JP2023133010A

JP2023133010A - 集品ステーション及びそれを備える物品集配システム

Info

Publication number: JP2023133010A
Application number: JP2022038664A
Authority: JP
Inventors: 恭矢林; Kyoya Hayashi; 匠土屋; Takumi Tsuchiya
Original assignee: Toyo Kanetsu KK
Current assignee: Toyo Kanetsu KK
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2023-09-22

Abstract

【課題】時と共に変化する市場の需要動向、特に、出荷件数当たりのＳＫＵ（ＳｔｏｃｋＫｅｅｐｉｎｇＵｎｉｔ）数が少ない商品カテゴリーを扱う物流センターにおいて、物品処理速度を高め、設備、作業、及び、人員の無駄及びコストを削減し、作業員の熟練度によらないミスによる作業効率低下を防止し、ＳＫＵ数の変動にも対応可能な集品ステーション及び物品集配システムを提供すること。【解決方法】物品情報に基づいた制御システムで稼働する集品ステーションであって、物品集配システム設置面を走行する機能を有すると共に、集品容器を移載する機能を有する無人搬送車の発着空間と、この集品容器を所定の間隔で搬送する搬送装置と、この搬送装置に隣接した物品格納棚とを備え、搬送装置に無人搬送車が一時停留して、物品格納棚から停止している集品容器に所定の注文品が投入され、注文品が収納された集品容器を無人搬送車が回収する。【選択図】図９

Description

本発明は、時と共に変化する市場の需要動向に対応する集品ステーション及びそれを備える物品集配システムに関する。特に、出荷件数当たりのＳＫＵ（ＳｔｏｃｋＫｅｅｐｉｎｇＵｎｉｔ）数が少ない商品カテゴリーを扱う物流センターおいて、物品処理速度を高め、設備、作業、及び、人員の無駄及びコストを削減し、作業員の熟練度によらないミスによる作業効率低下を防止することによって、総合的な生産性を向上すると共に、ＳＫＵ数の変動にも対応可能な集品ステーション及びそれを備えた物品集配システムに関する。

従来のスーパーマーケット、ホームセンター、生活協同組合、及び、電子商取引ショップ等では、出荷件数が多い上、出荷件数当たりのＳＫＵ数も多い傾向にあったため、これらの物流センター等の仕分け作業では、作業効率向上及び人員削減を図ることが可能であるＤＰＳ（ＤｉｇｉｔａｌＰｉｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）及びＧＴＰ（ＧｏｏｄｓＴｏＰｅｒｓｏｎＳｙｓｔｅｍ）が導入されてきた（非特許文献１及び２）。

例えば、ＤＰＳ１０は、空集品容器１０１１を搬送する集品コンベヤ１０２を挟むように、注文される物品を保管されるフローラック１０３と、注文される物品を状況に応じて一時待機させる仮置台１０４が配置される図１に示すような設備が用いられ、これらに備えられたピッキング指示器１０５、オーダー表示器１０６、及び、投入指示器１０７等の指示に従って、作業員Ｐが、フローラック１０３の物品を、又は、フローラック１０３から仮置台１０４に一時待機されている物品を、集品コンベヤ１０２で次々と搬送されてくる空集品容器１０１１へ次々に仕分けして、物品収納済み集品容器１０１２を送出するシステムである（特許文献１及び２）。

このＤＰＳでは、上位情報システムに保存されている莫大な物品情報に基づいてコンピュータでプログラミングし制御されることによって、コンベア等の物流機器と機能的に連動するピッキング指示器１０５、オーダー表示器１０６、及び、投入指示器１０７に従って、作業員Ｐが、集品コンベヤ１０２で次々と搬送されてくる配送先等に紐づけられた空集品容器１０１１へ、フローラック１０３及び仮置台１０４の物品を次々に投入するだけでよいため、物品の処理速度が高い上、作業員の熟練度によらないミスが防止され、出荷件数及びＳＫＵ数が多い物流センター等の作業効率を高めるために導入されてきた。

また、ＧＴＰ２０としては、格納棚２０３１、仮置台２０３２、リフター２０３３、（図示されていない）物品搬送車、及び、その搬送車の走行空間２０３４等から構成される立体自動倉庫２０３、並びに、その倉庫２０３に物品を送出入する物品入出庫コンベヤ２０５１、２０５２、及び、物品を移載する物品提示コンベヤ２０５３等から構成される物品搬送コンベヤ２０５、並びに、これらの物品搬送コンベヤ２０５に隣接して備えられる、空集品容器２０１１を各仕分けゾーンに搬送する空集品容器搬送コンベヤ２０２１、仕分けゾーンに空集品容器２０１１を供給する空集品容器供給コンベヤ２０２２、仕分けゾーンで物品が空集品容器２０１１に投入される物品投入部２０２３、物品が投入された物品収納済み集品容器２０１２を搬出する物品収納済み集品容器搬出コンベヤ２０２４、物品収納済み集品容器２０１２を次の工程に移動させる物品収納済み集品容器搬送コンベヤ２０２５等から構成される集品コンベヤ２０２等、ＤＰＳと比較して大規模な設備を要するシステムを例示しているが、基本的には、ＤＰＳ２０同様、立体自動倉庫２０３から物品搬送コンベヤ２０５を経由して次々と送出される物品を、集品コンベヤ２０２から次々と搬送されてくる空集品容器２０１１へ次々に仕分けして、物品収納済み集品容器２０１２を送出するシステムである（特許文献３及び４）。

これは、ＧＴＰの場合、上位情報システムに保存されている莫大な物品情報に基づいてコンピュータでプログラミングし制御される立体自動倉庫２０３から注文された物品が搬出され、その立体倉庫２０３と連携されている作業表示器２０６に従って、作業員Ｐが、物品提示コンベヤ２０５３に搬送されてくる物品収納容器２０４の物品を、空集品容器供給コンベヤ２０２２から次々と搬送されてくる配送先等に紐づけられた空集品容器２０１１へ投入するだけでよく、ＤＰＳと同等以上の効果を発現することができ、より出荷件数及びＳＫＵ数が多い大規模物流センター等の作業効率を高めるために導入されてきた。

従って、ＤＰＳ、更には、ＧＴＰの導入によって、これらが開発される前に行われてきた受注伝票やピッキング指示書等から作成、印刷されたピッキングリストに基づいたピッキング業務と比較すれば、出荷件数及びＳＫＵ数が多い物流センター等において、作業員の削減、作業能率及び処理速度の向上、誤操作の低減、作業員の研修期間短縮、ペーパーレス化によるコスト削減等、総合的な生産性が飛躍的に改善された。

しかしながら、例えば、図３に示す、スーパーマーケットの２０１９年～２０２１年における商品カテゴリー別ＳＫＵ（ＳｔｏｃｋＫｅｅｐｉｎｇＵｎｉｔ）数増減率（＝「前年からＳＫＵ数の増加した割合」－「前年からＳＫＵ数の減少した割合」）から明らかなように、非食品については、顕著なＳＫＵ数の減少が認められる（非特許文献１）。このような市場の需要動向は、スーパーマーケットだけでなく、ホームセンター、生活協同組合、及び、電子商取引ショップ等でも生じており、社会状況や消費者心理等が複雑に絡み合い、時と共に変化し、予測することが困難である。そのため、市場の需要変動に対応可能な集配システムが、常に求められている。

特に、出荷件数当たりのＳＫＵ数が少ない商品カテゴリーを扱う、又は、出荷件数当たりのＳＫＵ数が減少及び変動する傾向にある商品カテゴリーを扱う物流センターにおいて、ピッキングプロセスとして従来のＤＰＳやＧＴＰを適用すると、図４から明らかなように、例えば、ゾーン３で作業員Ｐが空集品容器１０１１に注文された物品を投入した物品収納済み集品容器１０１２は、出荷当たりのＳＫＵ数が多い場合（ａ）と出荷当たりのＳＫＵ数が少ない場合（ｂ）とを比較すれば、３／８に激減しており、作業者Ｐを通過するだけの未処理集品容器が約６０％以上もある。すなわち、作業員Ｐのピッキングを行う作業時間が短く、無駄な集品容器が多いため、生産性が著しく低下する。従って、従来の市場動向に対しては適切な集配システムであったＤＴＰ及びＧＴＰが、最近及び今後の出荷件数及びＳＫＵ数が変動する市場の需要動向に対応できる集配システムとは必ずしも言えなくなってきており、新たな集配システムが要請されている。

このようなＤＰＳ及びＧＴＰが変化する市場の需要動向に対応困難な原因は、集配システムの根幹となる幹線がコンベヤであり、物品及びその収納容器が、予め設置された連続的に連結された搬送路を移動することにあると考えられる。勿論、コンベヤを幹線とする集配システムは、集荷数及びＳＫＵ数が多く、扱う物品量の変動が少ない場合には、極めて有効な最適なシステムであることに変わりない。

ところで、近年、無人搬送車又は無人搬送ロボットと和訳されているＡＧＶ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ）、及び、自律走行搬送ロボットと和訳されているＡＭＲ（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ）を集配システムに導入する動きが活発化しつつある（特許文献５及び６、並びに、非特許文献４～８）。両者の差異は、ＡＧＶが、レール、磁気テープ、ライン等の何らかの搬送車を誘導し、案内するハードウェアを必要とするが、ＡＭＲは、ＡＧＶで必要とされる搬送車を誘導し、案内するハードウェアを必要としないことにあると認められるが、近年の目覚ましいシステム制御技術の進展により、両者の区別は不明確となってきている。いずれにしろ、コンベヤとの相違点は、物流センター等の路面上を自由自在に移動可能に制御でき、物品及びその収納容器並びに格納棚等の移載が可能で、不連続的な物品の取り扱いができるという点にある。

従って、このようなコンベヤの機構及び機能とは根本的に異なるＡＧＶ及びＡＭＲの集配システムへの採用は、作業員の負荷軽減や作業効率向上させると共に、集配システムに組み込み、作業員と物品及びその収納容器の保管棚とに介在し、作業員を補完するロボットとしての役割を担わせ、集配システム全体の生産性向上を図ること等を目的としているものと考えられる。

しかしながら、コンベヤを幹線としてきた従来の集配システムに、ＡＧＶ及びＡＭＲを単純に導入するだけでは、作業員の負担軽減及び作業効率向上を実現し、更には、集配システムの効率改善、ＡＧＶ及びＡＭＲ導入の設備投資回収等の総合的な生産性向上を図ることは、膨大な出荷数及びＳＫＵ数を扱う場合を除けば極めて困難であり、ＡＧＶ及びＡＭＲに適合するハードウェア及びシステムを新たに構築する必要があることが分かってきた。

特開２０００－１２０３号公報特開２００５－２４７５５４号公報特開２０１８－８７７５号公報特開２０１９－１７２４４６号公報特表２０１８－５０２３８８号公報特表２０１８－５１３８１７号公報

株式会社タカハタ電子，「デジタルピッキングシステムの５つの導入効果！」，［on line］，［2022年1月6日検索］，インターネット＜https://www.takahata-denshi.co.jp/trivia/2538/＞株式会社ナノシード，「ＧＴＰ（Goods to person）」，［on line］，［2022年1月6日検索］，インターネット＜https://nanoxeed.co.jp/application/gtp/?gclid=CjOKCQiAieWOBhCYARIsANcOw0xitHDNHjze6JT6lap-POzK4J3QN6XDhnFTdFZ3bp6Ak6oUxg7eKWAaAvmtEALw_wcB＞一般社団法人全国スーパーマーケット協会，一般社団法人日本スーパーマーケット協会，及び，オール日本スーパーマーケット協会，「２０２１年スーパーマーケット年次統計調査報告書」，第一版，2021年10月19日，［on line］，［2022年1月6日検索］，インターネット＜URL: http：//www.super.or.jp/wp-content/uploads/2021/10/2021nenji-tokei1.pdf＞株式会社関通，「ＡＧＶ（無人搬送車）とは｜物流で使われるロボットの重要性やそのメリット」，［on line］，［2022年1月6日検索］，インターネット＜https://www.kantsu.com/case/2019-10-11/＞株式会社関通，「ＡＭＲ（自律走行搬送ロボット）とは｜物流でのＡＧＶとの違いや運用や重要性」，［on line］，［2022年1月6日検索］，インターネット＜https://www.kantsu.com/case/amr（自律走行搬送ロボット）とは｜agvとの違いや運/＞ Zhejiang LiBiao Robot Co．，Ltd，「Sorting robots」，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜http://libiaorobot.com/en/product＞物流倉庫プランナーズ，「（ＡＭＲ）自動自律走行型搬送ロボットОＴＴＯ」，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://lplanners.jp/products/otto/＞物流倉庫プランナーズ，「協働型自律搬送ロボットＡＭＲＦｏｒｗａｒｄＸ」，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://lplanners.jp/products/forwardx-amr/＞株式会社マクニカ，「ＳＬＡＭ（スラム）とは？」，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://www.macnica.co.jp/business/maas/colums/134751/＞ＴＨＫ株式会社，「ＴＨＫのピッキングロボットハンドシステム（ＰＳ）が、鴻池運輸株式会社様の「鴻池技術研究所イノベーションセンター」で実験導入されました」，2021年3月3日，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://www.thk.com/?q=jp/node/21661＞株式会社エスアンドエフ，「ＧＵＤＥＬ-グーデルロボット走行軸ＴＭＦ～垂直多関節ロボットの走行軸モジュールＴＭＦ～」，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://www.sandfinc.co.jp/gudel/5537.html＞森田幹，「空港手荷物用Ｘ線検査装置ＩＸＩ100/140 シリーズ」，ＩＩＣ Review，36号，pp.59-62，2006年10月，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://www.iic-hq.co.jp/library/pdf/036_11.pdf＞株式会社なんつね，「ＡＢＯＴＭ１」，［on line］，［2022年1月29日検索］，インターネット＜file:///C:/Users/Owner/Downloads/210929_rev13_ABOT-M1.pdf＞株式会社安川電機，「より使いやすく！より身近な領域へのロボット展開！－新世代双腕形ロボットを活用した自動開梱システムを開発－」，2011年5月18日，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://www.yaskawa.co.jp/newsrelease/product/5906＞物流倉庫プランナーズ，「自動追従機能搭載物流支援ロボットＣａｒｒｉＲо」，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://lplanners.jp/products/carriro/＞トーヨーカネツ株式会社，「マルチシャトル」，［on line］，［2022年1月25日検索］，インターネット＜https://www.tksl.co.jp/products-info/Keeping-sys/mshuttle.html＞トーヨーカネツ株式会社，「マルチシャトルＡｕｔоＳｔоｒe」，［on line］，［2022年1月25日検索］，インターネット＜https://www.tksl.co.jp/products-info/keeping-sys/autostore.html＞物流倉庫プランナーズ，「自動棚搬送ロボットＧｅｅＫ＋ＥＶＥ」，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://lplanners.jp/products/eve/＞シーオス株式会社，「第13回国際物流総合展2018 に出展しました～ＳＥＡＯＳＲоｂоｔｉｃｓＬоｇｉｌｅｒ」，［on line］，［2022年1月21日検索］，インターネット＜https://www.seaos.co.jp/press/exhibition2018.html＞

背景技術で説明したように、多量の出荷数及びＳＫＵ数を扱う集配システムではその生産性に効果的であったＤＰＳやＧＴＰが、変化する市場の需要動向、特に、出荷件数当たりのＳＫＵ数の減少又は変動に必ずしも適したシステムではないため、新たなシステムの構築の必要性に迫られている。また一方では、集配システムの幹線として存在してきたコンベヤに代わり、物流センター等の路面上を自由自在に移動可能に制御でき、物品及びその収納容器並びに格納棚等の移載が可能で、不連続的な物品の取り扱いができる、機構及び機能共にコンベヤとは全く相違するＡＧＶ及びＡＭＲの集配システムへの導入が積極的に進められつつある。

しかしながら、ＡＧＶ及びＡＭＲの集配システムへの適用を検討した結果、これらを従来の集配システムに単純に導入するだけでは、作業員の負担軽減及び作業効率向上を実現し、更には、集配システムの効率改善、ＡＧＶ及びＡＭＲ導入の設備投資回収等の総合的な生産性向上を図ることは、膨大な出荷数及びＳＫＵ数を扱う場合を除けば極めて困難であることが分かった。特に、多量の出荷数及びＳＫＵ数を扱う集配システムではその生産性に効果的であったＤＰＳやＧＴＰにとって代わり、出荷件数当たりのＳＫＵ数の減少又は変動する市場の需要動向に対応可能な新たなシステムにＡＧＶ及びＡＭＲを適用する場合、作業員の負担軽減及び作業効率向上、並びに、集配システムの効率改善及びＡＧＶ及びＡＭＲ導入の設備投資回収等の総合的な生産性向上を実現するためには、作業員の作業内容及び配置、並びに、ＡＧＶ及びＡＭＲに適合するハードウェア及びシステムを新たに構築する必要があることが分かってきた。

そこで、本発明は、出荷件数当たりのＳＫＵ数の減少又は変動する市場の需要動向に対応可能な新たな物品集配システムを、物品集配システムの幹線として、従来のコンベヤに代わり、ＡＧＶ及びＡＭＲ等の無人搬送車を適用して構築することを目的としている。より具体的には、ＡＧＶ及びＡＭＲを導入することによって、作業員の負担軽減及び作業効率向上を実現すると共に、限られた数量のＡＧＶ及びＡＭＲの効率的な稼働により、物品集配システムの効率改善、ＡＧＶ及びＡＭＲ導入の設備投資回収等の総合的な生産性向上を図ることが可能となる、作業員とＡＧＶ及びＡＭＲとに介在して、物品又はその収納容器が効率良く正確に移載される集品ステーション及びそれが組み込まれた新たな物品集配システムを提供することを目的としている。

本発明者は、無人搬送車をコンベヤの代替えとして使用し、無人搬送車に積載されている集品容器の移載手段、及び、その集品容器への注文品の投入手段等を検討した結果、集品容器の移載及び集品容器へのラックに保管された注文品の投入が無人搬送車に適している手段を見出した。更に、この手段に、無人搬送車が集品を完了した注文品を配送するための適切な手段、配送容器の内容物を確認する手段、並びに、注文される物品の保管手段及びその物品のラックへの搬送手段等を配設することによって、出荷件数当たりのＳＫＵ数の減少又は変動する市場の需要動向に対応可能な新たな物品集配システムを構設できることを見出し、本発明の完成に至った。

すなわち、本発明は、物品情報に基づいた制御システムで稼働する集品ステーションであって、物品集配システム設置面を走行する機能を有すると共に、集品容器を移載する機能を有する無人搬送車の発着空間と、この発着空間と隣接して集品容器を所定の間隔で搬送する搬送装置と、この搬送装置に隣接した物品格納棚とを備え、搬送装置に無人搬送車が一時停留して搬送装置へ集品容器を移載すると共に、物品格納棚から停止状態にある集品容器に所定の注文品が投入され、こうして注文品が収納された集品容器を無人搬送車が回収することを特徴とする集品ステーションである。そして、搬送装置は、無人搬送車の発着空間と、無人搬送車が発着空間に一時停留している際に、無人搬送車が搬送してきた集品容器を所定の時間又は距離の間隔で間欠的に移動する搬送装置であることが好ましい。また、物品情報に基づいた制御システムは、一般的に行われている、中央情報システムの下位に備えられた各種データ管理コンピュータ及び各種データ制御コンピュータを用い、膨大な商品情報から所定のプログラムに基づいて動作される制御システムであり、以下同様である。

本発明の集品ステーションに好ましい集品容器を移載する機能を有する無人搬送車は、後述する物品集配システム設置面を走行する機能も備え、無人搬送車と和訳されるＡＧＶ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ）や、自律走行搬送ロボットと和訳されるＡＭＲ（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ）が好ましいが、一般的には、レールや磁気テープ等のガイドで移動経路が定められるＡＧＶよりも、操作端末等が搭載され、物品集配システム設置面を自由自在に自律走行可能なＡＭＲの方が好ましい。しかし、技術的進歩に伴い、実際上、このような無人搬送車の移動様式によって分類することは難しくなっており、物品情報に基づいて制御され走行し、物品又は物品を収納した棚等を移載可能な無人搬送車であれば限定されるものではなく、ＡＧＶやＡＭＲの範疇に属する無人搬送車であれば特に限定されるものではない。例えば、人工知能（ＡＩ、ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）の有無にかかわらず、無人搬送車自体が、自車両の位置特定と地図作成を同時に行うためのＬｉＤＡＲセンサー（ＬａｓｅｒＩｍａｇｉｎｇＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ）、ＨＤ（ＨｉｇｈＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）カメラ、ＴоＦ（ＴｉｍｅｏｆＦｌｉｇｈｔ）カメラ、及び、これらの組合せ等のセンサー及び／又はカメラを用いるＳＬＡＭ（ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＭａｐｐｉｎｇ）技術を適用した、ロボットも含めた移載機能を有する無人搬送車であってもよい（非特許文献９）。このような高度に発達した無人搬送車は、本出願人が既に提案しているＡＮＲ（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＮａｖｉｇａｔｉｏｎＲｏｂｏｔ）、自律測位移動搬送ロボットと呼称する無人搬送車の範疇に入るものである。

一方、集品システムの発着空間は、無人搬送車の到着と出発とが異なる空間でも、同一空間であってもよい。無人搬送車の到着と出発が異なる空間の場合、それに隣接して配備される集品容器を所定の時間又は距離の間隔で間欠的に移動する搬送装置は、コの字状、半円形状等のコンベヤシステムであることが好ましく、ストレートコンベヤ又はカーブコンベヤのベルトコンベヤ又はローラコンベヤで構成され、駆動方式や材質は特に問われないが、集品容器が停止する時点で、物品格納棚から集品容器に所定の注文品が投入されるように、水平分岐コンベヤ、カーブコンベヤ、アキュムレーションコンベヤ、プレート式サークルコンベヤ等を要所に配置している搬送装置であることが好ましい。これらのコンベヤの長さ及び幅等の形状は、後述する物品集配システムの目的や構成、取扱う物品等から適宜決定されるものであるが、可動式にしてもよい。一方、到着と出発が同一空間の場合、直線状、閉曲線状等のコンベヤシステムであることが好ましく、ストレートコンベヤ又はカーブコンベヤのベルトコンベヤ又はローラコンベヤで構成され、駆動方式や材質は特に問われないが、集品容器が停止する時点で、物品格納棚から集品容器に所定の注文品が投入されるように、水平分岐コンベヤ、カーブコンベヤ、アキュムレーションコンベヤ、正逆運転可能コンベヤ、プレート式サークルコンベヤ等を要所に配置している搬送装置であることが好ましい。このような集品容器を所定の時間又は距離の間隔で間欠的に移動する搬送装置は、構造的な観点からは、直線状の正逆運転可能コンベヤが最も簡単になるが、無人搬送車が供給する空の集品容器に注文品を投入した物品収納済み集品容器を、無人搬送車が回収する必要があり、処理速度が遅くなるので、コンベヤの長さ及び幅等の形状同様、後述する物品集配システムの目的や構成、取扱う物品等から適宜決定されるものである。

更に、このような集品ステーションにおける操作に集中し、誤操作を防止することを主たる目的として、集品容器に所定の注文品が投入される時点で、少なくともこの注文品が投入される集品容器が視認される視野制限フェンスが備えられていることが好ましい。特に、この視野制限フェンスは、物品格納棚から集品容器に所定の注文品を作業員が投入する際、すなわち、集品容器が停止する時点で、人間工学的観点から、人間が最も集中できる中央にだけ注文品を投入すべき集品容器が視認されるように、視野が制限されるフェンスが、上記間欠的に移動する搬送装置に沿った所定の位置に定設されることが好ましい。

また、集品ステーションにおける誤操作を防止するために、集品容器に所定の注文品が投入されたことを確認する表示器及び集品容器に所定の注文品が投入されたことを送信する送信部を備えていることが好ましい。この表示器は、集品容器が停止する位置の正面の眼の位置の高さに備えられ、投入数量や投入品目等が認識できることが好ましい。また、この送信部は、スイッチであれば特に限定されないが、作業員の手動操作を物品投入にのみ集中させるため、フットスイッチとして床面に配置することが好ましい。

このように、本発明の集品ステーションは、従来のＤＰＳやＧＴＰのように、連続的に移動する集品容器に物品格納棚からピッキングされる所定の注文品を投入するのではなく、所定の時間又は距離の間隔で間欠的に移動する搬送装置によって搬送されて一時停止する集品容器に物品格納棚からピッキングされる所定の注文品を投入する、定点停止投入であることに特徴がある。そして、これは、所定の注文品を収納する集品容器が、従来のＤＰＳやＧＴＰのようなコンベヤによる連続的搬送ではなく、集品ステーションに一時停留することができるという無人搬送車による断続的搬送において合理性及び適合性を有しているのである。コンベヤ搬送においても、定点停止投入は可能であるが、コンベヤに係る動作が全て停止するという問題が生じるため、全体的な処理速度を大きく低下させる原因となる。

しかも、定点停止投入によって、作業員の誤操作を低減できる効果を奏するだけでなく、作業員に代わり、走行軸にロボットを搭載することが容易となる。このロボットは、誤操作のないピンキング行うことを目的とするものであり、特に、比較的形状の小さい物品を扱うことができるピースピッキングロボット（Ｐｉｅｃｅ－ＰｉｃｋｉｎｇＲｏｂｏｔ、ＰＰＲ）に代表されるアームユニット、ハンドユニット、カメラを備えたロボットを走行軸に搭載することが好ましい。しかし、作業員の業務はピッキングだけではないので、必要に応じた業務が可能なロボットで、作業員一人に対して一台のロボットで代替することが好ましいが、作業員一人に対して複数台備えてもよい。

本発明の集品ステーションは、集品容器をコンベヤで搬送するＤＰＳやＤＴＰにおけるピッキングステーションに相当し、コンベヤの代替えとして使用する無人搬送車にとって合理性及び適合性を有するものであり、例えば、各種物流センター等における物品集配システムにおいては、集品ステーションがこの物品集配システム設置面に複数点在し、無人搬送車が集品ステーションを巡回できる物品集配システムを構成することが好ましい。

集品ステーションが配設される場所は、同一階上及び同一床上であることが好ましいが、同一階上及び同一床面上である必要はなく、階上及び階下を連通するリフター、鉛直型段差解消機や斜行型段差解消機等のリフター、及び、スロープ等を備えることによって無人配送車の移動が可能である場所であれば限定されるものではない。

このような本発明の物品集配システムとすることによって、無人搬送車は、所定の注文品を保管している集品ステーションだけを巡回すればよく、無人搬送車の走行距離及び時間が少なく、空の集品容器が搬送されることのない集品工程となるため、出荷件数当たりのＳＫＵ数の減少又は変動する市場の需要動向に対応可能な効率的な物品の集配が可能となる。

更に、空の集品容器を積載した無人搬送車は、集品ステーションで空の集品容器を供給し、所定の注文品が収納された集品容器を無人搬送車が回収して次の集品ステーションに向かうため、必要最低限の無人搬送車の台数を使用すればよい。一般的に、無人搬送車を用いる物流システムは多額の設備投資が必要で、総合的な生産性を低下させるが、本発明の無人搬送車を用いる集配システムは、必要の最低限の集品ステーションの巡回及び必要最低限の無人搬送車の台数によって、極めて高い生産性を創出することができる。

本発明の集品ステーションが物品集配システム設置面に複数点在し、無人搬送車が集品ステーションを巡回することを特徴とする本発明の物品集配システムは、各種物流センターで必要とされる空の集品容器の供給工程、集品が完了した所定の注文品の梱包工程、梱包された配送容器の配送工程等、各種物流センター特有の各種工程と連設されることができ、特に限定されるものではない。

しかし、本発明の集品ステーションが物品集配システム設置面に複数点在し、無人搬送車が集品ステーションを巡回できる本発明の物品集配システムは、無人搬送車が発着し、集品容器を空の状態で無人搬送車に供給する空集品容器供給ステーションと、無人搬送車が所定の集品ステーションを巡回し、所定の注文品の集品が全て完了した集品完了容器を積載した無人搬送車が発着する集品完了容器引渡しステーションと、集品完了容器及び／又は前記所定の注文品全てを配送容器に仕分けする仕分けステーションと、仕分けステーションから供給される配送容器を集約する段積みステーションを備えていることが、効率的な物品の集配を行う上でより好ましい。

特に、仕分け機能を有する仕分けステーションは、例えば、空集品容器を積載した無人搬送車が、この空集品容器に顧客の所定の注文品を収納するように集品ステーションを巡回し、集品を完了した後、集品容器にラベル化されている配送地域、配送スケジュール等を考慮することなく集品完了容器引渡しステーションに到着すればよく、極めて効率的な集品を行うことができるので、無人搬送車を用いた物品集配システムでは重要な役割を果たす。

この機能は、各間口の両面に物品情報に基づいて制御される作業指示器が備えられている一列一段又は一列複数段のラックと、このラックを境として、一方の間口に隣接して所定の注文品の集品が全て完了した集品完了容器及び／又は所定の注文品全てが収納された容器が供給される空間と、他方の間口に隣接して配送容器が供給される空間とを備え、上記作業指示器に従って、集品完了容器又は所定の注文品全てがラックを通過することによって仕分けされる仕分けラックを備えることで具現化される。仕分けは、配送地域、配送店舗、配送スケジュール等に従って行われることが好ましく、特に限定されるものではないが、配送スケジュールに従った配送順に仕分けする順立てが円滑な物流の集配システムとなるのでより好ましい。

更に、作業指示器に従った仕分けラックへの集品完了容器及び／又は所定の注文品全てが誤りなく投入され、作業指示器に従って仕分けラックに投入された集品完了容器及び／又は所定の注文品全てが誤りなく配送容器に投入されるために、上記仕分けラックの間口に開閉ゲートが付設されることが好ましい。少なくとも一方の間口全てに付設されていることが好ましく、両方の間口全てに付設されていることがより好ましい。

また、上記空集品容器供給ステーションには、袋掛機能を付与することが好ましい。袋掛け機能を付与することによって、冷蔵や冷凍が必要な物品、特に、食料品等のような濡れた物品の集配も行える幅広い物品集配システムを構築することができるためである。

この機能は、袋掛機が空集品容器の搬送経路に併設又は列設されることによって具現化できる。空集品容器の搬送経路に袋掛機を併設する場合には、濡れた物品を扱わない空集品容器を袋掛機に分岐搬送させることなく、濡れた物品を扱う空集品容器を袋掛機に分岐搬送させればよい。空集品容器の搬送経路に袋掛機を列設する場合には、濡れた物品を扱わない空集品容器に袋掛機を作動させることなく、濡れた物品を扱う空集品容器に袋掛機を作動させればよい。

そして、このような空集品容器供給ステーション、集品ステーション、集品完了容器引渡しステーション、仕分けステーション、及び、段積みステーションを備えていることを特徴とする本発明の物品集配システムは、次のように作動される。まず、空集品容器供給ステーションでは、後述する集品完了集品容器の所定の注文品全てを仕分けステーションに移載した空集品容器が供給されて無人搬送車に積載される。この供給経路に直列又は並列に袋掛機が配設され、必要に応じ、袋掛けされた空集品容器が無人搬送車に積載される。以後の動作は、集品容器の袋の有無に関わりないため、袋掛けされていない集品容器を用いて説明する。次いで、空集品容器を積載した無人搬送車は、所定の注文品が保管されている格納棚を備えている集品ステーションを巡回し、集品が完了すると、集品完了容器引渡しステーションに集品が完了した集品完了容器を積載した無人搬送車が到着し、この集品完了容器が仕分けステーションに供給される。この集品完了容器は、そのまま仕分けステーションに供給されてもよいが、更に別の容器に梱包し直した注文品の集品完了容器として供給されてもよく、別の容器に梱包し直した注文品だけを移載してもよい。空になった集品容器は、上述したように、空集品容器供給ステーションに供給されて無人搬送車に積載される。一方、仕分けステーションに供給された集品完了容器の所定の注文品又は別の容器に梱包された所定の注文品は、仕分けステーションの仕分けラックを通過することによって仕分けされ、配送容器に投入される。特に、配送スケジュールに従って順立てされることが好ましい。そして、例えば、順立てされた配送容器は、段積みステーションに供給され、配送先等に集約されて配送される。

このような本発明の物品集配システムは、無人搬送車による集品に適合した集品ステーションに設計されており、所定の注文品だけを保管している集品ステーションを巡回する上、仕分けステーションの仕分けラックを通過するだけで更に仕分けが行われ、仕分けされた空集品容器が無人搬送車に回収されるため、ＤＰＳやＧＴＰの連続的コンベヤ搬送のように、物品集配システム作動中に扱われることがない集品容器が一つもなく、無人搬送車の台数を最低限に抑制することができるので、無駄のなく、極めて生産性に優れている。そのため、出荷件数当たりのＳＫＵ数の減少又は変動する市場の需要動向に対応可能な新たな物品集配システムとして提供することができる。

ところで、一般的に、入出荷時には、誤入荷及び誤出荷を防止するための入出荷時検品が行われている。検品工程に回され、在庫管理システム（ＷＭＳ、ＷａｒｅｈｏｕｓｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）を利用したハンディターミナル等を用いたバーコードスキャンで、開梱後及び梱包前の商品・伝票・数量の一致が確認されているが、梱包されている容器内に入集荷品以外の異物や危険物が混入されていないかという検査工程は存在しなかった。しかし、特に、入荷時の容器内に混入されている異物や危険物は、火薬類の場合には、倉庫、物流センター等の建造物、物品、及び、従業員の安全・安心を損ねるものであり、電子機器類の場合には、高度に張り巡らされた制御システムを破壊するため、本発明の物品集配システムでは、梱包された配送容器及び／又は入庫時の入庫容器の内容物を確認する検査ステーションを導入したことを特徴としている。

検査ステーションは、検査装置と開梱ロボットとが連接されており、物品集配システムにオフライン又はインラインで導入することによって具現化される。検査装置としては、Ｘ線検査装置が好ましく、空港の手荷物検査等で活用されているＸ線検査装置をそのまま活用することができ、開梱ロボットは、容器、特に、段ボールを開梱し、内容物を取り出すことができる、アームユニット及びハンドユニットを少なくとも備えたロボットであればよい。

更に、本発明の物品集配システムは、上記物品集配システムと同一敷地内又は同一建屋内に倉庫が付設され、無人搬送車が、この同一敷地内又は同一建屋内を走行及び移動する物品集配システムとすることが好ましい。この倉庫は、本発明の集品ステーションの物品格納棚で不足した物品を補給するためのものであり、無人搬送車に物品又は物品を収納した棚を積載して倉庫と集品ステーションを行き交うことができるように設計されているものであれば、特に限定されるものではない。無人搬送車への物品又は物品を収納した棚等の移載を考慮すれば、スタッカークレーンや走行車等を備えた立体自動倉庫であることが好ましい。

そして、本発明の物品集配システムに適した無人搬送車は、既に集品ステーションで説明した無人搬送車を用いることが好ましいのであるが、各ステーション間の集品容器の移動に適した異なる種類の無人搬送車を利用してもよい。特に、物品集配システムに倉庫が付設されている場合には、倉庫－集品ステーション間の物品搬送に適した各ステーション間とは異なる無人搬送車を適用することが好ましい。

ただし、無人搬送車の動力源の定期的な充電を効率よく行うことは、本発明の物品集配システムを円滑に作動させるために不可欠であるため、自動充電ステーションが、物品集配システム内で、無人搬送車の移動経路に近接して配備されていることが好ましい。充電方式は、一般的に、接触充電システム（コンダクティブ充電）、非接触充電システム（インダクティブ充電、ワイヤレス給電）、電池交換等があるが、簡単な構造と低コストで実用化が容易な接触充電システムで、ピンとスリーブで結合するピンスリーブ方式や、電気のリレー接点のように突き当てて接触させるバット方式等の実用化されている接触充電システムが好ましく用いられる。また、非接触充電システムの電磁誘導方式及び電界結合方式、並びに、ある程度の距離を介して充電が可能な磁界共鳴方式及び電波受信方式のいずれもより好ましく適用可能である。特に、電磁誘導方式及び電界結合方式の送電部を無人搬送車の走行面に設置することが効率的でより更に好ましい。

本発明の物品集配システムは、集品容器の移動経路が固定されているコンベヤ上を連続的に移動し停止することのない集品容器にピッキングされた所定の注文品が投入されるＤＰＳやＧＴＰと異なり、コンベヤの代替えとして無人搬送車を使用し、自由自在に選択可能な移動経路に基づいて集品容器を巡回させ、断続的に移動し停止する集品容器にピッキングされた所定の注文品が定点停止投入されて、注文品が収納された集品容器を無人搬送車が回収することを集品の幹線としているため、取り扱われることのない集品容器がなく、必要最低限の無人搬送車で集品可能であるため、プロセス的及び設備的に無駄のない、生産性が高い物品集配システムであり、出荷件数当たりのＳＫＵ数の減少又は変動する市場の需要動向に対応可能な新たな物品集配システムを提供することができる。

更に、仕分けステーションを連設することにより、無人搬送車の仕分け作業を補完するため、より生産性を高めることができるという効果を奏する。また、集品ステーションの定点停止投入は、作業員をロボットに置き換えることができ、自動化率を高めることができる。

また、検査ステーションの設置により、安全・安心な物品集配システムの運営ができ、配送先の安全・安心も獲得することができる。

代表的なＤＰＳ（ＤｉｇｉｔａｌＰｉｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ、デジタル・ピッキング・システム）の概要を示す模式図である（特許文献１及び２、並びに、非特許文献２）。代表的なＧＴＰ（ＧｏｏｄｓＴｏＰｅｒｓｏｎＳｙｓｔｅｍ、グッズ・トゥ・パースン・システム）の概要を示す模式図である（特許文献３及び４、並びに、非特許文献３）。スーパーマーケットにおける商品カテゴリー別ＳＫＵ（ＳｔｏｃｋＫｅｅｐｉｎｇＵｎｉｔ）数増減率（＝「前年からＳＫＵ数の増加した割合」－「前年からＳＫＵ数の減少した割合」）の２０１９年～２０２１年の推移を示す図である。市場の需要動向の変化に伴うＤＰＳの課題を示す図である。本発明の一実施形態に係る、袋掛けされた空集品容器を積載したＡＭＲが、定点停止投入装置及び物品を保管しているフローラック等を含む集品ステーションを巡回して所定の注文品を全て空集品容器に収納した後、所定の注文品を全て順立て工程に移載した空集品容器を積載して袋掛機に移動する一方、所定の注文品は、全て順立てラックを経由して配送容器に順立てされて収納された後、段積みされる物品集配システムの概要を示す図である。本発明の一実施形態に係る、図５に示す物品集配システムの具体的構成を示す立体模式図である。図６の平面模式図である。本発明の一実施形態に係る、集品ステーションの具体的構成を示す斜視模式図である。図８に示す集品ステーションを、ＡＭＲ走行領域から視た正面模式図である。本発明の一実施形態に係る集品ステーションの特徴を、ＤＰＳと比較して表現した概念図である。誤操作を防止するための投入完了を送信するフットスイッチを付設した、図８及び９に示す集品ステーションのフローラック側から視た背面模式図である。誤操作を防止するためのフットスイッチ、視野制限フェンス、及び、オーダー表示器を付設した、図８及び９に示す集品ステーションのフローラック側から視た背面模式図である。本発明の一実施形態に係る物品集配システムに使用されるＡＭＲ（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ、自律走行搬送ロボット）（ａ）とその走行領域のフロアの構成（ｂ）を示す模式図である。図６及び７に示す空集品容器供給ステーションの拡大斜視模式図である。図１４に示す袋掛機で行われる動作の概念図である。図６及び７に示す集品完了容器引渡しステーションの拡大斜視模式図である。図６及び７に示す順立てステーションで行われる操作の全容を示す、集品容器側から視た拡大斜視模式図である。図１７に示す順立てステーションの集品容器側で行われる操作を示す集品容器側から視た斜視模式図である。図１７に示す順立てステーションの順立てラックで行われる順立ての仕組みを示す集品容器側から視た斜視模式図である。図１７に示す順立てステーションの配送容器側で行われる操作を分かり易くするために、配送容器の供給経路を省略した配送容器側から視た斜視模式図である。図１７に示す順立てステーションの配送容器側で行われる操作を示す配送容器側から視た斜視模式図である。図１７～２１に示す順立てステーションで行われる操作を説明する概念図である。図１７～２１に示す順立てステーションの順立てラックの仕組みを説明する概念図である。図１７～２１に示す順立てステーションの順立てラックに付設される誤操作を防止するための開閉ゲートを示す斜視模式図である。図６及び７に示す配送容器段積みステーションの拡大斜視模式図である。本発明の一実施形態に係る、作業員に代わる走行軸に搭載されたピースピッキングロボット（Ｐｉｅｃｅ－ＰｉｃｋｉｎｇＲｏｂｏｔ，ＰＰＲ）の概要を示す斜視模式図（ａ）及びそのハンドユニットの構成を示す拡大模式図である。本発明の一実施形態に係る、物品集配システムを構成する（図６及び７には組み込まれていない）検査ステーションの概要模式図である。本発明の一実施形態に係る、物品集配システムを構成する（図６及び７には組み込まれていない）集品ステーションのフローラックとの間において、物品を搬出入する立体自動倉庫「マルチシャトル」の概要模式図である。本発明の一実施形態に係る、集品ステーションのフローラックと立体自動倉庫との間の工程間物品搬送を担う物流支援ロボットの４種の動作様式を示す概要模式図である。本発明の一実施形態に係る、集品ステーションのフローラックと立体自動倉庫との間の工程間物品搬送を担う３種のＳＬＡＭ（ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＭａｐｐｉｎｇ）式搬送ロボットを示す概要模式図である。

以下、図面に示した実施形態を用い、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能であり、特許請求の範囲に記載した技術思想によってのみ限定されるものである。

図５は、本発明の一実施形態に係る、定点停止投入装置及びラック等を含む集品ステーションを備える物品集配システムの概要３０であって、袋掛けされた空集品容器を積載したＡＭＲが、定点停止投入装置及び物品を保管しているフローラック等を含む集品ステーションを巡回して所定の注文品を全て空集品容器に収納した後、所定の注文品を全て順立て工程に移載した空集品容器を積載して袋掛機に移動する一方、所定の注文品は、全て順立てラックを経由して配送容器に順立てされて収納された後、段積みされる物品集配システムの概要を示す図である。

空集品容器３０８１が袋掛機３０２で集品袋３０８３が掛けられ、走行部３０３１とコンベヤ部３０３２を備えたＡＭＲ３０３に積載され、所定の注文品の集品が開始される。なお、空集品容器３０８１は、集品が完了し、コンベヤ３０７を経由して所定の注文品を順立てラック３０５に搬送して空になったものを示している。

空集品容器３０８１を積載したＡＭＲ３０３は、集品と記載されている所定の注文品が保管されている集品ステーションだけを巡回する最短ルートを走行して集品が完了する。

集品が完了した後、所定の注文品が収納された集品袋は、パックに移載されて順立てラック３０５を通過して順立てされたパックが、段積みスペース３０６１で段積みロボット３０６により段積みカート３０６２に集約されて出荷される。

本発明の物品集配システムは、図５に示すようなフローで動作するが、より具体的に、物流センター等に構設される集配システムを図６及び７に示す。図６は、本発明の一実施形態に係る、図５に示す物品集配システムの具体的構成を示す立体模式図であり、図７は、図６の平面模式図である。

図６及び７に示すように、本発明の一実施形態に係る、定点停止投入装置３０１及びフローラック３１１等を含む集品ステーション４０２を備える物品集配システム４０は、空集品容器供給ステーション４０１、ＡＭＲ走行領域４０６（３０４）外周に沿って複数が点在する集品ステーション４０２、集品完了容器引渡しステーション４０３、二つの順立てステーション４０４、配送容器段積みステーション４０５、ＡＭＲ走行領域４０６（３０４）、及び、ＡＭＲ走行領域４０６（３０４）外周に連接するＡＭＲステーション４０７を基本的な構成装置として列設されている。

ＡＭＲ３０３は、物品搬送の幹線として機能し、空集品容器供給ステーション４０１からＡＭＲ走行領域４０６（３０４）を移動して、所定の集品ステーション４０２を巡回し、それぞれの集品ステーション４０２でフローラック３１１から定点停止投入装置３０１による所定の注文品の集品が行われ、集品が完了すると、集品完了容器引渡しステーション４０３に到着する。そして、これ以降の物品搬送の幹線はコンベヤ４０８であり、所定の注文品を全て収納した集品完了容器が、集品完了容器引渡しステーション４０３からコンベヤ４０８を経由して順立てステーション４０４に搬送されると共に、配送容器が、（図示されていない）階上の配送容器保管棚からコンベヤ４０８を経由して順立てステーション４０４に搬送され、所定の注文品が、順立てラック３０５を通過して集品容器から配送容器に移載されて順立てが行われる。順立てが完了した配送容器は、コンベヤ４０８を経由して配送容器段積みステーション４０５に搬送された後、出荷される。一方、空集品容器順立てステーション４０４で所定の注文品が配送容器に移載されて空となった空集品容器は、コンベヤ４０８を経由して空集品容器供給ステーション４０１に搬送されるが、必要に応じて袋掛機３０２で集品袋３０８３が空集品容器に取り付けられる。このような物品集配システム４０が動作する間に、適宜、ＡＭＲ３０３はＡＭＲステーション４０７の自動充電器４０７１で充電される。ここでは、一般的な接触充電システムが採用されている。

以下、必要に応じて、上記ステーションの詳細な説明を行う。まず、図８及び９は、本発明の一実施形態に係る、集品ステーション４０２の具体的構成を示す斜視模式図及び図８に示す集品ステーション４０２のＡＭＲ走行領域４０６（３０４）から視た正面模式図である。

図８及び９に示すように、集品ステーション４０２は、コの字状コンベヤである定点停止投入装置３０１、コの字状コンベヤの両先端に隣接するＡＭＲ３０３の発着する空間、フローラック３１１、作業表示器３１２等が配備されており、作業員Ｐは、定点停止投入装置３０１とフローラック３１１との間の作業空間に位置して、フローラック３１１からピッキングされた所定の注文品を定点停止投入装置３０１で搬送されてきた空集品容器３０８１に移載する。

ＡＭＲ走行領域３０４（４０６）から、集品ステーション４０２のＡＭＲ３０３の（コの字状コンベヤの一方の先端に隣接する）到着する空間に空集品容器３０８１を積載したＡＭＲ３０３が到着すると、空集品容器３０８１は、集品容器供給コンベヤ３０１１に移載され、集品容器待機直角分岐コンベヤ３０１２に搬送された後、集品容器待機コンベヤ３０１３を経由して物品投入部３０１４に搬送されて一時停止する。その停止時間に、作業員Ｐは、フローラック３１１からピッキングされた所定の注文品を空集品容器３０８１に投入し、その後、所定の注文品が投入された物品納済み集品容器３０８２は、物品収納済み集品容器搬出コンベヤ３０１５を経由して、（コの字状コンベヤの一方の先端に隣接する）到着する空間から（コの字状コンベヤの他方の先端に隣接する）出発する空間に移動したＡＭＲ３０３に移載され、次の集品ステーション４０２へ移動する。なお、この説明では、ＡＭＲ３０３が搬送してきた集品容器に所定の注文品を投入する説明となっているが、定点停止投入装置３０１における集品容器の搬送・滞在時間を短縮するため、複数の集品容器を用意しておき、集品容器を断続的に移動することが好ましい。また、集品袋３０８３の有無に関わりない動作であるため、集品袋３０８３を省略して説明している（以下、同様）。

この集品ステーション４０２におけるフローラック３１１から空集品容器３０８１への物品投入は、定点で停止した状態で行うことに特徴があり、集品容器のＡＭＲ３０３による搬送に適合した物品投入方法である。コンベヤで集品容器を搬送する場合には、コンベヤを停止することになり、物品集配システム全体の処理速度低減することになる。また、この定点停止投入は、停止状態で物品投入を行うため、誤操作を劇的に削減することができる。この比較は、本発明の集品ステーションの特徴をＤＰＳと比較して表現した概念図である図１０に示した。

更に、この集品ステーション４０２における誤操作を削減する手段として、注文品が集品箱に投入された情報を集品ステーションの制御システムへ送信する送信部としての役割を担うフットスイッチ３１３、注文品を投入する集品箱だけに視野を限定する視野制限フェンス３１４、及び、作業員の目の高さにオーダー表示器３１５を設置することが好ましい。図１１には、フットスイッチを付設した、図８及び９に示す集品ステーションのフローラック側から視た背面模式図を、図１２には、フットスイッチ、視野制限フェンス、及び、オーダー表示器を付設した、図８及び９に示す集品ステーションのフローラック側から視た背面模式図を示した。

フットスイッチ３１３は、手の作業に集中できること、視野制限フェンス３１４は、人間工学的に、人間の目は中央に注意が集中する傾向にあること、そして、オーダー表示器３１５は、作業員の目の高さの表示は、目及び身体の負担を低減することに基づいている。

このような定点停止投入可能な定点停止投入装置３０１を備えた集品ステーション４０２は、従来の集配システムの物品搬送の幹線であるコンベヤに代わり、無人搬送車を使用する物品集配システムの重要な役割を果たす無人搬送車に適合した装置であるが、無人搬送車も、本発明の物品集配システムの中心的な存在である。ただし、この無人搬送車は、ＺｈｅｊｉａｎｇＬｉＢｉａｏＲｏｂｏｔ社製ＳｏｒｔｉｎｇＲｏｂｏｔ（非特許文献６）、ＣｌｅａｒｐａｔｈＲｏｂｏｔｉｃｓ社製ОＴＴＯ（非特許文献７）、ＦｏｒｗａｒｄＸＲｏｂｏｔｉｃｓ社製ＡＭＲＸ（非特許文献８）等、各種ＡＧＶ、ＡＭＲ、及び、ＡＮＲを広く用いることができ、特に限定されるものではない。代表例として、図１３には、ＺｈｅｊｉａｎｇＬｉＢｉａｏＲｏｂｏｔ社製のＡＭＲであるＣｏｎｖｅｙｅｒＳｏｒｔｉｎｇＲｏｂｏｔ（ａ）と、それが自律走行可能な仕組みを示すその走行領域のフロアの構成（ｂ）を示した。このＡＭＲは、走行部３０３１とコンベヤ部３０３２とを備え、コンベヤ部３０３２による物品の搬送が可能であり、ＡＭＲ走行領域３０４（４０６）の床材３０４３に組み込まれたＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ及び磁気テープ３０４２によって、ＡＭＲ走行領域３０４（４０６）を自由自在に自律走行できる。

図１４は、図６及び７に示す空集品容器供給ステーション４０１の拡大斜視模式図である。順立てステーション４０４で空となった集品容器３０８１が、コンベヤ４０８によって搬送され、ＡＭＲ３０３に積載される。ここでは、順立てステーション４０４と空集品容器供給ステーション４０１の間に直列に袋掛機３０２が装入されているが、並列に装入されてもよく、冷蔵や冷凍が必要な物品を扱う場合等、必要に応じて袋掛機３０２を稼働させることができる。特に必要がなければ、図１４のように、袋掛機３０２を装入する必要はない。図１５には、図１４に示す袋掛機で行われる動作の概念図を示した。

図１６は、図６及び７に示す集品完了容器引渡しステーション４０３の拡大斜視模式図である。集品ステーション４０２を巡回し、集品が完了した物品納済み集品容器３０８２（ここでは、集品完了容器）が積載されたＡＭＲ３０３が到着する空間が設けられ、ＡＭＲ３０３が積載する集品完了容器３０８２が移載される直角分岐コンベヤ４０３１を含むコンベヤが二列備えられており、順立てステーション４０４に繋がるコンベヤ４０８に集品完了容器が移載される。この二列のコンベヤの一方は、状況に応じた仮置きコンベヤである。図６及び７では、このような集品完了容器引渡しステーション４０３がＡＭＲ走行領域４０６の外周に沿って対称的に二か所配備され、これに対応して、後述する順立てステーション４０４も二か所配備されているが、これは、本発明の物品集配システムが扱う物品の数量等に応じて適宜設定されるものである。

次に説明する順立てステーション４０４は、ＡＭＲ３０３の集品作業に、順立てを行うプロセス制御が必要なく、集品作業をより効率的に行うことができる重要な役割を果たす。図１７に、図６及び７に示す順立てステーション４０４で行われる操作の全容を示す、集品容器側から視た拡大斜視模式図４０４－１である。そして、図１８には、図１７に示す順立てステーション４０４の集品容器側で行われる操作を示す集品容器側から視た斜視模式図４０４－１を、図１９には、図１７に示す順立てステーション４０４の順立てラックで行われる順立ての仕組みを示す集品容器側から視た斜視模式図４０４－１を、図２０には、図１７に示す順立てステーション４０４の配送容器側で行われる操作を分かり易くするために、配送容器の供給経路を省略した配送容器側から視た斜視模式図４０４－２を、図２１には、図１７に示す順立てステーション４０４の配送容器側で行われる操作を示す配送容器側から視た斜視模式図４０４－２を示している。

図１７～２１から明らかなように、集品容器側４０４２においては、作業員Ｐが、集品完了容器引渡しステーション４０３からコンベヤ４０８で搬送されてきた集品完了容器３０８２の所定の注文品を、順立てラック４０４１の間口周縁に定設された仕分け指示器４０４５の指示に従って所定の位置の順変換棚４０４４に移載し、配送容器側４０４３においては、作業員Ｐが、順立てラック４０４１の間口周縁に定設された移載指示器４０４６の指示に従って、所定の順変換棚４０４４の所定の注文品を空配送容器３０９１に移載した後、更に配送容器段積みステーション４０５に繋がるコンベヤ８に物品収納済み配送容器３０９２（順立て完了配送容器）を移載して順立てが完了し、順立て完了配送容器３０９２が順序通りコンベヤ４０８を経由して配送容器段積みステーション４０５に搬送される。

ここで、空配送容器３０９１は、（図示されていない）階上の配送容器保管棚からコンベヤ４０８を経由して順立てステーション４０４に搬送され、作業員Ｐが、空配送容器３０９１を下段のコンベヤ４０８に移動させて所定の注文品を投入した後、更に、配送容器段積みステーション４０５に繋がるコンベヤ４０８に順立て完了配送容器３０９２を移載している。

図２２に、図１７～２１に示す順立てステーションで行われる操作を説明する概念図を示す。すなわち、集品された順不同の配送容器単位の注文品を表示器の指示に従って順序通りに順立てラックへ移載するオーダー順立てから、順立てラックの配送容器単位の注文品を表示器の指示に従って順序通りに配送容器へ移載する配送容器順立てに変換する順立てが行われているのである。

更に具体的に、図１７～２１に示す順立てステーション４０４の順立てラック４０４１の仕組みを図２３に示す。集品容器側４０４２では、順不同で搬送されてくる集品完了容器３０８２の注文品が、仕分け指示器４０４５に従って配送容器単位に順立てラック４０４１の順変換棚４０４４に仕分けされる。そして、配送容器側４０４３では、順序通りに仕分けされた順変換棚４０４４の注文品が空配送容器３０９１に投入されて順立て完了配送容器３０９２が順序通り並べられ、順序通りに配送容器段積みステーション４０５に繋がるコンベヤ４０８に移載される。

このような順立てにおいては、作業員Ｐの指示器に従った操作に依存しているため、誤操作を極力防止する必要があるため、図２４に示すような開閉ゲート４０４８を順立てラック４０４１の順変換棚４０４４の各間口に付設することが好ましい。

以上の動作を経て完成した順立て完了配送容器３０９２は、図６及び７に示す配送容器段積みステーション４０５に搬送されるが、その拡大斜視模式図を図２４に示す。段積みロボット３０６により、段積みカート３０６２に順立て完了配送容器３０９２が集約されて出荷される。

さて、本発明の物品集配システムの集品ステーション４０２におけるフローラック３１１から集品容器３０８への物品の投入は、作業員Ｐによって行われることを前提として説明してきた。また、この作業員Ｐをロボットで代替することが検討されてきたが、実用化には至っていない。これは、ＤＰＳやＧＴＰでは、連続的に運転され停止することないコンベヤによって搬送されてくる集品箱に物品を投入する必要があったためと考えられる。しかしながら、本発明の集品ステーション４０２におけるフローラック３１１から集品容器３０８への物品の投入は定点停止投入であるため、作業員Ｐをロボットで代替しても、投入ミスがなく本発明の物品集配システムの安定した動作を実現できた。

本発明に使用できるロボットは、人間の手や腕を模造した、人間の扱う物品の取り扱いが可能であることが求められ、ピースピッキングロボット（Ｐｉｅｃｅ－ＰｉｃｋｉｎｇＲｏｂｏｔ、ＰＰＲ）であることが好ましい。例えば、図２６に示すＴＨＫ社製ピッキングロボットハンドシステム（ＰｉｃｋｉｎｇＲｏｂｏｔＨａｎｄＳｙｓｔｅｍ、ＰＲＳ）５０を用いることができる（非特許文献１０）。図２６の（ａ）はＰＲＳの概要を示す斜視模式図であり、（ｂ）はそのハンドユニットの構成を示す拡大模式図である。

このロボットは、ベースユニット５０１、アームユニット５０２、及び、ハンドユニット５０３から構成され、ハンドユニット５０３は、小さな物品の取り扱いが可能なハンドユニット５０３の動作を掌る空圧機器５０３１、並びに、物品を把持する第一関節５０３２、第二関節５０３３、旋回関節５０３４、及び、吸着パッド５０３５、並びに、ハンドユニット５０３の動作を制御する感圧センサー５０３６及びＲＧＢ－Ｄ（Ｒｅｄ・Ｇｒｅｅｎ・Ｂｌｕｅ－Ｄｅｐｔｈ）センサー５０３７から構成されている。そして、作業員Ｐの代替として使用するためには、図２６に示すように、このロボットシステム５０のベースユニット５０１を走行軸５４に搭載して、限定的ではあるが移動可能とすることが好ましい（非特許文献１１）。

また、図６及び７には組み込まれていないが、本発明の物品集配システムに備えられていることが好ましい装置及び設備として、図２７に示すような物品の品質など安全面を確認できる検査ステーション６０、図２８に示す立体自動倉庫７０がある。前者は、入出庫される梱包された容器、特に、段ボール箱の内容物に、例えば、縫い針や爆発物等の、異物や危険物等の有無を検査し、これらの存在が確認されると、ロボットで自動的に開梱され、内容物の確認を行うものである。後者は、集品ステーション４０２のフローラック３１１に供給する物品の保管倉庫である。

図２７に示す、本発明の一実施形態に係る物品集配システムを構成する検査ステーション６０は、Ｘ線検査装置６０１、開梱ロボット６０２、コンベヤ６０３、６０４等から構成される。Ｘ線検査装置６０１は、例えば、空港の手荷物検査で使用されるＸ線検査装置６０１を転用することができ、Ｘ線発生装置６０１１から走査されるＸ線ファンビーム６０１２をＸ線ラインセンサー６０１３により透過画像６０１４としてモニターに映像して検査することができる。このＸ検査装置６０１を物品収納済み配送容器６０５（３０９２）通過した結果、異物混入配送容器６０６と看做された場合、開梱ロボット６０２によって自動的に開梱され内容物が確認される。開梱ロボットとしては、人間の目に相当するセンサーを有し、アーム及びハンド等を備えた開梱機能を有するロボットを適用することができ、例えば、米国ロボティカ社製ＡＢＯＴＭ１や安川電機社製ＭＯＴＯＭＡＮ－ＳＤＡ２０Ｄ等を挙げることができる（非特許文献１３及び１４）。図２７には、ボディユニット６０２１、アームユニット６０２２、及び、ハンドユニット６０２３に、開梱のためのカッター等の道具と各種センサーを備えている、安川電機社製ＭＯＴＯＭＡＮ－ＳＤＡ２０Ｄをベースユニット６０２４に搭載した開梱ロボットシステム６０２として例示している。

集品ステーションのフローラックとの間において、物品を搬出入する物品の保管倉庫は、物品集配システムの目的及び規模等に応じて設置されるもので、特に限定されないが、立体自動倉庫であるＡｕｔоＳｔｏｒｅ（登録商標）社が開発した「オートストア」やＤｅｍａｔｉｃ社が開発した「マルチシャトル（登録商標）」等を用いることができる（非特許文献１５及び１６）。図２８には、代表例として、マルチシャトルを示した。

そして、このようなフローラックと保管倉庫との間の物品の搬送は、コンベヤで行うことも可能であるが、搬送頻度や搬送経路等の自由度及び物品集配システムとの適合性を考慮すると、本発明の物品集配システムで活用されるＡＧＶ、ＡＭＲ、及び、ＡＮＲを併用することが好ましい。

しかし、この場合、保管倉庫の配設される状況によって、適用する搬送車を使い分けることが好ましい。保管倉庫と物品集配システムとが、例えば、同一建屋内の同一フロアの比較的近距離にあり、複雑な搬送経路が要求されない場合は、必ずしもＡＭＲやＡＮＲを必要とせず、有人自動搬送車やガイドで移動経路が定められる、所謂、ＡＧＶが利用し易い。逆に、保管倉庫と物品集配システムとが、例えば、同一建屋内の同一フロアになく、比較的遠距離にあり、複雑な搬送経路が要求される場合は、ＳＬＡＭ技術が適用されているＡＭＲやＡＮＲが好ましい（非特許文献９）。

複雑な搬送経路が要求されない場合に適用することが好ましい搬送車の代表例としては、ＺＭＰ社製物流支援ロボットＣａｒｒｉＲｏを挙げることができ、図２９には、この物流支援ロボットによる運搬システム８０として、４種の動作様式を示した。

（ａ）は、自動運転カート８０１で、ハンドル８０１１の操作だけで、力を使うことなく自由自在に移動して物品を搬送することができるドライブモードである。（ｂ）は、自動追従カート８０２で、ドライブモードの親機８０２１に子機８０２２が追従して移動するカルガモモードである。（ｃ）は、自律移動ロボット８０３で、ランドマーク８０４を読み取り、軽量棚８０５間の移動経路８０６を自律走行して物品の搬送ができる。（ｄ）は、例えば、自律移動ロボット８０３に装着されたタブレット端末８０９及びＲＦＩＤリーダー／ライター、事務所のＰＣ端末８１０、及び、物品８１１に貼着されたＲＦＩＤタグを用いた物品情報と自律移動ロボット８０３の搬送システムとの連携により業務を効率化するモードである。

一方、複雑な搬送経路が要求される場合は、ＳＬＡＭ技術を用い、位置特定と地図作成を同時に行い、様々な障害や設備配置の変更に対応して自律走行し、物品を搬送することが可能なＡＭＲ及びＡＮＲが好ましい。このようなＳＬＡＭ式搬送ロボットとしては、ギークプラス社製ＧｅｅＫ＋ＥＶＥやシーオス社と豊田自動織機社の共同開発であるＬｏｇｉｌｅｒ等を用いることができる。図３０には、代表例として、ＧｅｅＫ＋ＥＶＥを示した。（ａ）及び（ｃ）は同じリフター機能搭載ＳＬＡＭ式搬送ロボットで、（ｃ）はかご台車Ｋを積載している。（ｂ）はコンベヤ機能搭載ＳＬＡＭ式搬送ロボット、（ｃ）はＳＬＡＭ式カート型搬送ロボットである。

本発明の集品ステーション及びそれを用いた物品集配システムは、スーパーマーケット、ホームセンター、生活協同組合、及び、電子商取引ショップ等の市場の需要動向の変動が予測される物流センター等に幅広く利用され、産業上の利用可能性は極めて高い。また、本発明の集品ステーション及び仕分けステーションに認められる無人搬送車と既存のコンベヤを幹線とする物流システムとを適合化させる技術は、自動車、半導体、電子機器等の各種製造工場の物流システムにも応用することができ、技術的にも幅広く利用されるものと考えられる。

１０代表的なＤＰＳ（Digital Picking System）
１０１集品容器
１０１１空集品容器
１０１２物品収納済み集品容器
１０２集品コンベヤ
１０３フローラック（保管棚）
１０４仮置台
１０５ピッキング指示器
１０６オーダー表示器
１０７投入指示器
２０代表的なＧＴＰ（Goods To Person System）
２０１集品容器
２０１１空集品容器
２０１２物品収納済み集品容器
２０２集品コンベヤ
２０２１空集品容器搬送コンベヤ
２０２２空集品容器供給コンベヤ
２０２３物品投入部
２０２４物品収納済み集品容器搬出コンベヤ
２０２５物品収納済み集品容器搬送コンベヤ
２０３立体自動倉庫（保管棚）
２０３１格納棚
２０３２仮置台
２０３３リフター
２０３４物品収納容器搬送車走行空間
２０４物品収納容器
２０５物品搬送コンベヤ
２０５１物品入庫コンベヤ
２０５２物品出庫コンベヤ
２０５３物品提示コンベヤ
２０６作業表示器
３０定点停止投入装置及びフローラック等を含む集品ステーションを備える物品集配システムの概要
３０１定点停止投入装置
３０１１集品容器供給コンベヤ
３０１２集品容器待機直角分岐コンベヤ
３０１３集品容器待機コンベヤ
３０１４物品投入部
３０１５物品収納済み集品容器搬出コンベヤ
３０２袋掛機
３０３ＡＭＲ（Autonomous Mobile Robot、自律走行搬送ロボット）
３０３１走行部
３０３２コンベヤ部
３０４ＡＭＲ走行領域
３０４１ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ
３０４２磁気テープ
３０４３床材
３０５順立てラック
３０６段積みロボット
３０６１段積み場
３０６２段積みカート
３０７コンベヤ
３０８集品容器
３０８１空集品容器
３０８２物品納済み集品容器
３０８３集品袋
３０９配送容器
３０９１空配送容器
３０９２物品収納済み配送容器
３１０注文物品
３１１フローラック
３１１１ピッキング指示器
３１２作業表示器
３１３フットスイッチ
３１４視野制限フェンス
３１５オーダー表示器
４０定点停止投入装置及びフローラック等を含む集品ステーションを備える物品集配システム
４０１空集品容器供給ステーション
４０１１作業表示器
４０２集品ステーション
４０３集品完了容器引渡しステーション
４０３１直角分岐コンベヤ
４０４順立てステーション
４０４－１集品容器側から視た順立てステーション
４０４－２配送容器側から視た順立てステーション
４０４１順立てラック（３０５）
４０４２集品容器側
４０４３配送容器側
４０４４順変換棚
４０４５仕分け指示器
４０４６移載指示器
４０４７作業表示器
４０４８開閉ゲート
４０５配送容器段積みステーション
４０５１作業表示器
４０６ＡＭＲ走行領域（３０４）
４０７ＡＭＲステーション
４０７１自動充電器
４０８コンベヤ
５０ピッキングロボットハンドシステム（Picking Robot Hand System、ＰＲＳ）
５０１ベースユニット
５０２アームユニット
５０３ハンドユニット
５０３１空圧機器
５０３２第一関節
５０３３第二関節
５０３４旋回関節
５０３５吸着パッド
５０３６感圧センサー
５０３７ＲＧＢ－Ｄ（Ｒｅｄ・Ｇｒｅｅｎ・Ｂｌｕｅ－Ｄｅｐｔｈ）センサー
５０４走行軸
６０検査ステーション
６０１Ｘ線検査装置
６０１１Ｘ線発生装置
６０１２Ｘ線ファンビーム
６０１３Ｘ線ラインセンサー
６０１４透過画像
６０１５モニター
６０１６Ｘ線遮蔽ボックス
６０１７Ｘ線遮蔽カーテン
６０２開梱ロボットシステム
６０２１ボディユニット
６０２２アームユニット
６０２３ハンドユニット
６０２４ベースユニット
６０３コンベヤ
６０４開梱コンベヤ
６０５物品収納済み配送容器（３０９２）
６０６異物混入配送容器
７０立体自動倉庫（マルチシャトル）
７０１搬入コンベヤ
７０２搬出コンベヤ
７０３走行台車
７０４走行レール
７０５昇降機
７０６昇降搬送台
７０７仮置搬送台
７０８格納棚
７０９物品収納容器
８０搬送支援ロボットによる運搬システム
８０１自動運転カート
８０１１ハンドル
８０１２車輪
８０２自動追従カート
８０２１親機
８０２２子機
８０３自律移動ロボット
８０４ランドマーク
８０５軽量棚
８０６移動経路
８０７ＲＦＩＤタグ
８０８ＲＦＩＤリーダー／ライター
８０９タブレット端末
８１０ＰＣ端末
８１１物品
８１２物品搬送容器
９０ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）式搬送ロボット
９０１リフター機能搭載ＳＬＡＭ式搬送ロボット
９０１１走行部
９０１２リフター部
９０２コンベヤ機能搭載ＳＬＡＭ式搬送ロボット
９０２１走行部
９０２２コンベヤ部
９０３ＳＬＡＭ式カート型搬送ロボット
９０３１走行部
９０３２フレーム
９０３３荷台
９０３４ハンドル
９０３５タブレット端末
９０３６物品搬送容器
Ｐ作業員
Ｋカゴ台車

本発明は、時と共に変化する市場の需要動向に対応する集品ステーション及びそれを備える物品集配システムに関する。特に、出荷件数当たりのＳＫＵ（ＳｔｏｃｋＫｅｅｐｉｎｇＵｎｉｔ）数が少ない商品カテゴリーを扱う物流センターにおいて、物品処理速度を高め、設備、作業、及び、人員の無駄及びコストを削減し、作業員の熟練度によらないミスによる作業効率低下を防止することによって、総合的な生産性を向上すると共に、ＳＫＵ数の変動にも対応可能な集品ステーション及びそれを備えた物品集配システムに関する。

また、図２に示すＧＴＰ２０としては、格納棚２０３１、仮置台２０３２、リフター２０３３、（図示されていない）物品搬送車、及び、その搬送車の走行空間２０３４等から構成される立体自動倉庫２０３、並びに、その倉庫２０３に物品を送出入する物品入出庫コンベヤ２０５１、２０５２、及び、物品を移載する物品提示コンベヤ２０５３等から構成される物品搬送コンベヤ２０５、並びに、これらの物品搬送コンベヤ２０５に隣接して備えられる、空集品容器２０１１を各仕分けゾーンに搬送する空集品容器搬送コンベヤ２０２１、仕分けゾーンに空集品容器２０１１を供給する空集品容器供給コンベヤ２０２２、仕分けゾーンで物品が空集品容器２０１１に投入される物品投入部２０２３、物品が投入された物品収納済み集品容器２０１２を搬出する物品収納済み集品容器搬出コンベヤ２０２４、物品収納済み集品容器２０１２を次の工程に移動させる物品収納済み集品容器搬送コンベヤ２０２５等から構成される集品コンベヤ２０２等、ＤＰＳと比較して大規模な設備を要するシステムを例示しているが、基本的には、ＤＰＳ２０同様、立体自動倉庫２０３から物品搬送コンベヤ２０５を経由して次々と送出される物品を、集品コンベヤ２０２から次々と搬送されてくる空集品容器２０１１へ次々に仕分けして、物品収納済み集品容器２０１２を送出するシステムである（特許文献３及び４）。

しかも、定点停止投入によって、作業員の誤操作を低減できる効果を奏するだけでなく、作業員に代わり、走行軸にロボットを搭載することが容易となる。このロボットは、誤操作のないピンキングを行うことを目的とするものであり、特に、比較的形状の小さい物品を扱うことができるピースピッキングロボット（Ｐｉｅｃｅ－ＰｉｃｋｉｎｇＲｏｂｏｔ、ＰＰＲ）に代表されるアームユニット、ハンドユニット、カメラを備えたロボットを走行軸に搭載することが好ましい。しかし、作業員の業務はピッキングだけではないので、必要に応じた業務が可能なロボットで、作業員一人に対して一台のロボットで代替することが好ましいが、作業員一人に対して複数台備えてもよい。

しかし、本発明の集品ステーションが物品集配システム設置面に複数点在し、無人搬送車が集品ステーションを巡回できる本発明の物品集配システムは、無人搬送車が発着し、集品容器を空の状態で無人搬送車に供給する空集品容器供給ステーションと、無人搬送車が所定の集品ステーションを巡回し、所定の注文品の集品が全て完了した集品完了容器を積載した無人搬送車が発着する集品完了容器引渡しステーションと、集品完了容器及び／又は前記所定の注文品全てを配送容器に仕分けする仕分けステーションと、仕分けステーションから供給される配送容器を集約する段積みステーションとを備えていることが、効率的な物品の集配を行う上でより好ましい。

この集品ステーション４０２におけるフローラック３１１から空集品容器３０８１への物品投入は、定点で停止した状態で行うことに特徴があり、集品容器のＡＭＲ３０３による搬送に適合した物品投入方法である。コンベヤで集品容器を搬送する場合には、コンベヤを停止することになり、物品集配システム全体の処理速度が低減することになる。また、この定点停止投入は、停止状態で物品投入を行うため、誤操作を劇的に削減することができる。この比較は、本発明の集品ステーションの特徴をＤＰＳと比較して表現した概念図である図１０に示した。

次に説明する順立てステーション４０４は、ＡＭＲ３０３の集品作業に、順立てを行うプロセス制御が必要なく、集品作業をより効率的に行うことができる重要な役割を果たす。図１７は、図６及び７に示す順立てステーション４０４で行われる操作の全容を示す、集品容器側から視た拡大斜視模式図４０４－１である。そして、図１８には、図１７に示す順立てステーション４０４の集品容器側で行われる操作を示す集品容器側から視た斜視模式図４０４－１を、図１９には、図１７に示す順立てステーション４０４の順立てラックで行われる順立ての仕組みを示す集品容器側から視た斜視模式図４０４－１を、図２０には、図１７に示す順立てステーション４０４の配送容器側で行われる操作を分かり易くするために、配送容器の供給経路を省略した配送容器側から視た斜視模式図４０４－２を、図２１には、図１７に示す順立てステーション４０４の配送容器側で行われる操作を示す配送容器側から視た斜視模式図４０４－２を示している。

このような順立てにおいては、作業員Ｐの指示器に従った操作に依存していることから、誤操作を極力防止する必要があるため、図２４に示すような開閉ゲート４０４８を順立てラック４０４１の順変換棚４０４４の各間口に付設することが好ましい。

以上の動作を経て完成した順立て完了配送容器３０９２は、図６及び７に示す配送容器段積みステーション４０５に搬送されるが、その拡大斜視模式図を図２５に示す。段積みロボット３０６により、段積みカート３０６２に順立て完了配送容器３０９２が集約されて出荷される。

図２７に示す、本発明の一実施形態に係る物品集配システムを構成する検査ステーション６０は、Ｘ線検査装置６０１、開梱ロボット６０２、コンベヤ６０３、６０４等から構成される。Ｘ線検査装置６０１は、例えば、空港の手荷物検査で使用されるＸ線検査装置６０１を転用することができ、Ｘ線発生装置６０１１から走査されるＸ線ファンビーム６０１２をＸ線ラインセンサー６０１３により透過画像６０１４としてモニターに映像して検査することができる。このＸ検査装置６０１を物品収納済み配送容器６０５（３０９２）が通過した結果、異物混入配送容器６０６と看做された場合、開梱ロボット６０２によって自動的に開梱され内容物が確認される。開梱ロボットとしては、人間の目に相当するセンサーを有し、アーム及びハンド等を備えた開梱機能を有するロボットを適用することができ、例えば、米国ロボティカ社製ＡＢＯＴＭ１や安川電機社製ＭＯＴＯＭＡＮ－ＳＤＡ２０Ｄ等を挙げることができる（非特許文献１３及び１４）。図２７には、ボディユニット６０２１、アームユニット６０２２、及び、ハンドユニット６０２３に、開梱のためのカッター等の道具と各種センサーを備えている、安川電機社製ＭＯＴＯＭＡＮ－ＳＤＡ２０Ｄをベースユニット６０２４に搭載した開梱ロボットシステム６０２として例示している。

図１７～２１から明らかなように、集品容器側４０４２においては、作業員Ｐが、集品完了容器引渡しステーション４０３からコンベヤ４０８で搬送されてきた集品完了容器３０８２の所定の注文品を、順立てラック４０４１の間口周縁に定設された仕分け指示器４０４５の指示に従って所定の位置の順変換棚４０４４に移載し、配送容器側４０４３においては、作業員Ｐが、順立てラック４０４１の間口周縁に定設された移載指示器４０４６の指示に従って、所定の順変換棚４０４４の所定の注文品を空配送容器３０９１に移載した後、更に配送容器段積みステーション４０５に繋がるコンベヤ４０８に物品収納済み配送容器３０９２（順立て完了配送容器）を移載して順立てが完了し、順立て完了配送容器３０９２が順序通りコンベヤ４０８を経由して配送容器段積みステーション４０５に搬送される。

このロボットは、ベースユニット５０１、アームユニット５０２、及び、ハンドユニット５０３から構成され、ハンドユニット５０３は、小さな物品の取り扱いが可能なハンドユニット５０３の動作を掌る空圧機器５０３１、並びに、物品を把持する第一関節５０３２、第二関節５０３３、旋回関節５０３４、及び、吸着パッド５０３５、並びに、ハンドユニット５０３の動作を制御する感圧センサー５０３６及びＲＧＢ－Ｄ（Ｒｅｄ・Ｇｒｅｅｎ・Ｂｌｕｅ－Ｄｅｐｔｈ）センサー５０３７から構成されている。そして、作業員Ｐの代替として使用するためには、図２６に示すように、このロボットシステム５０のベースユニット５０１を走行軸５０４に搭載して、限定的ではあるが移動可能とすることが好ましい（非特許文献１１）。

Claims

物品情報に基づいた制御システムで稼働する集品ステーションであって、
物品集配システム設置面を走行する機能を有すると共に、集品容器を移載する機能を有する無人搬送車の発着空間と、
前記発着空間と隣接して前記集品容器を所定の間隔で搬送する搬送装置と、
前記搬送装置に隣接した物品格納棚と、
を備え、
前記搬送装置に前記無人搬送車が一時停留して前記搬送装置へ前記集品容器を移載すると共に、前記物品格納棚から停止状態にある前記集品容器に所定の注文品が投入され、前記注文品が収納された前記集品容器を前記無人搬送車が回収することを特徴とする集品ステーション。
前記集品容器に前記注文品が投入される時点で、少なくとも前記注文品が投入される前記集品容器が視認される視野制限フェンスが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の集品ステーション。
前記集品容器に所定の注文品が投入されたことを確認する表示器及び前記集品容器に所定の注文品が投入された情報を前記制御システムへ送信する送信部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の集品ステーション。
走行軸にロボットが搭載され、前記ロボットが少なくとも前記物品格納棚から前記集品容器に所定の注文品を投入することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の集品ステーション。
前記無人搬送車として、ＡＧＶ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ）、ＡＭＲ（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ）、及び、ＡＮＲ（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ）の範疇に属する搬送車から選択されるいずれか一種以上が適用され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集品ステーション。
請求項１～５のいずれか一項に記載の集品ステーションが前記物品集配システム設置面に複数点在し、前記無人搬送車が前記集品ステーションを巡回することを特徴とする物品集配システム。
前記集品ステーションと、
前記無人搬送車が発着し、前記集品容器を空の状態で前記無人搬送車に供給する空集品容器供給ステーションと、
前記無人搬送車が所定の前記集品ステーションを巡回し、前記所定の注文品の集品が全て完了した集品完了容器を積載した前記無人搬送車が発着する集品完了容器引渡しステーションと、
前記集品完了容器及び／又は前記所定の注文品全てを配送容器に仕分けする仕分けステーションと、
前記仕分けステーションから供給される前記配送容器を集約する段積みステーションと、を備えていることを特徴とする請求項６に記載の物品集配システム。
前記空集品容器供給ステーションに、袋掛機が備えられていることを特徴とする請求項７に記載の物品集配システム。
前記仕分けステーションが、
各間口の両面に物品情報に基づいて制御される作業指示器が備えられている一列一段又は一列複数段のラックと、
前記ラックを境として、一方の前記間口に隣接して前記所定の注文品の集品が全て完了した集品完了容器及び／又は前記所定の注文品全てが収納された容器が供給される空間と、
他方の前記間口に隣接して配送容器が供給される空間と、
を備え、
前記作業指示器に従って、前記集品完了容器及び／又は前記所定の注文品全てが前記ラックを通過することによって仕分けされることを特徴とする請求項７又は８に記載の物品集配システム。
前記間口に開閉ゲートが付設されていることを特徴とする請求項９に記載の物品集配システム。
前記配送容器の内容物を確認する検査ステーションを備えていることを特徴とする請求項６～１０のいずれか一項に記載の物品集配システム。
前記検査ステーションが、検査装置と開梱ロボットとが連接されていることを特徴とする請求項１１に記載の物品集配システム。
前記検査装置が、Ｘ線検査装置であることを特徴とする請求項１２に記載の物品集配システム。
前記物品集配システムと同一敷地内又は同一建屋内に倉庫が備えられ、前記無人搬送車が、前記同一敷地内又は同一建屋内を走行及び移動することを特徴とする請求項６～１３のいずれか一項に記載の物品集配システム。
前記無人搬送車が、ＡＧＶ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ）、ＡＭＲ（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ）、及び、ＡＮＲ（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ）の範疇に属する搬送車から選択されるいずれか一種以上であることを特徴とする請求項６～１４のいずれか一項に記載の物品集配システム。
前記無人搬送車の自動充電ステーションが備えられていることを特徴とする請求項６～１５のいずれか一項に記載の物品集配システム。