JP2616645B2 - ピッキングシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出荷要求に応じて要求
された種類の物品を要求された数だけピッキングするピ
ッキングシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】配送センター等において、顧客からの出
荷要求に応じ、必要な種類の物品を要求された数だけピ
ッキングし、納入するためのピッキングシステムが使用
されている。一般的に、ピッキングシステムは、同一種
類の物品を複数積んだ単品パレットを収容する自動倉庫
と、単品パレットから要求された物品を１つずつピッキ
ングするピッキングロボットとを含む。ピッキングされ
た物品は、出荷パレット上にパレタイズされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなピッキング
システムにおいては、ピッキング作業のサイクルタイム
が問題となる。主としてサイクルタイムを左右するの
は、ピッキングロボットのピッキング能力、ピッキング
ロボット及び／または単品パレットをピッキング位置ま
で移動させる能力等であるが、これらの要素は、出荷パ
レット上へのパレタイズの作業により大きく影響され
る。すなわち、複数物品を出荷パレット上に混載する際
には、搬送効率を考慮すれば、なるべく充填率が高くな
るように積み付けなければならないという制約がある。
よって、ピッキングロボットは、出荷パレット上へパレ
タイズする順序通りに物品をピッキングしなければなら
ず、単品パレットの供給を効率的にし、ピッキングロボ
ットの数を多くしたり能力をアップさせたとしても、そ
れだけ単純にサイクルタイムが短縮されるというわけに
はいかなかった。

【０００４】よって本発明の目的は、出荷パレット上に
パレタイズする順序にとらわれることなくピッキング作
業を行わせ、サイクルタイムを短縮することのできるピ
ッキングシステムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、それぞれ単品パレットを収容でき、一列に
並置された複数の棚と、各棚についての各ピッキング位
置間を移動でき、物品の下面にすくい部材を入り込ませ
て物品をすくうハンドを備え、棚内に収容された単品パ
レット上の物品をそれぞれ一つずつ直接ピッキング可能
な複数のピッキング手段と、各ピッキング手段の移動経
路に沿って設けられ、それぞれ各ピッキング手段から物
品を受け取って搬送する複数の分岐コンベアと、これら
分岐コンベアと、パレタイズ手段へ物品を供給するメイ
ンコンベアとを選択的に接続する接続手段とを備えてピ
ッキングシステムを構成した。

【０００６】

【作用】本発明は上記の構成としたので、次のような作
用を奏する。

【０００７】本発明に係るピッキングシステムにおいて
は、ピッキング手段は複数備えられている。ピッキング
手段は、それぞれ単品パレットが収容され、一列に並置
された複数の棚のピッキング位置間を移動して、物品の
下面にすくい部材を入り込ませることによって、棚内に
収容された単品パレット上の物品をそれぞれ一つずつ直
接ピッキングする。

【０００８】各ピッキング手段について、各ピッキング
手段の移動経路に沿って、各ピッキング手段から物品を
受け取って搬送する複数の分岐コンベアが設けられてお
り、これらの分岐コンベアは、接続手段を介してメイン
コンベアに接続されている。接続手段は、各分岐コンベ
アとメインコンベアとを選択的に接続するので、メイン
コンベアに供給される物品の順序を調整することができ
る。メインコンベアは、分岐コンベアから供給された物
品をパレタイズ手段まで、接続手段により調整された順
序通りに供給する。

【０００９】

【実施例】以下図示の実施例について説明する。

【００１０】図１、２は、それぞれ本発明に係るピッキ
ングシステムの一実施例を示す斜視図である。

【００１１】各図において、本実施例のピッキングシス
テムは、同一種類の物品を積んだ単品パレットＰを多数
収容している自動倉庫１０と、単品パレットＰから物品
をピッキングするピッキング装置２０と、単品パレット
Ｐ及びピッキングされた物品を搬送する各コンベアシス
テムとからなる。

【００１２】自動倉庫１０は、単品パレットＰが載置さ
れた多数の棚がマトリクス状に並んだ２つの棚連１１、
１２と、棚連１１、１２の間を走行・昇降して棚との間
で単品パレットＰの受け渡しを行うスタッカクレーン１
３とからなる。

【００１３】スタッカクレーン１３は、上下のレール１
３１、１３２に沿って走行し、２本のマスト１３３、１
３３に沿って昇降する昇降台１３４に物品受け渡し装置
を備えて、棚連１１、１２の各棚との間でパレットの受
け渡しを行う。

【００１４】棚連１１、１２の端近くには、入庫ステー
ション１４、出庫ステーション１５が備えられている。
入庫ステーション１４には単品パレットＰが供給され、
スタッカクレーン１３が入庫ステーション１４から単品
パレットＰを受け取り、所定の棚に収納する。出庫ステ
ーション１５は、大口納入の場合に単品パレットＰをそ
のまま出荷したり、物品を全てピッキングして空になっ
たパレットを搬出したりするのに使用される。

【００１５】入庫ステーション１４への単品パレットＰ
の供給は、エレベータ３１、コンベア３２を介してなさ
れる。エレベータ３１へは、無人搬送車等により単品パ
レットＰが搬送される。

【００１６】棚連１１の外側には、ピッキング装置２０
が配置されている。ピッキング装置２０は、２台のピッ
キングロボット２１、２２と、各ピッキングロボット２
１、２２が移動するためのレール２３、２３とからな
る。

【００１７】ピッキングロボット２１、２２には、それ
ぞれハンド２１１、２２１が備えられており、レール２
３、２３に沿って移動しつつ、ハンド２１１、２２１に
より棚連１１の最下段の各棚１１１に収納された各単品
パレットＰから１個ずつ物品をハンドリングすることが
できる。

【００１８】図４は、ピッキングロボット２１の構成を
カバーを除いて示した正面図である。

【００１９】ピッキングロボット２１は、レール２３、
２３に沿って移動しつつ、棚１１１に収納された単品パ
レットＰから直接物品Ｗのピッキングを行う。ピッキン
グロボット２１のハンド２１１は、上方のズレ止め部材
２１１ａと下方のすくい部材２１１ｂとからなる。

【００２０】ズレ止め部材２１１ａ及びすくい部材２１
１ｂとは、ガイドローラ２１２、２１３にガイドされつ
つそれぞれ独立に前後進することができる。ガイドロー
ラ２１２、２１３はそれぞれリフタ２１４、２１５に備
えられており、それぞれ昇降することができる。

【００２１】ピッキングを行う時には、ズレ止め部材２
１１ａの先端に揺動可能に取り付けられた抑え板２１６
の下面をピッキングしようとする物品Ｗの上面に押し付
けておき、すくい部材２１１ｂの先端に備えられたピッ
キングコンベア２１７を物品Ｗの下面近くの側面に当接
させて矢印方向に駆動させつつ、先端が物品Ｗの下面に
入り込むようにすくい部材２１１ｂを前進させる。これ
により物品Ｗはズレ止め部材２１１ａの抑え板２１６
と、すくい部材２１１ｂのピッキングコンベア２１７と
の間にハンドリングされる。

【００２２】ハンドリングされた物品Ｗは、ハンド２１
１を後進・下降させてコンベア４２の搬送面上に載置さ
れる。すなわち、ハンド２１１をハンドリングした姿勢
のまま、物品Ｗがコンベアの側方の、コンベア４２の搬
送面とほぼ同じ高さに位置するように移動させ、ズレ止
め部材２１１ａを上昇させて抑え板２１６を解放しつ
つ、ピッキングコンベア２１７を逆転させれば、物品Ｗ
はコンベア４２上に移される。

【００２３】レール２３、２３と棚連１１との間には、
ピッキングロボット２１、２２の移動経路であるレール
２３、２３に沿って、分岐コンベア４０が配設されてい
る。分岐コンベア４０は、図１視左右に分かれており、
左側は二段コンベア４１になっている。右側は通常のコ
ンベア４２であり、コンベア４２と二段コンベア４１と
の間には、リフタ４３が配置されている。リフタ４３は
昇降することができ、上面には載せられた物品を搬送す
るローラが複数備えられている。

【００２４】二段コンベア４１は、図１視左端におい
て、自動倉庫１０を囲むように右方向に９０度カーブ
し、揺動コンベア４４に連結している。揺動コンベア４
４はさらにメインコンベア４５に連結しており、メイン
コンベアは自動倉庫１０を囲むように右方向に９０度カ
ーブし、パレタイザ４６に連結している。

【００２５】次に本実施例の作用について説明する。

【００２６】エレベータ３１、コンベア３２を介して入
庫ステーション１４に供給された単品パレットＰは、ス
タッカクレーン１３により棚連１１、１２の棚１１１以
外の棚に一時保管される。単品パレットＰには、それぞ
れ同一種類の物品が複数積まれている。

【００２７】棚連１１の最下段の棚である棚１１１に
は、それぞれ異なる種類の物品を積んだ単品パレットＰ
が載置されている。但し、全てが異なる種類の物品とは
限らず、棚１１１の中心から分けた左と右とで、同じ種
類の物品が重複して用意されていることもあり得る。

【００２８】棚１１１に載置されている単品パレットＰ
からは、ピッキングロボット２１、２２が物品を１個ず
つピッキングしていく。単品パレットＰ上から物品がな
くなると、スタッカクレーン１３は空になったパレット
を出庫ステーション１５へ搬出し、代わりに他の棚から
なくなった種類の物品を積んだ単品パレットを棚１１１
に搬送してきて載置する。

【００２９】ピッキングロボット２１、２２によりピッ
キングされた物品は、コンベア４２もしくは二段コンベ
ア４１の上の段に載置される。その場合、ピッキングロ
ボット２１によりピッキングされた物品はコンベア４２
上に、ピッキングロボット２２によりピッキングされた
物品は二段コンベア４１の上の段に載置される。

【００３０】コンベア４２に載置された物品は、コンベ
ア４２上を図１視左方向に向かって搬送され、リフタ４
３の上面に移り、リフタ４３は下降して、載せている物
品を二段コンベア４１の下の段に払い出し、さらに左方
向に向かって搬送される。二段コンベア４１の上の段に
載せられた物品も左方向に向かって搬送される。よって
ピッキングロボット２１によりピッキングされた物品は
二段コンベア４１の下の段を搬送され、ピッキングロボ
ット２２によりピッキングされた物品は二段コンベア４
２の上の段を搬送されていく。

【００３１】二段コンベア４１の終端には、揺動コンベ
ア４４が連結されている。揺動コンベア４４は、各ピッ
キングロボット２１、２２それぞれによりピッキングさ
れた各物品の順序を調整する。

【００３２】図３に示すように、揺動コンベア４４はメ
インコンベア４５の始端に上下方向に回動可能に取り付
けられている。揺動コンベア４４は図示しない駆動装置
により矢印で示すように揺動して、二段コンベア４１の
上段及び下段と選択的に接続される。また揺動コンベア
４４は、載せられた物品を搬送する駆動機構を備えてい
る。

【００３３】図３の例では、二段コンベア４１の上段に
は３個の物品Ｗａと１個の物品Ｗｂが終端部に達してお
り、下段には２個の物品Ｗｃが存在する。二段コンベア
４１の終端部近くには、図示しない物品識別装置が備え
られており、上段及び下段を搬送されてくる各物品の種
類を識別することができる。

【００３４】揺動コンベア４４は、パレタイザ４６にお
いて適当な荷姿にパレタイズできるように、物品の種類
を選択してメインコンベア４５に受け渡す。すなわち、
物品Ｗａ、Ｗｃ、Ｗｂの順でパレタイズする場合には、
まず揺動コンベア４４は二段コンベア４１の上段と接続
し、二段コンベア４１の上段及び揺動コンベア４４を駆
動して物品Ｗａを３個メインコンベア４５に送り出す。

【００３５】物品Ｗａの移送が終了したら、一旦二段コ
ンベア４１の上段の駆動を停止し、揺動コンベア４４を
揺動させ、今度は下段と接続する。そして二段コンベア
４１の下段と揺動コンベア４４を駆動し、２個の物品Ｗ
ｃをメインコンベアに送り出す。そして再び揺動コンベ
ア４４を元の姿勢に戻し、上段と接続して物品Ｗｂを移
送する。

【００３６】これにより、パレタイザ４６においては適
正な順序で物品を受け取ることができ、効率的な荷姿に
パレタイズすることができる。このため、ピッキングロ
ボット２１、２２は、相互のピッキング作業の終了を待
つことなく、次のピッキング作業に取りかかることがで
きる。

【００３７】すなわち、もしもコンベアが分岐しておら
ず、揺動コンベア４４も備えられていない一本のコンベ
アならば、２台のピッキングロボットが用意されていた
としても、それぞれのピッキングロボットは、他のピッ
キングロボットのピッキング作業が終了し、コンベア上
を通り過ぎていってから次のピッキング作業を開始しな
ければならなかった。

【００３８】しかし本実施例のようにコンベアを分岐さ
せ、選択的にメインコンベア４５に接続できるようにす
ると、他のピッキングロボットの作業中にも作業を開始
することができる。上記の例で言えば、ピッキングロボ
ット２２が物品Ｗａをピッキングしている最中に、ピッ
キングロボット２１は物品Ｗｃをピッキングでき、また
ピッキングロボット２２は物品Ｗａのピッキングが終了
したら、ピッキングロボット２１のピッキングが終了し
ていなくても、物品Ｗｂのピッキングに取りかかること
ができる。

【００３９】但し、各ピッキングロボット２１、２２は
順序を無視してピッキングすることができるわけではな
く、パレタイザ４６においてパレタイズする順序に前後
してはならない。すなわち上記の例では、同じピッキン
グロボットが物品Ｗａをピッキングする以前に物品Ｗ
ｂ、Ｗｃをピッキングすることは許されない。揺動コン
ベア４４において調整することができなくなるからであ
る。しかし、異なるピッキングロボットであれば、例え
ば物品Ｗａのピッキングが物品Ｗｃのピッキングよりも
時間的に後だったとしても、揺動コンベア４４において
最終的な調整を施すことができるので問題はない。

【００４０】なお、このような２台のピッキングロボッ
ト２１、２２を利用した本実施例のピッキングシステム
においては、棚１１１に載置される物品の種類を全て異
なるものにするのではなく、例えば左右両端の棚１１１
に、同じ種類の物品を準備するようにしても良い。

【００４１】すなわち各ピッキングロボット２１、２２
は同じレール２３上を移動するので、ピッキングロボッ
ト２１はピッキングロボット２２よりも左には行けず、
逆にピッキングロボット２２はピッキングロボット２１
よりも右には行けない。よって納入する頻度が高い種類
の物品については、２つのピッキングロボット２１、２
２が常にピッキング可能なように、左右両端のように、
２か所に同種物品を準備しておけば、待機時間を解消で
き、ピッキングの能率をさらに向上させることができ
る。

【００４２】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨の範囲内において適宜変形実施可能であることは
言うまでもない。

【００４３】例えば図示の実施例においては、接続手段
は揺動コンベアだったが、水平に並んだ分岐コンベアを
選択的にメインコンベアに合流させる合流装置でも代用
することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るピッキング
システムにおいては、複数のピッキング手段によりピッ
キングされた物品の搬送順序を、接続手段において最終
的に調整するので、各ピッキング手段のピッキング作業
の順序の制約が緩和され、よってピッキングの能率を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るピッキングシステムの一
実施例を示す斜視図である。

【図２】図２は、図１に示したピッキングシステムを逆
方向から透視した斜視図である。

【図３】図３は、図１、２に示した実施例における揺動
コンベアの作用を説明するための拡大正面図である。

【図４】図４は、図１、２のピッキングシステムのピッ
キングロボットを示す正面図である。

【符号の説明】

４１ 二段コンベア ４４ 揺動コンベア ４５ メインコンベア Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ 物品

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ単品パレットを収容でき、一列
   に並置された複数の棚と、各棚についての各ピッキング
   位置間を移動でき、物品の下面にすくい部材を入り込ま
   せて物品をすくうハンドを備え、棚内に収容された単品
   パレット上の物品をそれぞれ一つずつ直接ピッキング可
   能な複数のピッキング手段と、各ピッキング手段の移動
   経路に沿って設けられ、それぞれ各ピッキング手段から
   物品を受け取って搬送する複数の分岐コンベアと、これ
   ら分岐コンベアと、パレタイズ手段へ物品を供給するメ
   インコンベアとを選択的に接続する接続手段とを備えた
   ことを特徴とするピッキングシステム。