JP4610287B2 - 物品取り出し装置及び仕分け設備 - Google Patents

Description

本発明は、例えば多数の物品を取り扱う物流センター等において、入荷された物品をオーダー毎に仕分けて出荷する際、流動棚に保管された物品をケースと共に取り出すための物品取り出し装置に関する。

従来、多段多列の流動棚に保管された物品を取り出す手段としては、例えばスタッカクレーン型の取り出し装置が知られている。

しかし、このようなスタッカクレーン型の取り出し装置は、流動棚に保管された物品を一つ毎取り出し、その搬送方向を直角方向に変換して排出コンベヤに移送するため、取り出し能力に限界がある。

また、この取り出し装置においては、一端が流動棚の取り出し口に位置する昇降可能なピック部を有するとともに他端が排出コンベヤに連結したベルトコンベヤを備え、ピック部の昇降に伴ってベルトコンベヤの傾斜角度を変更するようにしているが、最端部の流動棚の取り出しを考慮すると、ベルトコンベヤの長さが長く、この部分に保管用ラックを配置できないため、スペース効率が悪いという問題がある。

また、一つの流動棚に保管してある物品を停止させることなくまとめて排出させ取り出し能力を高めた取り出し装置も知られているが、この従来技術においては、流動棚の排出方向に沿って傾斜角度を変更可能なベルトコンベヤによって物品を排出させるため、ベルトコンベヤの長さがデッドスペースになり、スペース効率が悪いという問題がある。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、取り出し能力が高く、しかも省スペース化が可能な物品取り出し装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、多段多列の保管コンベヤを有する流動棚に保管された複数の物品を取り出し、物品移載部を介して排出コンベヤに移送するための物品取り出し装置であって、前記流動棚の所定の保管コンベヤから前記複数の物品を順次取り出す物品取り出し機構と、前記物品取り出し機構に対して近接可能に構成され、当該物品取り出し機構によって取り出された前記複数の物品を、カーブコンベヤを介してローラコンベヤ上に一列に並べて一時的に待機保管し、かつ、当該複数の物品を一列に並べられた状態で押し出す機能を有する物品待機部と、前記物品待機部から押し出された前記複数の物品を一列に並べられた状態で受け取り、前記物品移載部まで下方に移動可能に構成された物品移動台とを備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の物品取り出し装置であって、前記流動棚は、その最下流先端部に固定ストッパを有し所定の角度傾斜させたフリーコンベヤを備え、当該フリーコンベヤの前記固定ストッパの側方に物品取り出し用逃げ空間が形成され、前記流動棚の各物品取り出し部に対して移動近接可能に構成され、物品取り出しの際、前記流動棚の物品取り出し用逃げ空間を下方から通過して、前記固定ストッパによって係止された物品を取り出すように構成された物品取り出し用コンベヤを有することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、複数の物品収納ケースを保管可能なフリーコンベヤを有する多階層構造の保管部を備え、入庫された物品収納ケースを仕分けて保管し、出庫するための仕分け設備であって、前記保管部に対応するように垂直方向に積層された複数の受け渡し部を有し、導入された複数の物品収納ケースを所定の仕分けデータに基づいて前記受け渡し部に仕分けるように構成された縦型仕分け装置と、前記保管部と前記縦型仕分け装置との間を走行するように構成され前記縦型仕分け装置の各段の受け渡し部から前記物品収納ケースを受け取り前記保管部の所定の保管領域に投入する仕分け台車を有する走行仕分け部と、所定のオーダー情報に基づいて前記保管部の所定のフリーコンベヤから所定の物品収納ケースを取り出し、物品移載部を介して排出コンベヤに移送するためのケース取り出し装置とを備え、当該ケース取り出し装置は、前記流動棚の所定のフリーコンベヤから前記複数の物品を順次取り出す物品取り出し機構と、前記物品取り出し機構に対して近接可能に構成され、前記取り出し機構によって取り出された前記複数の物品を、カーブコンベヤを介してローラコンベヤ上に一列に並べて一時的に待機保管し、かつ、当該複数の物品を一列に並べられた状態で押し出す機能を有する物品待機部と、前記物品待機部から押し出された前記複数の物品を一列に並べられた状態で受け取り、前記物品移載部まで下方に移動可能に構成された物品移動台とを備えたことを特徴とする。

本発明の場合、流動棚から物品取り出し機構によって取り出され導入された複数の物品を、カーブコンベヤを介してローラコンベヤ上に一列に並べて物品待機部によって一時的に待機保管し、この物品待機部から一列に並べられた状態で押し出された複数の物品を物品移動台で受け取って物品移載部まで下方向に移動し、物品移載部から排出コンベヤに複数の物品を移載するようにしたことから、従来技術のようにデッドスペースの原因となるベルトコンベヤを用いる必要はなく、省スペース化を図ることが可能になる。

また、本発明においては、多段多列の流動棚に保管された物品を取り出すための物品取り出し機構として、流動棚が、その最下流先端部に固定ストッパを有し所定の角度傾斜させたフリーコンベヤを備え、当該フリーコンベヤの固定ストッパの側方に物品取り出し用逃げ空間が形成され、流動棚の各物品取り出し部に対して移動近接可能に構成され、物品取り出しの際、流動棚の物品取り出し用逃げ空間を下方から通過して、固定ストッパによって係止された物品を取り出すように構成された物品取り出し用コンベヤを有するものを用いることにより、流動棚から物品を連続的に取り出して出荷することができ、取り出し能力を大幅に向上させることができる。

このように、本発明によれば、非常に大きな間口数を有する仕分け設備に対して好適な物品取り出し装置を提供することが可能になる。

本発明によれば、取り出し能力が高く、しかも省スペース化が可能な物品取り出し装置を提供することができる。

以下、本発明に係る物品取り出し装置の最良の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の物品取り出し装置を用いた仕分け設備の一例を示す斜視図、図２は、同仕分け設備の基本構成を示す平面図である。
図１及び図２に示すように、本実施の形態の仕分け設備１は、複数の物品収納ケースを保管可能な保管部２を有し、この保管部２の近傍に、縦型仕分け装置３と、走行仕分け部４と、ケース取り出し装置５がそれぞれ配設されている。

保管部２は、例えば後述するフローラック２３を有する多数の保管コンベヤ（流動棚）２０が平行に並べられ多段状に組み付けられているもので、本実施の形態の場合は、第１及び第２の保管コンベヤ群２１、２２から構成されている。

ここで、第１の保管コンベヤ群２１は、それぞれの投入部２１ａ、２１ｂを対向させた状態で配置された一対の対向コンベヤ群２１Ａ、２１Ｂから構成されている。

また、第２の保管コンベヤ群２２もまた、それぞれの投入部２２ａ、２２ｂを対向させた状態で配置された一対の対向コンベヤ群２２Ａ、２２Ｂから構成されている。

そして、これら第１及び第２の保管コンベヤ群２１、２２は隣接配置され、それぞれ対応する対向コンベヤ群２１Ａ、２２Ａ並びに対向コンベヤ群２１Ｂ、２２Ｂの投入部２１ａ、２２ａ並びに２１ｂ、２２ｂが直線状に配列されるように構成されている。

なお、本実施の形態の場合、第１及び第２の保管コンベヤ群２１、２２としては、同数の保管コンベヤ２０を有し同一の構成を有するものが用いられている。

保管部２の保管コンベヤ２０は、例えば１日のオーダー数に対応させて設けられ、各保管コンベヤ２０には各オーダーに対応した位置情報が付与されている。

なお、各保管コンベヤ２０には、所定のオーダー情報に基づいて所定数の物品収納ケース１０を切り出す手段（図示せず）が設けられている。

縦型仕分け装置３は、入庫コンベヤ６の搬送方向下流端部に設けられたタワー状の垂直仕分けコンベヤ３０と、例えば保管部２の各段の保管コンベヤ２０に対応する受け渡し部３１とを有している。

垂直仕分けコンベヤ３０は、入庫コンベヤ６から導入された物品収納ケース１０を、例えばチェーンに取り付けられた複数のフック（図示せず）によって上方に搬送し、所定の仕分けデータに従って所定の階の受け渡し部３１に仕分けるように構成されている。

そして、受け渡し部３１には、仕分けられた各物品収納ケース１０を、以下の走行仕分け部４に向って受け渡すためのステーション３２がそれぞれ設けられている。

本実施の形態の走行仕分け部４は、第１の保管コンベヤ群２１の対向コンベヤ群２１Ａ、２１Ｂの間と、第２の保管コンベヤ群２２の対向コンベヤ群２２Ａ、２２Ｂの間に沿って設けられており、この走行仕分け部４は、例えば保管部２の各段の保管コンベヤ２０に対応する走行レーン４０と、各走行レーン４０に沿って往復移動可能な仕分け台車４１とを有している。

ここで、各走行レーン４０は、各保管コンベヤ２０の幅方向に延びるように水平に配設され、各段の投入部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂとほぼ同じ高さになるように多段状に設けられている。

仕分け台車４１には、その走行方向に対して直交する方向に物品収納ケース１０を仕分ける例えばクロスベルト方式の仕分け部４２が設けられ、上記垂直仕分けコンベヤ３０の受け渡し部３１から受け渡された物品収納ケース１０を、所定のオーダー情報に基づいて、第１及び第２の保管コンベヤ群２１、２２の各段の保管コンベヤ２０の投入部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂに投入するように構成されている。

なお、上述した垂直仕分けコンベヤ３０は、仕分け能力を向上させる観点から、走行仕分け部４の走行レーン４０の端部ではなく、ほぼ中央部分付近に配置することが好ましい。

一方、本実施の形態のケース取り出し装置５は、第１及び第２の保管コンベヤ群２１、２２の切り出し部２１ｃ、２１ｄ、２２ｃ、２２ｄの近傍に設けられた第１及び第２のケース取り出し装置５Ａ、５Ｂを有している。

これら第１及び第２の保管コンベヤ群２１、２２の切り出し部２１ｃ、２１ｄ、２２ｃ、２２ｄは、各保管コンベヤ２０に保管された物品収納ケース１０を、順次、取り出して出庫するように構成されている。

図３は、本発明に係るケース取り出し装置の実施の形態の構成を示す斜視図である。
図３に示すように、本実施の形態のケース取り出し装置５は、例えば出庫コンベヤ７と平行に隣接配置されたレール５０上を往復動可能な本体フレーム５１を有している。

本体フレーム５１は、保管部２とほぼ同じ高さに形成され、この本体フレーム５１には、独立して高さ方向に上下動可能な昇降ステーション（物品待機部）５３及び昇降テーブル（物品移動台）５４が設けられている。

昇降ステーション５３は、後述するケース取り出し機構によって各保管コンベヤ２０から取り出された物品収納ケース１０を導入するための導入部５５を有している。そして、この導入部５５から導入した所定数の物品収納ケース１０を、例えば９０度の角度で湾曲したカーブコンベヤ５９を介してローラコンベヤ５６上に一列に並べ、さらにプッシャ５７によって昇降テーブル５４に移載するように構成されている。

さらに、本体フレーム５１の下部には、昇降テーブル５４から受け渡された物品収納ケース１０を出庫コンベヤ７に移載するためのトランスコンベヤ（物品移載部）５８が、出庫コンベヤ７対して隣接する位置に設けられている。

図４は、本実施の形態のケース取り出し装置のケース取り出し機構の構成を示す斜視図、図５（ａ）（ｂ）は、同ケース取り出し機構の構成を示す平面図、図６は、同ケース取り出し機構の構成及び動作を示す平面図、図６（ａ）（ｂ）は、同ケース取り出し機構の構成及び動作を示す正面図である。

図４及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態のケース取り出し機構（物品取り出し機構）６０は、上述したケース取り出し装置５の導入部５５に設けられたケース取り出し手段６１を有している。

このケース取り出し手段６１は、上述したケース取り出し装置５のカーブコンベヤ５９の上流側に設けられた導入コンベヤ６２と、この導入コンベヤ６２の上流先端部に設けられたケース取り出しコンベヤ（物品取り出し用コンベヤ）６３とを有している。

本実施の形態の導入コンベヤ６２は、物品収納ケース１０の両側部を支持できるような間隔をおいて配置された一対のベルトコンベヤ６２ａ、６２ｂを有し、これら一対のベルトコンベヤ６２ａ、６２ｂは、保管コンベヤ２０における物品収納ケース１０の搬送方向とほぼ同じ方向に動作するように同期して駆動制御されるように構成されている。

ケース取り出しコンベヤ６３は、導入コンベヤ６２の上流先端部において上下方向に回動するように取り付けられた一対のベルトコンベヤ６３ａ、６３ｂを有している。

これら一対のベルトコンベヤ６３ａ、６３ｂは、導入コンベヤ６２のベルトコンベヤ６２ａ、６２ｂの内側の位置に所定の間隔をおいて配設され、導入コンベヤ６２のベルトコンベヤ６２ａ、６２ｂと同期して駆動するように制御されるようになっている。

図６（ａ）（ｂ）に示すように、ケース取り出しコンベヤ６３の一対のベルトコンベヤ６３ａ、６３ｂは、導入コンベヤ６２の下方に設けられたアクチュエータ６４によって上下方向に一体的に回動するように構成されている。

一方、保管コンベヤ２０のフローラック２３は、下流先端部に固定ストッパ２５を有する一対のフリーコンベヤ２３（２３ａ、２３ｂ）を有している。これら一対のフリーコンベヤ２３ａ、２３ｂは、物品収納ケース１０の両側部を支持搬送するように所定の間隔をおいて配設されており、ケース取り出しコンベヤ６３を回動させた場合に、これらフリーコンベヤ２３ａ、２３ｂの間に形成されたケース取り出し用逃げ空間２４の間をケース取り出しコンベヤ６３が通過するように構成されている。

このような構成の下、本実施の形態においては、まず、入荷された物品について作業者がアイテム内容を確認した後、その物品を物品収納ケース１０に例えば１個毎投入し、その後、物品を収納した物品収納ケース１０のバーコードをバーコードリーダによって読み取らせ、各物品のアイテム情報とケースのＩＤ情報の関連付けを行う（図示せず）。

そして、図１に示すように、各物品収納ケース１０を、入庫コンベヤ６を介して縦型仕分け装置３の垂直仕分けコンベヤ３０に搬送する。

垂直仕分けコンベヤ３０においては、入庫コンベヤ６から導入された物品収納ケース１０を順次上方に搬送し、所定の仕分けデータに従って所定の段の受け渡し部３１に仕分ける。

受け渡し部３１では、仕分けられた各物品収納ケース１０を、ステーション３２を介して対応する仕分け台車４１に受け渡す。

そして、仕分け台車４１を、所定のオーダー情報に従い、レール４０上を移動させ、例えば、各物品収納ケース１０を所定の保管コンベヤ２０に投入して入庫し、その後はオーダー単位で保管を行う。

一方、各保管コンベヤ２０に保管された物品収納ケース１０は、後述するシーケンスに従い、ケース取り出し装置５を用いて順次出庫コンベヤ７に切り出す。

この場合、図１に示すように、本体フレーム５１を所定の位置に移動させるとともに、昇降ステーション５３及び昇降テーブル５４を上下動させることにより、物品収納ケース１０を切り出す保管コンベヤ２０に対して導入部５５を近接させる。

そして、所定のオーダー情報に従い、上述したケース取り出し機構６０によって所定の保管コンベヤ２０から所定の各物品収納ケース１０を取り出す。

ここでは、図５（ａ）（ｂ）及び図６（ａ）（ｂ）に示すように、ケース取り出しコンベヤ６３を上方へ回動させてフリーコンベヤ２３ａ、２３ｂの間のケース取り出し用逃げ空間２４に挿入する。

この場合、ケース取り出しコンベヤ６３の上面が固定ストッパ２５の上端部より高い位置となるようにケース取り出しコンベヤ６３を回動させ、さらにケース取り出しコンベヤ６３及び導入コンベヤ６２を動作させる。

これにより、ケース取り出しコンベヤ６３が、固定ストッパ２５によって係止された物品収納ケース１０の下面に接触して物品収納ケース１０が持ち上げられ、固定ストッパ２５を乗り越えてケース取り出し装置５のカーブコンベヤ５９に向って搬送される。

そして、図７に示すように、カーブコンベヤ５９を介して所定数の物品収納ケース１０をローラコンベヤ５６上に一列に並べる。

さらに、図８に示すように、プッシャ５７を動作させてこれら複数の物品収納ケース１０を昇降テーブル５４上に移載する。

その後、図９に示すように、昇降テーブル５４を下降させ、複数の物品収納ケース１０を昇降テーブル５４からトランスコンベヤ５８上に載置し、さらに、トランスコンベヤ５８から出庫コンベヤ７上に移載する。

なお、この時点において、本体フレーム５１及び昇降ステーション５３を、次に取り出す保管コンベヤ２０に向って移動させておく。

そして、図１０に示すように、出庫コンベヤ７上の物品収納ケース１０を後段の作業領域に向って搬送する。この場合、次の保管コンベヤ２０から取り出された所定数の物品収納ケース１０の昇降ステーション５３への導入を開始するとともに、昇降テーブル５４を昇降ステーション５３の位置まで上昇させる。

以上述べたように本実施の形態においては、保管コンベヤ２０からケース取り出し機構６０によって取り出され導入された物品収納ケース１０を昇降ステーション５３によって一時的に待機保管し、この昇降ステーション５３から押し出された物品収納ケース１０を昇降テーブル５４で受け取ってトランスコンベヤ５８まで下方向に移動し、トランスコンベヤ５８から出庫コンベヤ７に物品収納ケース１０を押し出すようにしたことから、従来技術のようにデッドスペースの原因となるベルトコンベヤを用いる必要はなく、省スペース化を図ることが可能になる。

また、本実施の形態においては、保管コンベヤ２０のフローラック２３の固定ストッパ２５の側方近傍にケース取り出し用逃げ空間２４を形成し、ケース取り出しの際、ケース取り出しコンベヤ６３をケース取り出し用逃げ空間２４の下方から通過させ、固定ストッパ２５によって係止された物品収納ケース１０を取り出すようにしたことから、保管コンベヤ２０から物品収納ケース１０を連続的に取り出して出荷することができ、取り出し能力を大幅に向上させることができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態では、保管コンベヤ２０から取り出した物品収納ケース１０をケース取り出し装置５の昇降テーブル５４で下降させて出庫コンベヤ７に受け渡すようにしたが、本発明はこれに限られず、昇降テーブル５４を上昇又は横方向に移動させて出庫するように構成することも可能である。

本発明においては、入荷された複数の物品を１個毎物品収納ケースに収納する場合のほか、一つのオーダー内で同一アイテムが複数個ある場合には、同一アイテムの複数個の物品を物品収納ケースに収納することも可能である。

また、本発明は、物品収納ケースのみならず種々の物品を取り出す場合に適用することができるものである。

本発明の物品取り出し装置を用いた仕分け設備の一例を示す斜視図である。 同仕分け設備の基本構成を示す平面図である。 本発明に係るケース取り出し装置の実施の形態の構成を示す斜視図である。 同実施の形態のケース取り出し装置のケース取り出し機構の構成を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）：同ケース取り出し機構の構成を示す平面図である。 （ａ）（ｂ）：同ケース取り出し機構の構成及び動作を示す正面図である。 同実施の形態のケース取り出し装置の動作を示す斜視図である（その１）。 同実施の形態のケース取り出し装置の動作を示す斜視図である（その２）。 同実施の形態のケース取り出し装置の動作を示す斜視図である（その３）。 同実施の形態のケース取り出し装置の動作を示す斜視図である（その４）。

符号の説明

１…仕分け設備
２…保管部
３…縦型仕分け装置
４…走行仕分け部
５…ケース取り出し装置（物品取り出し装置）
１０…物品収納ケース（物品）
２０…保管コンベヤ（流動棚）
２３（２３ａ、２３ｂ）…フリーコンベヤ
２４…ケース取り出し用逃げ空間（物品取り出し用逃げ空間）
２５…固定ストッパ
５３…昇降ステーション（物品待機部）
５４…昇降テーブル（物品移動台）
５８…トランスコンベヤ（物品移載部）
６０…ケース取り出し機構（物品取り出し）
６３…ケース取り出しコンベヤ（物品取り出し用コンベヤ）

Claims (3)

1. 多段多列の保管コンベヤを有する流動棚に保管された複数の物品を取り出し、物品移載部を介して排出コンベヤに移送するための物品取り出し装置であって、
   前記流動棚の所定の保管コンベヤから前記複数の物品を順次取り出す物品取り出し機構と、
   前記物品取り出し機構に対して近接可能に構成され、当該物品取り出し機構によって取り出された前記複数の物品を、カーブコンベヤを介してローラコンベヤ上に一列に並べて一時的に待機保管し、かつ、当該複数の物品を一列に並べられた状態で押し出す機能を有する物品待機部と、
   前記物品待機部から押し出された前記複数の物品を一列に並べられた状態で受け取り、前記物品移載部まで下方に移動可能に構成された物品移動台とを備えたことを特徴とする物品取り出し装置。
2. 前記流動棚は、その最下流先端部に固定ストッパを有し所定の角度傾斜させたフリーコンベヤを備え、当該フリーコンベヤの前記固定ストッパの側方に物品取り出し用逃げ空間が形成され、
   前記流動棚の各物品取り出し部に対して移動近接可能に構成され、物品取り出しの際、前記流動棚の物品取り出し用逃げ空間を下方から通過して、前記固定ストッパによって係止された物品を取り出すように構成された物品取り出し用コンベヤを有することを特徴とする請求項１記載の物品取り出し装置。
3. 複数の物品収納ケースを保管可能なフリーコンベヤを有する多階層構造の保管部を備え、入庫された物品収納ケースを仕分けて保管し、出庫するための仕分け設備であって、
   前記保管部に対応するように垂直方向に積層された複数の受け渡し部を有し、導入された複数の物品収納ケースを所定の仕分けデータに基づいて前記受け渡し部に仕分けるように構成された縦型仕分け装置と、
   前記保管部と前記縦型仕分け装置との間を走行するように構成され前記縦型仕分け装置の各段の受け渡し部から前記物品収納ケースを受け取り前記保管部の所定の保管領域に投入する仕分け台車を有する走行仕分け部と、
   所定のオーダー情報に基づいて前記保管部の所定のフリーコンベヤから所定の物品収納ケースを取り出し、物品移載部を介して排出コンベヤに移送するためのケース取り出し装置とを備え、
   当該ケース取り出し装置は、前記流動棚の所定のフリーコンベヤから前記複数の物品を順次取り出す物品取り出し機構と、前記物品取り出し機構に対して近接可能に構成され、前記取り出し機構によって取り出された前記複数の物品を、カーブコンベヤを介してローラコンベヤ上に一列に並べて一時的に待機保管し、かつ、当該複数の物品を一列に並べられた状態で押し出す機能を有する物品待機部と、前記物品待機部から押し出された前記複数の物品を一列に並べられた状態で受け取り、前記物品移載部まで下方に移動可能に構成された物品移動台とを備えたことを特徴とする仕分け設備。

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