JP2975709B2 - ピッキング装置 - Google Patents
ピッキング装置Info
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Description
種々の直方体形状物品(以下、段ボール箱製品と総称す
る)を取扱う流通システム等に利用されるピッキング装
置に係わり、特にパレット上に多層積みされた同一品種
の段ボール箱製品を取り下ろして自動的に複数の異品種
多層積みのパレットを実現するピッキング装置に関す
る。
の物品ごとに段ボール箱に積めた後、他の品種の段ボー
ル箱製品とともに混載して所定の店舗その他の場所に運
搬することが行われている。
ボール箱製品から所望とする異品種多層積みのパレット
を完成するピッキング作業としては図6および図7に示
すようなピッキング装置が用いられている。なお、図6
は平面図、図7は正面図である。すなわち、このピッキ
ング装置は、具体的には同一品種の多層積み製品を複数
の品種について順次供給する供給コンベア1と、ターン
テーブル2上に90度ごとにパレットリフタ3,…が設
けられ、ターンテーブル2を90度毎に間欠駆動させな
がら前記供給コンベア1から供給される同一品種多層積
み製品のパレット4をパレットリフタ3に積載する回転
テーブル機構と、前記供給コンベア1とは反対側相当位
置に設けられ、パレット4上の多層積み製品を層単位で
必要な層数だけ取り下ろしてレイヤーコンベア5に供給
するデパレタイザー6と、このデパレタイザー6から取
り下ろしされた各品種の層単位の段ボール箱製品を、空
パレット供給コンベア7から供給される空パレット8に
順次層単位で積み付けして異品種多層積みパレット9を
完成するパレタイザー10とによって構成されている。
なお、デパレタイザー6を構成するパレットリフタ3は
最上層から層単位で取り下ろすごとに所定高さとなるよ
うに図示イ方向に上昇動作し、一方、パレタイザー10
は層単位の積み付け完了ごとに所定高さ位置となるよう
に図示ロ方向に下降動作する。11は完成パレット搬送
コンベアである。
ンテーブル2が90度毎に間欠回転すると、デパレタイ
ザー6にはa品種、b品種、c品種の順序で段ボール箱
製品が供給されるので、当該順序に従って作業計画に基
づく層数例えばa品種2層、b品種1層、c品種1層を
取り下ろしし、かつ、パレタイザー10ではそれら品種
ごとに層単位で空パレット8に積み付けすれば、a,
b,c品種4層積みのパレット9を完成することができ
る。
引き続き、空パレット供給コンベア7から次の作業計画
用の空パレット8が供給される。この際、次の作業計画
に基づいてデパレタイザー6による取り下ろし後の残り
製品のパレットは供給コンベア1を介して返送され、そ
の後、次の作業計画に必要な品種の多層積みパレットが
ターンテーブル2上に供給される。
種と次の積み付け作業計画による最下層の品種とが同一
品種である場合、ターンテーブル2を90度回転させず
にそのままの状態を維持して必要な層数だけ取り下ろし
するものである。
ピッキング装置では、次のような問題点が指摘されてい
る。 イ.ターンテーブル2上の4つのパレットリフタ3と供
給コンベア1との間の同一品種多層積みパレットの供給
・排出制御が非常に複雑であること。
を経由して前積み付け作業計画のパレットを排出した
後、当該供給コンベア1から次の作業計画に基づく同一
品種多層積みパレットを複数品種について順次ターンテ
ーブル2に移してデパレタイザー6による取り下ろしお
よびパレタイザー10による層単位の段ボール箱製品の
積み付けを行うので、多数の異品種多層積みパレット9
を完成するのに相当長い作業時間を必要とすること。
合、ターンテーブル2上に3個のパレットリフタ3が必
要となり、4品種多層積みパレットの場合には4個のパ
レットリフタ3が必要となるが、それ以上の品種を多層
積みする場合にはパレットの交換を余儀なくされ、非常
に作業が煩雑になること。一般に、30種以上の品種を
取り扱う場合が多いが、この場合には積み付けが困難に
なる問題がある。
層積みパレットの完成するので、円滑、かつ、迅速に多
数の異品種多層積みパレットを完成することが難しい等
の問題がある。
ので、1台のデパレタイザーを用いて同一品種多層積み
パレットの供給・排出を円滑に行え、また品種の数に関
係なく円滑、かつ、迅速に多数の異品種多層積みパレッ
トを完成可能とするピッキング装置を提供することを目
的とする。
グ装置は上記課題を解決するために、各品種の積み順お
よび各品種ごとに行き先積載層数を定めた作業計画であ
る層ピッキング指令を送出する層ピッキング指令手段
と、同一品種の多層積みされたパレットを複数品種につ
いて順次供給する供給装置と、この供給装置から供給さ
れる各パレットの多層積み製品から前記層ピッキング指
令に基づいて所要の層数だけ層単位で取り下ろしを行
い、残りの製品についてパレットごと返送するデパレタ
イザーと、このデパレタイザーに搬送機構を介して直列
に複数のパレタイザーが連結され、前記デパレタイザー
から取り下ろしされた層単位の製品を当該デパレタイザ
ーから最も遠い位置のパレタイザーから近い位置のパレ
タイザーへと前記層ピッキング指令の行き先積載層数に
基づいて順次空パレットに層単位で製品を積み付けする
ことにより複数の異品種多層積みパレットを完成するパ
レット積み付け手段と、予め各作業計画ごとに前記デパ
レタイザーの製品積み下ろし位置、搬送スピードおよび
各パレタイザーの製品積み付け位置となどの動作条件が
記憶され、前記層ピッキング指令である作業計画に基づ
いて、前記記憶された動作条件に従って前記デパレタイ
ザーからの層製品の取り下ろし位置、前記製品積み下ろ
しおよび製品積み付けを含む搬送機構のスピードおよび
前記各パレタイザーによる層製品積み付け位置をそれぞ
れ制御する制御手段をとを備えた構成である。なお、前
記層ピッキング指令手段としては、予め各品種ごと一層
当り製品ケース数および寸法共通品種をもつ積み付けパ
ターンが記憶され、各作業計画ごとに入力される各品種
および各品種ごとの製品ケース数に基づき、前記記憶さ
れた積み付けパターンの中から各パレタイザーごとに異
品種多層積みする各品種ごとの積み付けパターンおよび
各品種ごとの積み付け層数を決定する層積み付け数決定
手段と、予め少なくとも製品積み付け時の各層面積条件
および各層重量の条件が設定され、前記層積み付け数決
定手段によって決定された各品種ごとの積み付け層数を
受けたとき、前記選択された各品種ごとの積み付けパタ
ーンが前記各条件を満たすような積み付け順を定めたト
ータル作業計画を作成する積み付け順決定手段とを備
え、この積み付け順決定手段によって作成されたトータ
ル作業計画を 層ピッキング指令として送出することによ
り、積み付け順を定めたトータル作業計画を作成でき、
また前記制御手段による各構成部分の制御に生かすこと
ができる。また、前記デパレタイザーとしては、同一品
種の多層積みされたパレットを載置するための昇降機構
が設けられ、前記制御手段の位置制御信号を受けて前記
パレット上から層単位で取り下ろすごとに最上層の製品
高さ位置を取り下ろす上昇動作を行うことにより、取り
下ろす層製品高さ位置を最適位置に設定できる。さら
に、パレタイザーとしては、空パレットを載置するため
の昇降機構が設けられ、前記制御手段の位置制御信号を
受けて前記空パレットの位置が製品積み付けに最適な位
置に設定され、かつ、層単位の製品の積み付け後層相当
距離だけ下降動作を行うことにより、積み付け高さ位置
を最適位置に設定できる。
とにより、供給装置から同一品種ごとに多層積みされた
複数品種のパレットがデパレタイザーに供給されると、
当該デパレタイザーでは層ピッキング指令の積み順に相
当する品種であれば、層ピッキング指令の行き先積載層
数に基づいてデパレタイザーから最も遠いパレタイザー
から順次近いパレタイザーにパレットに順に層単位で送
出し、残った製品はパレットごと返送する。このとき、
各パレタイザーでは、デパレタイザーから送られてくる
層単位の製品をトータル作業計画に基づいて所要とする
層数だけ空パレットに積み付けし、これを各品種ごとに
積み付けを行うことにより、殆んど同時に複数の異品種
多層積みパレットを完成するものである。
て説明する。図1は本発明装置の一実施例を示す構成図
である。同図において21は図示ハ方向から供給されて
くる同一品種の多層積みパレット22の段ボール箱製品
を最上層から順次層単位で取り下ろしするデパレタイザ
ーであって、このデパレタイザー21の入り側には供給
コンベア23、出側には排出コンベア24がそれぞれ設
置されている。これら供給コンベア23および排出コン
ベア24の端部はそれぞれ図示しない自動倉庫に接続さ
れている。この供給コンベア23は自動倉庫によって搭
載される同一品種のフル多層(例えば10層)積みまた
は作業計画に基づく同一品種の任意層数多層積みパレッ
ト22が複数品種について順次搬送してデパレタイザー
21に供給され、また排出コンベア24ではデパレタイ
ザー21にてパレット22から所要とする層数分だけ段
ボール箱製品を取り下ろした残りの層数の段ボール箱製
品を積んだパレット22を図示ニ方向に返送し、再び前
記自動倉庫に戻して再度供給コンベア23に導入する構
成となっている。
側にはそれぞれレイヤーコンベア25を介して例えば3
台のパレタイザー26−1、26−2、26−3が直列
に連結され、デパレタイザー21から図示ホ方向に取り
下ろしされた層単位の段ボール箱製品をデパレタイザー
21から最も遠い方のパレタイザー、つまり26−3→
26−2→26−1の順序で供給する。これらパレタイ
ザー26−1、26−2、26−3の入り側には図示矢
印方向にそって空パレット27を供給する空パレット供
給コンベア28が設置され、出側には各パレタイザー2
6−1、26−2、26−3からトータル作業計画に基
づいて搭載された異品種多層積みパレット29を図示矢
印方向に搬送する搬送コンベア30が設置されている。
示すように供給コンベア23から同一品種多層積みパレ
ット22を受け取るパレットリフタ21aを備え、また
パレットリフタ21aに載置される段ボール箱製品のう
ち最上層の段ボール箱製品を受け止めるように図示ヘ方
向に進退動作するストッパ21bが設けられ、さらに図
示ト方向の回転を維持しつつ図示左方向に移動する先端
の高摩擦ピックアップローラ21cを段ボール箱製品の
比較的下部面に当接させて最上層の段ボール箱製品を取
り下ろす取り下ろし機構21dが設けられている。な
お、このパレットリフタ21aは、例えば2層の段ボー
ル箱製品を取り下ろしする場合、最上層の段ボール箱製
品を取り下ろしした後、再度最上層の段ボール箱製品の
取り下ろしに最適な高さ位置となるように所要とする高
さ位置まで上昇動作する。
26−3(なお、26−3は図1に図示)は、同じく図
2に示すように段ボール製品を1層ずつ積み付ける積み
付け機構26a、この積み付け機構26aによる積み付
け後、再度最適な積み付け高さ位置となるように下降動
作するパレットリフタ26bの他、必要なときに下降し
て段ボール箱製品を受け止めるストッパ26cおよび紙
面奥行方向に段ボール箱製品の横ずれを防止するサイド
ガイド(図示せず)が設置されている。
御装置等の層ピッキング指令装置であって、ここでは例
えば図3に示すような処理を実行して複数の作業計画を
合体したトータル作業計画を作成した後、層ピッキング
指令として機械制御装置32に送出する。この機械制御
装置32には、デパレタイザー21およびパレタイザー
26−1、26−2、26−3等の運転に必要な各作業
計画ごとの条件データ(図4参照)を記憶する記憶装置
33と、プログラムデータに基づいて前記層ピッキング
指令(トータル作業計画)および記憶装置33の条件デ
ータを用いてデパレタイザー21およびパレタイザー2
6−1,26−2,26−3等を制御する制御装置34
とによって構成されている。
を説明するに先立ち、層ピッキング指令装置31による
トータル作業計画の作成例について述べる。先ず、例え
ば3個のパレットにそれぞれ混載すべき3つの作業計画
について各作業計画ごとに例えばa,b,c品種および
各品種ごとの段ボール箱製品ケース数をインプットして
混載パレット要求41を行うと、層積み付け数決定手段
42では例えば品種毎1層当りのケース数データ、寸法
共通品種を1つにまとめたパターン番号データその他必
要なデータが記憶されている積み付けパータンデータベ
ース43から品種ごとの品種毎パターン番号データを取
り出し、さらに品種毎1層当りのケース数データとイン
プットされた各品種ごとの段ボール箱製品ケース数とか
ら層数を決定し、図示右側に示すような作業計画44
a、44b、44cを作成し記憶する。このとき、当
然、残りのケース数が出てくるが、これも品種ごとに対
応させて該当記憶部のエリアに記憶しておく。
b,44cを作成した後、積み付け順決定手段45にて
積み付け順を決定する。この積み付け順の決定にあって
は、積み付け順制約データベース46に記憶されている
制約条件,例えば最下層から上層になるにしたがって層
面積を小さくするオーバーハング防止条件、多層積みさ
れた段ボール箱製品が荷崩れしないように隣接する上下
の層を構成する各段ボール箱製品の組合せを考慮する棒
積み防止条件および下層ほど重量的に大とするトップヘ
ビー防止条件等に基づいて積み付け順を決定し、図示右
側に示すようなトータル作業計画47を作成する。勿
論、オーバーハング条件として例えば下層側面積と上層
側面積とを同じにする通常の定常積みも有効であること
は言うまでもない。
積み順がa,b,c品種の順番であること、かつ、当該
トータル作業計画47を実行するにはa品種が4層、b
品種が4層、c品種が4層必要であること、さらに品種
ごとの行き先例えばa品種がパレタイザー26−3に1
層、26−2に1層、26−1に2層、b品種が26−
3に1層、26−2に2層、26−1に1層、c品種が
26−3に2層、26−2に1層、26−1に1層を積
み付ける計画であり、このトータル作業計画47が層ピ
ッキング指令48として機械制御装置32の他、必要に
応じて前述した自動倉庫に送出される。
47に基づいて例えばa品種、b品種、c品種の順序で
もって同一品種をフル多層(例えば10層)積みまたは
少なくとも4層積みされたパレット22を所定の時間間
隔で供給コンベア23に導入する。
34では、層ピッキング指令48であるトータル作業計
画47を受け取ると一旦図示しない記憶装置に格納した
後、次のような動作制御を実行する。すなわち、制御装
置34は、トータル作業計画47に基づいて記憶装置3
3(図4)から必要な設定位置データおよび搬送スピー
ドデータを読み出してストッパー21b、パレタイザー
26−3のストッパ26cおよびサイドガイドの位置決
めを行い、また空パレット供給コンベア28、完成パレ
ット搬送コンベア30、レイヤーコンベア25を所定の
スピードで駆動制御し、その他必要な動作制御を行う。
レット22がデパレタイザー21に到着したことを検知
すると、記憶装置33に記憶されているデパレ側リフタ
−上昇位置データを読み出してパレットリフタ21aを
上昇させてパレット12上の最上層が所定高さとなるよ
うに設定する。その後、取り下ろし機構21dを図示左
側方向に所定条件スピードで移動させて最上層の1層分
を取り下ろし、引き続き、パレットリフタ21aを所定
の高さ位置間で上昇させて同様の動作を繰り返し、a品
種について層単位で4層分の段ボール箱製品を取り下ろ
し、順次レイヤーコンベア25を経由してパレタイザー
側に供給する。
3側のストッパ26cが下降し、当該パレタイザー26
−3にてa品種1層分の段ボール箱製品を空パレット2
7に積み付けし、その後、パレタイザー26−2側のス
トッパ26cが下降し、同様にパレタイザー26−2に
てa品種1層分の段ボール箱製品を空パレット27に積
み付けする。さらに、パレタイザー26−1側のストッ
パ26cが下降し、当該パレタイザー26−1にてa品
種2層分の段ボール箱製品を空パレット27に積み付け
する。なお、パレタイザー26−1による2層分積み付
け時、その1層目の積み付け後にパレットリフタ26b
が所定高さ位置まで降下し、2層目の段ボール箱製品を
積み付ける。なお、デパレタイザー21においてa品種
の残り製品があればそれを積載した状態でパレット22
とともに排出コンベア24から自動倉庫に返送し、再度
a品種について必要な層数分積載されて供給コンベア2
3に導入される。
ザー21に供給されると、当該デパレタイザー21では
前述と同様な動作を行ってパレット22の最上層からト
ータル作業計画に基づいて層単位で順次段ボール箱製品
の取り下ろしを行い、順次レイヤーコンベア25を経由
してパレタイザー側に供給する。そこで、このパレタイ
ザー側では、パレタイザー26−3側のストッパ26c
が下降し、当該パレタイザー26−3にてb品種1層分
の段ボール箱製品をパレット27に積み付けし、その
後、パレタイザー26−2側のストッパ26cが下降
し、同様にパレタイザー26−2にてb品種2層分の段
ボール箱製品をパレット27に積み付けする。さらに、
パレタイザー26−1側のストッパ26cが下降し、当
該パレタイザー26−1にてb品種1層分の段ボール箱
製品を空パレット27に積み付けする。デパレタイザー
21では、必要な層数分だけ段ボール箱製品を取り下ろ
しした後、パレット22とともに排出コンベア24を経
由して自動倉庫へ返送する。
は、同様にデパレタイザー21にてパレット22の最上
層からトータル作業計画に基づいて層単位で順次段ボー
ル箱製品の取り下ろしし、パレタイザー26−3に2層
分、パレタイザー26−2に1層分、パレタイザー26
−1に1層分積み付けを行う。
26−3、26−2、26−1の空パレット27には作
業計画にそって図5に示すような3つの異品種多層積み
パレット29を完成することができる。
ば、1台のデパレタイザー21を用いてある品種のパレ
ット22が到来するごとにトータル作業計画に基づいて
必要な層数分だけ段ボール箱製品を取り下ろしし、残り
の製品をパレット22とともに返送するので、同一品種
多層積みパレットの供給・排出制御が非常に簡単に実現
できる。また、デパレタイザー21から送られてくる各
品種ごと・層単位ごとの段ボール箱製品を各パレタイザ
ー26−3、26−2、26−1にてトータル作業計画
に基づいて必要な層数分だけ順次空パレット27に積み
付けするので、従来よりも非常に短い作業時間で多数の
異品種多層積みパレット29を完成できる。しかも、品
種の数が多くなっても、同一品種多層積みパレットを複
数品種について順次供給コンベア23から供給すればよ
く、このため従来のようなパレットの交換作業等がなく
なり、多数の多品種多層積みパレットの積み付けが容易
となる。さらに、1回の作業計画に基づいて円滑、か
つ、迅速に異品種多層積みパレットを実現できる。ま
た、層ピッキング指令手段は、積み付け順制約条件を考
慮しつつ積み付け順序を決定するので、パレット上に段
ボール箱製品を安定に積み付けできる。
1の入り側と出側にそれぞれコンベア23,24を設置
したが、これら2つのコンベア23,24を連続した1
つのコンベアとし、その側方にデパレタイザー21を設
置してもよい。空パレット供給コンベア28、完成パレ
ット搬送コンベア30とパレタイザー26−1、26−
2,26−3との関係も同様である。また、デパレタイ
ザー21から段ボール箱製品を層単位ごとにローラ等で
構成された取り下ろし機構21dで取り下ろすような構
成としたが、例えばパレットの上層の段ボール箱製品を
層単位または個別に把持してレイヤーコンベア25に移
す構成でもよい。さらに、パレット22上の段ボール箱
製品を層単位で取り下ろした後、パレットリフタ21a
を上昇動作する制御を行ったが、この層単位の取り下ろ
し状態の検知手段には光学素子または機械的なスイッチ
を用いて行ってもよく、これはパレタイザー26側にお
ける層単位の積み付け完了の検知手段でも同様である。
さらに、昇降手段としてパレットリフタ21a,26b
を用いたが、同様の機能を持つものであれば特にその構
成を限定するものでない。その他、本発明はその要旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
台のデパレタイザーを用いて多数の同一品種多層積みパ
レットの供給・排出を円滑に行うことができ、また品種
の数に関係なく円滑、かつ、迅速に多数の異品種多層積
みパレットを完成できるピッキング装置を提供できる。
示す構成図。
ザーとの関係を模式的に表した図。
作業計画を作成するための機能構成図。
を示す図。
層積みパレットを示す図。
…同一品種多層積みパレット、23、24、28、30
…コンベア、26−1,26−2,26−3…パレタイ
ザー、26b…パレットリフタ、27…空パレット、2
9…異品種多層積みパレット、31…層ピッキング指令
装置、32…機械制御装置、33…記憶装置、34…制
御装置。
Claims (4)
- 【請求項1】 各品種の積み順および各品種ごとに行き
先積載層数を定めた作業計画である層ピッキング指令を
送出する層ピッキング指令手段と、同一品種の多層積み
されたパレットを複数品種について順次供給する供給装
置と、この供給装置から供給される各パレットの多層積
み製品から前記層ピッキング指令に基づいて所要の層数
だけ層単位で取り下ろしを行い、残りの製品についてパ
レットごと返送するデパレタイザーと、このデパレタイ
ザーに搬送機構を介して直列に複数のパレタイザーが連
結され、前記デパレタイザーから取り下ろしされた層単
位の製品を当該デパレタイザーから最も遠い位置のパレ
タイザーから近い位置のパレタイザーへと前記層ピッキ
ング指令の行き先積載層数に基づいて順次空パレットに
層単位で製品を積み付けすることにより複数の異品種多
層積みパレットを完成するパレット積み付け手段と、予
め各作業計画に応じた層ピッキング運転に必要な動作条
件が記憶され、前記層ピッキング指令である各作業計画
に基づいて、前記記憶された動作条件に従って前記デパ
レタイザーからの層製品の取り下ろし位置、前記製品積
み下ろしおよび製品積み付けを含む搬送機構のスピード
および前記各パレタイザーによる層製品積み付け位置を
それぞれ制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
ピッキング装置。 - 【請求項2】 層ピッキング指令手段は、予め各品種ご
と一層当りの製品ケース数および寸法共通品種をもつ積
み付けパターンが記憶され、各作業計画ごとに入力され
る各品種および各品種ごとの製品ケース数に基づき、前
記記憶された積み付けパターンの中から各パレタイザー
ごとに異品種多層積みする各品種ごとの積み付けパター
ンおよび各品種ごとの積み付け層数を決定する層積み付
け数決定手段と、予め少なくとも製品積み付け時の各層
面積および各層重量の制約条件が設定され、前記層積み
付け数決定手段によって決定された各品種ごとの積み付
け層数を受けたとき、前記選択された各品種ごとの積み
付けパターンが前記各条件を満たすような積み付け順を
定めたトータル作業計画を作成する積み付け順決定手段
とを備え、この積み付け順決定手段によって作成された
トータル作業計画を層ピッキング指令として送出する請
求項1記載のピッキング装置。 - 【請求項3】 デパレタイザーは、同一品種の多層積み
されたパレットを載置するための昇降機構が設けられ、
前記制御手段の位置制御信号を受けて前記パレット上か
ら層単位で取り下ろすごとに最上層の製品高さ位置を取
り下ろし最適位置となるように上昇動作する請求項1記
載のピッキング装置。 - 【請求項4】 パレタイザーは、空パレットを載置する
ための昇降機構が設けられ、前記制御手段の位置制御信
号を受けて前記空パレットの位置が製品積み付けに最適
な位置に設定され、かつ、層単位の製品の積み付け後層
相当距離だけ下降動作する請求項1記載のピッキング装
置。
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