JP4582421B2 - 自動倉庫 - Google Patents

Description

この発明は自動倉庫に関する。

特許文献１は、物品の入荷時にＩＤタグのデータを読み取り、自動的に検品することを開示している。しかしながら特許文献１は、自動倉庫へのＩＤタグの応用、特にバケットやパレット、トレーなどのキャリアに収納した物品のＩＤを管理することは検討していない。またキャリアから物品を取り出す際に、個々の物品にその物品に応じたデータを書き込むことは検討していない。
特開２００２−１０４６３２

この発明の課題は、キャリアに収納するあるいはキャリアから取り出す、個々の物品のＩＤを、把握して管理できるようにすることにある。

この発明は、複数の物品を収納するキャリアに対して、物品を１個ずつ保持して受け渡しするハンドを備えた受け渡し装置により、物品を入出庫するようにした自動倉庫において、前記ハンドに、物品のＩＤタグのデータを読み取るためのＩＤリーダを取り付けたことを特徴とする。

好ましくは、前記ＩＤリーダがＩＤリーダライタである。
また好ましくは、入庫物品を撮像しその位置を求める手段を設けて、求めた位置に応じて前記ハンドを制御してキャリアに物品を受け渡しし、かつ前記ハンドが入庫物品をキャリアに載置した位置と読み取ったＩＤタグのデータとを記憶するための手段を設ける。

またこの発明は、複数の物品を収納するキャリアから、物品を１個ずつ保持して取り出すハンドを備えた受け渡し装置により、物品を入出庫するようにした自動倉庫において、前記ハンドに、物品のＩＤタグにデータを書き込むためのＩＤライタを取り付けたことを特徴とする。

この発明では、物品を１個ずつ受け渡しするハンドにＩＤリーダを設けるので、キャリアのどの位置にどのＩＤの物品を収納したのかまで管理できる。また出庫時には、どのＩＤの物品を出庫したのかを物品毎に管理できる。さらにＩＤリーダは、物品を１個ずつ保持して受け渡しするハンドに取り付けてあるので、保持している物品のＩＤタグのみを読み取ることができ、他の物品のＩＤタグのデータを読み取ることがない。

好ましくは、物品を１個ずつ保持して受け渡しあるいはキャリアから取り出すハンドに、ＩＤリーダライタを設ける。そこで例えば入庫時にこのハンドを用いると、個々の物品に対してそのＩＤデータを読み取ると共に、物品毎のデータがあればこれを書き込むことができる。また出庫時にこのハンドを用いると、出庫物品の検品が行え、さらに物品毎のデータを書き込むことができる。
また好ましくは、入庫物品を撮像して求めた位置に応じて前記ハンドを制御してキャリアに物品を受け渡しし、かつハンドが入庫物品をキャリアに載置した位置と読み取ったＩＤタグのデータとを記憶する。これによってハンドはキャリアへ物品を確実に受け渡しでき、キャリアのどの位置にどのＩＤの物品が存在するかを管理できる。

またこの発明では、個々の物品のＩＤタグに、その物品に応じたデータを書き込むことができる。例えば物品に対して、その賞味期限や宛先，卸値，次の搬送先などを書き込むことができ、物品単位での物流管理が容易になる。またこの場合も、物品を１個ずつ受け渡しするハンドにＩＤライタを設けるので、他の物品のＩＤタグとの間で混信が生じることがない。

実施例の自動倉庫のレイアウトを模式的に示す平面図 実施例の自動倉庫での、ステーションの平面図 実施例の自動倉庫での、ステーションの側面図 実施例で用いるＩＤタグのデータ構成を示す図 実施例の自動倉庫での、カメラやＩＤリーダからのデータの処理を示すブロック図 実施例での入庫時の処理アルゴリズムを示すフローチャート 実施例での出庫時の処理アルゴリズムを示すフローチャート

符号の説明

２ 自動倉庫 ４ 棚 ５ スタッカークレーン
６ 昇降台 ７ ＩＤリーダ ８ 入庫ステーション
９ 出庫ステーション １０ 受け渡し装置
１１，１２ ハンド １３，１４ カメラ
１６ 長距離コンベヤ １７ ソータ
２０ コンピュータ ２２ ＩＤリーダ
２３ ＩＤリーダライタ ２４ フレーム
２６ アーム ２８ コンベヤ ２９ リフタ
３０ バケット ３２ トレー ３４ 物品
３６，３７ ＩＤタグ ４０ 画像認識部
４２ 物品データ算出部

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図７に、実施例を示す。図において、２は自動倉庫で、４は例えば左右一対の棚で、５はスタッカークレーンで、他の倉庫内搬送装置でも良い。６はスタッカークレーンの昇降台で、例えばＩＤリーダ７を備えて、バケットやパレット，トレーなどのキャリアに設けたＩＤタグのデータを読み取れるようにする。

８は入庫ステーション，９は出庫ステーションで、各ステーション８，９には、物品を１個ずつ、トレーなどの外部のキャリアと、バケットなどの自動倉庫２内のキャリアとの間で受け渡しするための、受け渡し装置１０を設ける。１１，１２はハンドで、吸着やチャックなどにより物品を１個ずつ保持して移動する。ハンド１１，１２の相違点は入庫ステーション８側のハンド１１ではＩＤリーダを備えているのに対し、出庫ステーション９側のハンド１２では、ＩＤリーダライタを備えている点である。他の点ではハンド１１，１２は同様である。なお物品を受け渡しすることやキャリアから出し入れすることを、ピッキングするということがある。１３，１４はＣＣＤカメラなどのカメラで、カメラ１３でトレー上の物品を撮像し、カメラ１４でバケット上の物品を撮像する。これらの画像は、ハンド１１，１２で物品をピッキングする位置と、ハンド１１，１２から物品を荷下ろしする位置を定めるために用いる。１６は長距離コンベヤで、トレーなどを搬送し、１７はソータである。２０はコンピュータで、自動倉庫２でのステーション８，９の制御や、スタッカークレーン５の制御、並びに自動倉庫２内の在庫の管理を行う。なお長距離コンベヤ１６やソータ１７は自動倉庫２の一部とは見なさず、他のコンピュータにより管理する。

図２，図３に入庫ステーション８の構成を示す。２４は適宜のフレームで、アーム２６はフレーム２４の長手方向（Ｘ方向）に沿って移動でき、ハンド１１はアーム２６に沿ってＹ方向に移動する。ハンド１１はエアシリンダなどにより昇降自在で、吸着あるいはチャックなどにより物品３４を１物品ずつ保持して、バケット３０とトレー３２との間で受け渡しする。そしてハンド１１の下部などにＩＤリーダ２２を設け、物品３４の上部などに設けたＩＤタグ３６のデータを読み取る。このためハンド１１の下部の吸着面やチャック部は、フレーム２４の内部でＸＹＺの３次元的に運動でき、物品の受け渡しができる。

出庫ステーション９側でも、受け渡し装置１０の構造は同様で、相違点はハンド１２の下端にＩＤリーダ２２ではなく、図示しないＩＤリーダライタ２３を設けた点である。なお受け渡し装置１０やハンド１１，１２の種類は任意で、例えばハンド１１，１２の３軸などの運動軸も、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸などに限らず、例えばＲ軸，θ軸，φ軸などとしても良い。またハンド１１，１２に共にＩＤリダーライタを設けても良い。

２８はコンベヤで、長距離コンベヤ１６とステーション８，９を接続し、２９は例えば一対のリフタで、スタッカークレーンとの間でバケット３０を移載する際に、コンベヤ２８の搬送面よりもバケット３０を上昇させる。またバケット３０のＩＤタグ３７は、例えばスタッカークレーンの昇降台に設けたＩＤリーダで読み取るが、スタッカークレーンの昇降台にＩＤリーダライタを設けても良く、逆に昇降台にはＩＤリーダなどを設けなくても良い。またステーション８，９で、バケット３０のＩＤタグ３７を、リードライトできるようにしても良い。

図４にＩＤタグ３６のデータ構成を示すと、メーカコードの欄には物品の製造メーカや産地名などを記載し、品番の欄にはメーカコードの範囲内で物品の種類を特定する品番を記載する。ユニークＩＤの欄には、物品を特定するデータ、即ちユニークなＩＤを記載し、これは例えばメーカコードと品番の範囲内で個々の物品を特定するデータである。オプションの欄には個々の物品毎のデータを記載し、例えば賞味期限や次の宛先や次の行き先，次の工程，あるいはこの物品を組み込む最終製品のＩＤ、もしくは卸値などを書き込む。オプション情報は例えば、出庫ステーションから物品を出庫する際や入庫ステーションでの入庫時などに書き込む。オプション情報は、出庫後の物品の取り扱いに関するデータで、物品のＩＤ自体ではないデータである。

図５にコンピュータ２０とカメラ１３，１４やＩＤリーダ２２並びにＩＤリーダライタ２３との関係を示す。カメラ１３，１４でトレー上やバケット上の物品を撮像し、画像認識部４０でその位置を認識して、ハンド１１，１２のＸＹ方向の動作を制御する。ＩＤリーダ２２は入庫物品のＩＤデータを読み取り、バケット上のどの位置に物品を載置したかのハンドのデータと共に、物品データ算出部４２へ入力する。この結果、バケットのどの位置にどのＩＤの物品を収納したかのデータが得られる。このようにして、１バケット分の在庫データが得られる。出庫時には、１バケット分の在庫データ上の位置データ、あるいはカメラ１４で撮像した画像データを画像認識部４０で画像認識したものなどにより、ハンド１２を動作させて目標物品を１物品ずつピッキングする。ピッキングした物品のＩＤタグのデータをＩＤリーダライタ２３で読み取り、出庫予定の物品のＩＤと比較して、出庫時の検品を行う。また賞味期限や次の行き先，価格などの物品毎のデータがあれば、ＩＤリーダライタ２３で物品のＩＤタグにこのデータを書き込む。

図６に入庫時の処理を示すと、トレーを撮像して画像認識し、同時にバケットを撮像して画像認識し、バケット上の空き位置などを求めて、物品を収納する位置を決定する。トレー上の物品をハンドで１物品ずつピッキングし、ＩＤリーダでＩＤタグのデータを読み取り、バケットへ移載する。次いでバケットを入庫し、スタッカークレーンの昇降台に設けたＩＤリーダで、バケットに設けたＩＤタグのデータなどを読み取って、例えばＩＤタグに記載の棚番地に入庫する。これと並行して、１バケット分の在庫データをコンピュータに記憶する。

図７に出庫時の処理を示す。出庫先のトレーを認識し、画像認識により空き位置などを求めて、出庫物品を格納する位置を決定する。またバケットを撮像し、画像認識により物品の位置を決定する。なおバケットを撮像する代わりに、入庫時に求めた１バケット分の在庫データには、物品のＩＤとその位置とが記載されているので、在庫データ上の物品の位置を用いてピッキングしても良い。バケット上の物品を１物品ずつピッキングし、ＩＤタグに出庫時のデータを書き込む。なおバケット中の複数の物品の一部のみを出庫する場合、出庫する物品のみにデータを書き込めばよい。また出庫時に書き込むデータはオプションであり、このようなデータが存在しない場合、書き込みは不要である。次いでトレーを搬出し、バケットをバケットのＩＤタグに記載の棚番地などに再入庫する。また出庫した物品のＩＤのリストを、ＩＤリーダライタでＩＤを読み取る際に作成し、出庫時の検品を行うと共にバケット内の在庫データを上書きする。そして長距離コンベヤなどを管理する外部のコンピュータあるいは端末などへ、出庫データを出力する。

実施例では棚とステーションとスタッカークレーンとを組み合わせた自動倉庫を用いたが、これに限るものではない。例えば昇降自在な棚を複数段設け、棚が所定の高さまで昇降すると棚上の物品をステーションとの間で出し入れできるようにした自動倉庫でも良い。そしてこの場合、棚へキャリアを出し入れするステーションで、実施例と同様に１物品ずつ物品を受け渡しし、受け渡しの過程でＩＤタグのデータをリードライトすればよい。

実施例では入庫ステーション８と出庫ステーション９とを別々に示したが、これらを同一のステーションとしても良く、例えば共にＩＤリーダライタを設けても良い。あるいは入庫ステーションと出庫ステーションとを兼用した１つのステーションを設け、これにＩＤリーダ、あるいはＩＤリーダライタを設けても良い。またカメラ１３，１４は、受け渡し装置１０に設けても良く、例えばそのハンド１１，１２などに取り付けても良い。また自動倉庫を複数並列に配置して自動倉庫システムとしても、あるいはさらに有軌道台車システムや長距離コンベヤなどと組み合わせて保管倉庫システムとしても良い。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) バケット内の物品の位置とＩＤとを組み合わせた在庫データが得られる。
(2) 出庫時にはどのＩＤの物品を出庫したのかまで、個品単位で出庫データを管理できる。
(3) 出庫時に個々の物品毎にデータを書き込むことができる。このため出庫後の物流をきめ細やかに管理できる。
(4) 入庫時の検品や出庫時の検品を容易に行うことができる。
(5) ハンドで保持している物品のＩＤタグのデータのみを読み書きでき、他の物品のＩＤタグとの間で混信が生じない。

Claims (8)

1. 複数の物品を収納するキャリアに対して、物品を１個ずつ保持して受け渡しするハンドを備えた受け渡し装置により、物品を入出庫するようにした自動倉庫において、
   前記ハンドに物品のＩＤタグのデータを読み取るためのＩＤリーダを取り付けると共に、
   入庫する物品を撮像しその位置を求めるための撮像手段を設けて、求めた位置に応じて前記ハンドを制御することにより、物品のＩＤタグのデータを読み取りながら前記キャリアに物品を載置するようにし、
   前記ハンドが物品をキャリアに載置した位置と読み取ったＩＤタグのデータとを記憶するための記憶手段をさらに設けて、
   前記記憶手段に記憶した物品の載置位置に従って、前記キャリアから前記ハンドで物品をピッキングすると共に、ピッキングする物品のＩＤタグのデータを読み取るようにしたことを特徴とする、自動倉庫。
2. 前記物品を複数個載置するトレイを設けると共に、前記キャリアはバケットで、前記撮像手段はトレイ内の複数の物品を一括して撮像することにより、入庫する複数個の物品の位置を求めるようにしたことを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
3. 前記記憶手段を、自動倉庫の在庫を管理すると共に前記受け渡し装置を制御するためのコンピュータに設けたことを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
4. 前記受け渡し装置として、入庫用の受け渡し装置と出庫用の受け渡し装置とを設けて、出庫用の受け渡し装置のハンドにはＩＤリーダライタを取り付けて、キャリアから物品をピッキングする際に、物品のＩＤタグのデータを読み取ると共に、該ＩＤタグに出庫時のデータを書き込むようにしたことを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
5. 前記入庫用の受け渡し装置では、複数個の物品を載置したトレーから前記キャリアとしてのバケットへ１物品ずつ移載し、前記出庫用の受け渡し装置では前記バケットから出庫用のトレーへ物品を１物品ずつ移載することを特徴とする、請求項４の自動倉庫。
6. 複数の物品を収納するキャリアに対して、受け渡し装置のハンドにより物品を１個ずつ保持して入出庫する方法において、
   ハンドに物品のＩＤタグのデータを読み取るためのＩＤリーダを取り付け、
   入庫する物品を撮像しその位置を求めて、求めた位置に応じてハンドを制御して、物品のＩＤタグのデータを読み取りながらキャリアに物品を載置し、
   ハンドが物品をキャリアに載置した位置と読み取ったＩＤタグのデータとを記憶し、
   記憶した物品の載置位置に従ってキャリアからハンドで物品をピッキングしながら、物品のＩＤタグのデータを読み取ることを特徴とする、自動倉庫での入出庫方法。
7. 入庫する物品を複数個トレイに載置して受け渡し手段へと搬送すると共に、前記ハンドでトレイからキャリアとしてのバケットへ物品を入庫し、トレイ内の複数の物品を一括して撮像して、求めた位置に応じてハンドを制御することを特徴とする、請求項６の自動倉庫での入出庫方法。
8. 物品の受け渡し装置として入庫用の受け渡し装置と出庫用の受け渡し装置とを設けて、出庫用の受け渡し装置のハンドにＩＤリーダライタを取り付け、キャリアから物品をピッキングする際に、物品のＩＤタグのデータを読み取ると共に、該ＩＤタグに出庫時のデータを書き込むようにしたことを特徴とする、請求項６の自動倉庫での入出庫方法。

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