に備えられる例を示したが、これに限定されない。第２移動手段として、荷１２を段方向および列方向に移動可能な移動手段（例えば、スタッカークレーン）を採用してもよい。この場合、スタッカークレーンは、第１移動手段を搭載できないものであってもよいし、荷１２とともに第１移動手段を搭載可能なものであってもよい。

実施形態の説明では、全段に対して単一の入出庫部７７が設けられ、入出庫部７７に第３移動手段７６が連設される例を示したが、これに限定されない。各段それぞれに入出庫部が設けられ、入出庫する荷は、フォークリフトによって各段の入出庫部に出し入れされてもよい。また、入出庫部は入庫部と出庫部とに分けられていてもよい。

実施形態の説明では、ピッキング装置１０が、ガントリ型のクレーン機構６０によって天井側から支持される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ピッキング装置は多関節ロボットや別構成の支持手段によって支持されてもよい。また、ピッキング装置は側方の横壁に取付けられ、側方から支持される構成であってもよい。

実施形態の説明では、ピッキング装置１０が、自動倉庫に適用される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明のピッキング装置は、自動倉庫以外でもアームロボットを使用したデパレイズ装置やパレタイズ装置にも適用できる。

これらの各変形例は、実施形態と同様の作用と効果を奏する。

上述した各実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

２ 吸着ユニット、 ３ ブラケット、 ４ 付勢機構、 ５ 棚、 １０ ピッキング装置、 １２ 荷、 １４ 被吸着面、 ２２ 吸着部、 ２４ 中継管部、 ３４ 開口部、 ４３ リンク機構、 １００ 自動倉庫システム、 ２２２ 吸着パッド、 ２２５ 吸着カップ、 ２２６ 球体部、 ２２７ ブロック部、 ２２８ 凹部、 ２２９ 通路、 ２４１ 中空管部、 ２４３ フランジ。

Claims (10)

1. 荷の被吸着面を吸着する吸着部と、前記吸着部を支持する中継管部と、を有する複数の吸着ユニットと、
   前記複数の吸着ユニットを移動可能に支持するブラケットと、
   前記複数の吸着ユニットそれぞれに前記被吸着面から離れる方向の付勢力を付与する付勢機構と、
   を備える、ピッキング装置。
2. 前記吸着部は、蛇腹タイプの吸着パッドを有する、請求項１に記載のピッキング装置。
3. 前記吸着部は、伸縮性を有する材料から形成されるパッドを有する、請求項１に記載のピッキング装置。
4. 前記吸着部は、吸着カップと、当該吸着カップの基端部に固定された球体部と、当該球体部を回転可能に収容する凹部を有するブロック部と、を含み、
   前記吸着カップ、前記球体部および前記ブロック部は、吸着流体を通すための通路を有する、請求項１に記載のピッキング装置。
5. 前記中継管部は、前記ブラケットに支持される中空管部と、前記中空管部の前記吸着部から遠い側の端に設けられたフランジと、を有する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のピッキング装置。
6. 前記付勢機構は、前記フランジに付勢力を付与する、
   請求項５に記載のピッキング装置。
7. 前記付勢機構は、前記ブラケットと前記フランジとの間に介装された圧縮ばねを含む、
   請求項５または６に記載のピッキング装置。
8. 前記付勢機構は、前記ブラケットと前記フランジとの間の距離に応じて姿勢が変化するリンク機構を含む、請求項５または６に記載のピッキング装置。
9. 前記ブラケットは、複数の前記中継管部を収容する複数の開口部を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載のピッキング装置。
10. 荷を保管する保管部を有する棚と、前記保管部の荷を移動させるピッキング装置と、を備え、
    前記ピッキング装置は、
    荷の被吸着面を吸着する吸着部と、前記吸着部を支持する中継管部と、を有する複数の吸着ユニットと、
    前記複数の吸着ユニットを移動可能に支持するブラケットと、
    前記複数の吸着ユニットそれぞれに前記被吸着面から離れる方向の付勢力を付与する付勢機構と、を含む、
    自動倉庫システム。

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