JP3126826B2 - ピッキングシステム - Google Patents

ピッキングシステム

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JP3126826B2
JP3126826B2 JP24480692A JP24480692A JP3126826B2 JP 3126826 B2 JP3126826 B2 JP 3126826B2 JP 24480692 A JP24480692 A JP 24480692A JP 24480692 A JP24480692 A JP 24480692A JP 3126826 B2 JP3126826 B2 JP 3126826B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は物品のピッキングを自動
的に行うピッキングシステムに係り、特に比較的小形か
つ物品を単品単位でピッキングするに好適なピッキング
システムに関する。
【0002】
【従来の技術】物品のピッキングを自動的に行うピッキ
ングシステムについては、例えば機械設計第34巻第2
号(1990年2月)の第68〜73頁に記載されてい
る。
【0003】この従来のピッキングシステムは、物品搬
出装置(コンテナ搬送コンベア)に沿って一列に配置さ
れた物品保管棚(ケースローラック)に対して複数のピ
ッキングロボット(ピッカー)が装備され、ピッキング
ロボットで物品保管棚から取り出した物品を、物品搬出
装置の上の物品搬出ケース(コンテナ)の中に集めて荷
揃えを行っている。
【0004】物品搬出ケースはピッキングロボットから
物品を受け取りながら物品保管棚及びピッキングロボッ
トの前を移動するが、その移動速度は、複数のピッキン
グロボットの内、物品保管棚からの物品取り出し時間の
最も長いものによって規制される。このため、ピッキン
グロボット間の作業量にバラツキが生じ、例えば1台の
ピッキングロボットの作業量のみにピークが生じた場合
には、他のピッキングロボットは作業を中断して待機す
ることになり作業効率が大幅に悪化する。このような事
態はピッキング順序、物品保管棚の中の物品の配置など
を工夫することによりある程度改善することができる
が、その効果は自ずと限定され作業効率の大幅な改善は
望めないという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ピッキングロボットの待機時間を減らし作業効率を
大幅に改善し得るピッキングシステムを提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的達成す
るために、後方から供給される物品を前方からピッキン
グ可能とする物品保管棚、物品保管棚の前方に沿って設
けた軌道上で走行・停止を繰り返しつつ物品保管棚から
物品のピッキングを行う複数のピッキングロボット、及
びピッキングした物品保管棚に沿って一方向に搬出する
搬出装置を備えたピッキングシステムにおいて、軌道に
退避エリアを設け、何れかのピッキングロボットに故障
が生じた場合に、当該ピッキングロボットを退避エリア
に退避させると共に、当該ピッキングロボットが担当予
定のピッキング対象範囲を残りのピッキングロボットそ
れぞれのピッキング対象範囲を広げることにより埋め合
わせるようにしている。
【0007】
【作用】本発明によるピッキングシステムでは、軌道に
避難エリアを設け、ピッキングロボットに故障が生じた
場合にそれを退避エリアに退避させ、常に作動中の正常
な各ピッキングロボットの負荷を均等状態に保つことが
できる。従って、ピッキングロボットについても作業を
中断して待機する状態が少なくなり、全体の作業効率を
大幅に改善することができる。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図3を用いて説明
する。図1はピッキングシステムの配置を示す平面図、
図2は物品の動き及びピッキングロボットの動作を説明
する斜視図、図3はピッキングシステムの制御系の概要
を示すロボット図である。図1に於て、物品搬出装置1
に沿って一列に配置された4台の物品保管棚2の前方に
はピッキングロボット3(3A、3B、3C、3D)が
4台、後方には物品供給装置(4A、4B)が2台配置
されている。ピッキングロボット3は物品搬出装置1に
沿って敷設された1本のピッキングロボット軌道5の上
で走行と停止を繰り返しながら物品保管棚2の(2A、
2B、2C、2D)の物品をピッキングし、物品搬出装
置1の上に並べられた物品搬出ケース6へ移載する。物
品供給装置4は物品保管棚2の後方に敷設された1本の
供給装置軌道7の上を走行し、フリーフローラック8に
保管された物品を物品保管棚2に供給する。物品保管棚
2には各ピッキングロボット3のピッキング頻度がほぼ
等しくなるように物品が配列されているので、物品保管
棚2に向かって左端のピッキングロボット3Aは主とし
て左端の物品保管棚2Aから物品をピッキングし、ピッ
キングロボット3B、3C、3Dはそれぞれ主として物
品保管棚2B、2C、2Dから物品をピッキングする。
【0009】つまり、各ピッキングロボット3は、基本
的には各々に対応する物品保管棚4を各々のピッキング
対象範囲としている。しかし、ピッキングロボット3の
何れかにピッキング頻度に一時的な片寄りが生じ、例え
ば、ピッキングロボット3Aにピッキングが集中した場
合には、ピッキングロボット3Aのピッキング範囲を狭
めピッキングロボット3B、3C、3Dのうち作業能力
に余裕のあるもののピッキング範囲を広げて負荷を均等
化する。又、ピッキングロボット3の1台、例えば3A
にトラブルが生じた場合には、当該ピッキングロボット
をピッキングロボット退避エリア9に導いてメンテナン
スを行うと共に、残り3台のピッキングロボット3B、
3C、3Dで4台の物品保管棚2A、2B、2C、2D
のピッキングを行う。
【0010】同様に、2台の物品供給装置4は物品保管
棚2の後方に敷設された1本の供給装置軌道7の上を走
行し、通常時、左側の物品供給装置4Aは主として左側
の物品保管棚2A、2Bに、右側の物品供給設備4Bは
主として右側の物品保管棚2C、2Dに物品を供給する
が、供給に一時的な片寄りが生じたり、一方の物品供給
装置、例えば4Aにトラブルが生じた場合には、もう一
方の物品供給装置4Bが受持ち範囲を広げて作業を継続
する。トラブルの生じた物品供給装置4Aは、供給装置
退避エリア10に導いてメンテナンスを行う。
【0011】図2により、物品の動き及びピッキングロ
ボットの動作を中心に説明する。物品保管棚2A、2B
には、物品容器11に入った板状の小物物品12が複数
列×複数段の配列、この例では(8列×4段)で1層だ
け並べられている。ピッキングロボット3A、3Bは、
横行台車13、昇降14及び水平アーム15を有する直
行3軸ロボットで、物品搬出装置1及び物品保管棚2
A、2Bに沿って敷設された共通のピッキングロボット
軌道5の上を走行し、水平アーム15の先端に取り付け
たハンド16でピッキング対象の小形物品12を1個ず
つまたは数個纏めて物品容器11から取り出し、物品搬
出装置1の上に並べられた物品搬出ケース6へ移載す
る。物品搬出ケース6は各物品保管棚2の前でピッキン
グロボット3から小形物品12を受取ながら物品搬出装
置1の上を移動し、小形物品12を送達先ごとに揃える
役割を果たす。
【0012】物品保管棚2の中の小形物品12の配置
は、ピッキングシミュレーション、過去のピッキング実
績等に基づいてピッキングロボット3の負荷がほぼ等し
くなるように計画されており、又各物品保管棚2の前に
複数の物品搬出ケース6(4個表示)が配置されてお
り、通常時、例えばピッキングロボット3Aは主として
物品保管棚2Aの小形物品12をピッキングするが、ピ
ッキングロボット3Bに負荷の一時的なぴークやトラブ
ルが生じた場合には物品保管棚2Bまで範囲を広げてピ
ッキングを行う。
【0013】ピッキングで空になった物品容器11は物
品供給装置4の物品容器移載機17Aで取り出され、フ
リーフローラック8から取り出し物品容器移載機17B
で運ばれてきた小形物品12を満たした物品容器11が
物品保管棚2へ供給される。フリーフローラック8に
は、水平面からθ度傾いた傾斜棚18に小形物品12を
満たした物品容器11が各列、各段に複数層(3層表
示)並べられており、前方から物品容器移載機17で1
層目の物品容器11を取り出すと後方の物品容器は重力
で前方へ移動し、フリーフローラック8への小形物品1
2の補給は後方から行われる。
【0014】上記ピッキングシステムの制御系の概要は
図3に示すとおりである。ピッキングシステムの制御系
はピッキングシステム制御用コンピュータ19、機械系
制御用機器20及び情報管理用機器21に区分され、こ
れら相互及び上位情報管理システム22との間はLAN
(Local Area Network)23で結ば
れている。機械系制御用機器20は、物品搬出装置コン
トローラ24、ピッキングロボットコントローラ25及
び物品供給装置コントローラ26より、情報管理用機器
21は、物品情報用管理用機器27、物品搬出ケース管
理用機器28等より成り、それぞれピッキングシステム
制御用コンピュータ19あるいは上位情報管理システム
22と協調して、ピッキングシステムが正常に動作する
よう支援する。即ち、ピッキングシステム制御用コンピ
ュータ19は、過去の一定期間のピッキングデータを記
憶しており、物品保管棚2A〜2Dのピッキング回数が
ほぼ均等になるように各保管棚への物品の割当を定め
る。次に、上位情報管理システム22より受けたピッキ
ングオーダーの一定量を取り出し、ピッキングシミュレ
ーションによりピッキングロボット3のピッキング頻度
を評価する。そしてその結果ピッキングロボット3A〜
3Dのピッキング頻度に片寄りがあり、例えば、ピッキ
ングロボット3Aにピッキングが集中することになる場
合には、ピッキングロボット3Aのピッキング範囲を狭
めピッキングロボット3B、3C、3Dのうち作業能力
に余裕のあるもののピッキング範囲を広げてピッキング
ロボットの運用方法を確定する。
【0015】又、ピッキングロボット3の1台にトラブ
ルが生じた場合には、残り3台のピッキングロボットで
4台の物品保管棚2のピッキングを行う運用方法を計画
する。更に、ピッキングロボット3が1本のピッキング
ロボット軌道5上を走行するので、ピッキングロボット
3の運用状況を監視し相互協調を図ると共に衝突防止等
の安全対策を統括する。
【0016】同様に、物品供給装置4の運用方法を計画
し、1本の供給設備軌道7の上を走行する2台の物品供
給装置4の運用状況を監視して相互協調を図ると共に衝
突防止等の安全対策を統括する。
【0017】機械系制御用機器20を構成する各コント
ローラは、ピッキングシステム制御用コンピュータ19
の指令を物品搬出装置1、ピッキングロボット3及び物
品供給装置4に伝え、物品搬出ケース6の供給とピッキ
ング作業にマッチングした移送、物品保管棚2から物品
搬出ケース6への物品のピッキング。フリーフローラッ
ク8から物品保管棚2への物品の供給を制御する。情報
管理用機器21は、物品保管棚2及びフリーフローラッ
ク8に保管した物品、フリーフローラック8から物品保
管棚2へ供給される物品、物品保管棚2からピッキング
され搬出される物品に関する情報、更に物品搬出ケース
6に関する情報を管理し、フリーフローラック8への物
品の補給、物品保管棚2への物品の供給及び搬出ケース
6の供給とピッキングされた物品の搬出を支援する。
【0018】本発明の他の実施例図を図4に示す。この
例のピッキングシステムでは、ピッキングロボット3で
物品保管棚2から取り出した物品を物品搬出装置1で搬
出し、物品仕分けポート29で物品搬出ケース6の中に
集めて荷揃えする構成となっている。
【0019】物品保管棚2の前に物品搬出装置1は、2
系統に設けられており、ピッキングロボット3で物品保
管棚2からそれぞれ取り出した物品を物品仕分けポート
29まで運ぶ。物品仕分けポート29には、物品搬出装
置1から物品を受け取る物品搬出ケース6を供給搬送す
る物品搬送装置30が物品搬出装置1と交差する形で設
けられている。物品搬送装置30は、物品搬出装置1と
交差する部分で複数列、この例では4列に分岐され、物
品搬出装置1より一段低い位置に配置されており、1系
統の物品搬出装置1に対して8個の物品搬出ケース6を
用意して物品を受け取る。
【0020】本実施例では、各々のピッキングロボット
は他のピッキングロボットの作業ピークで待機させられ
ること無く物品保管棚からの物品の取り出し作業を行う
ことが出来るので、当初設定したピッキングロボットの
物品取り出し範囲を変更する割合を減らせる効果があ
る。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、物品搬出装置に沿って
1列に配置された物品保管棚に対して装備された複数の
ピッキングロボットの物品保管棚からの物品の取り出し
範囲が可変且つ重複可能に構成されているので、ピッキ
ングロボット間の作業量にバラツキが生じたりピッキン
グロボットにトラブルが生じた場合には、作業能力に余
裕のあるピッキングロボットが受持ち範囲を広げて作業
を継続することが出来るので、ピッキングロボットの待
機時間を減らし作業効率を大幅に改善することが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるピッキングシステムの
平面図。
【図2】図1のピッキングシステムの一部破断部を含む
部分斜視図。
【図3】図1のピッキングシステムの制御系のブロック
図。
【図4】本発明の他の実施例によるピッキングシステム
の平面図。
【符号の説明】
1 物品搬出装置 2 物品保管棚 3 ピッキングロボット 4 物品供給装置 5 ピッキングロボット軌道 6 物品搬出ケース 9 ピッキングロボット退避エリア 29 物品仕分けポート 30 物品搬出装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 後方から供給される物品を前方からピッ
    キング可能とする物品保管棚、物品保管棚の前方に沿っ
    て設けた軌道上で走行・停止を繰り返しつつ物品保管棚
    から物品のピッキングを行う複数のピッキングロボッ
    ト、及びピッキングした物品保管棚に沿って一方向に搬
    出する搬出装置を備えるピッキングシステムにおいて、 軌道に退避エリアを設け、何れかのピッキングロボット
    に故障が生じた場合に、当該ピッキングロボットを退避
    エリアに退避させると共に、当該ピッキングロボットが
    担当予定のピッキング対象範囲を残りのピッキングロボ
    ットそれぞれのピッキング対象範囲を広げることにより
    埋め合わせるようにしたピッキングシステム。
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