JP4732796B2 - 仕分け装置 - Google Patents

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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ための仕分け装置に関し、特に、1バッジの仕分け処理に際して、当該仕分け装置の間口数以上のオーダー(仕分け数)に仕分けが可能な仕分け方法及び仕分け装置に関する。
従来の仕分け装置(自動倉庫)としては、格納棚を多段に配置した格納部と、格納部を挟んで一方の側に配置した入庫用通路と、格納部を挟んで他方の側に配置した出庫用通路とを備えており、前記格納棚は、入庫用通路の側に位置した始端部から出庫用通路の側に位置した終端部に向けて荷が自走する細長いフローラックを多数並設した構成になっており、各フローラックの終端に荷を停止させるストッパーが設けられている一方、前記出庫用通路には、荷をフローラックに載せ替える入庫用移載装置が配置され、出庫用通路には、フローラック上の先頭の荷を取り出す出庫用移載装置が配置されており、この出庫用移載装置には、荷をストッパーよりも高くすくい上げて取り出すフォークを備えたピッキングユニットが設けられている自動倉庫が知られている。(例えば、特許文献1参照)
また、本出願人の先願(特願2004−292573)は、簡素な構成で、かつ、仕分け能力の高い縦型仕分け装置が以下の如く開示されている。
図1は先願の縦型仕分け装置を用いた仕分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に示すように、仕分け設備1は、複数の物品収納ケース(物品)10を保管可能な保管部2を有し、この保管部の近傍に、後述する縦型仕分け装置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、例えばフローラックからなる多数の保管コンベヤ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、図1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,21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2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、図1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が必ずしも同一の構成でなくとも良い。
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、後
述する複数の支持ブラケット36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(シュート部)31に仕分けるように構成されている。
また、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。
図1の仕分け台車部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、この仕分け台車部44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。
走行台車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。
ところで、図1の場合、上述した垂直仕分けコンベヤ20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。
この場合、より好ましくは、例えば図2に示すように、縦型仕分け装置3の受け渡し部
31が、第1及び第2の保管コンベヤ群21,22の間に位置し、それぞれの各保管コン
ベヤ20に対して各走行台車41の移動距離が等しい位置となるように構成することが好
ましい。
一方、図1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5(5A,5B)を有している。
図1に示すように、ケース切り出し装置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53及び昇降テーブル54が設けられている。
昇降ステーション52は、各保管コンベヤ20から切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、この導入部55から導入した所定数の物品収納ケース
10をローラコンベヤ56によって一列に並べ、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58が、出庫コンベヤ7に対して隣接する位置に設けられている。
特開2004−131258号公報
上記仕分け装置には、多数(例えば、2000〜3000)の保管コンベア(以下、仕分け間口と称する)が存在し、個々の仕分け間口には、所定個数の物品収納ケース(例えば、7個)が収納可能に構成されている。
図1の如き、仕分け装置における仕分け処理では、従来は、1仕分け間口に1オーダ(1方面)のアドレスを割り当てて、1仕分け間口を1オーダで専有させる仕分け処理が行われていた。
しかし、1仕分け間口に収納される物品収納ケースの数は通常3〜4個であるので、従来の仕分け方法では、1仕分け間口に収納される物品収納ケースの数が少ない場合にも、1仕分け間口を専有するため、仕分け装置の保管効率が低いという問題があった。
また、仕分け装置としての保管効率が低いため、1バッチで処理できる物品収納ケースの数も少なくなって、バッチ回数も多くなり、バッチ間ロスが生じるという問題があった。
本発明の課題は、1仕分け間口に複数個のオーダを割り当てて、仕分け時(入庫時)には割り当てられた複数のオーダの物品収納ケースを順不同に収納して、出庫時に仕分け間口に収納された物品収納ケースをオーダ順に並び替え処理をして出庫させることによって、保管効率の良い仕分け方法及び仕分け装置を提供することにある。
前記課題を解決するために、 所定数の物品が保管可能な複数の保管コンベヤ対して、複数のオーダを有する複数の物品を仕分ける仕分け装置であって、1バッチで処理される全ての物品のオーダを解析して、前記保管コンベヤ間ではオーダ順を確保し、各保管コンベヤには複数のオーダの設定を許容するオーダ設定手段と、入庫時に、前記保管コンベヤ間ではオーダ順を確保し、各保管コンベヤ内ではオーダ順に関わらずに物品を投入する仕分け手段と、出庫時に、各保管コンベヤ内の物品の出荷順をオーダ順に物品並び替え手段とを備えることを特徴とする。(請求項
また、前記仕分け装置は、高層に配置された格段のステーションに一次仕分けを行う縦
型仕分け装置であって、前記格段のステーションから物品を受け取り、前記保管コンベヤ
まで走行して物品を投入する仕分け台車と、前記保管コンベヤから前記物品を出庫コンベ
ヤに流すための取り出し台車と、前記出庫コンベヤ上の前記保管コンベヤ単位の物品の並
び替えを実行する物品並び替え装置とを含むことを特徴とする。(請求項
前記物品は、物品収納ケースに入れられて処理されることを特徴とする請求項1又は2に記載仕分け装置。(請求項
請求項1〜3に記載の発明は、1仕分け間口に複数個のオーダを割り当てて、仕分け時
(入庫時)には割り当てられた複数のオーダの物品収納ケースを順不同に収納して、出庫
時に仕分け間口に収納された物品収納ケースをオーダ順に並び替え処理をして出庫させる
ことによって、保管効率の良仕分け装置を実現することができる。
本発明の1仕分け間口に複数個のオーダを割り当てて、仕分け時(入庫時)には割り当てられた複数のオーダの物品収納ケースを順不同に収納して、出庫時に仕分け間口に収納された物品収納ケースをオーダ順に並び替え処理をして出庫させることによって、保管効率の良い仕分け方法及び仕分け装置は、以下の技術を前提として実現される。
(a) 各仕分け間口の割り当て(アドレスの設定)を、1オーダに限定せずに、複数のオーダの物品収納ケースがはいることを容認する。
(b) 各仕分け間口を空ケースの保管場所としても使用する。
(c) 全ての仕分け間口を最大収納個数単(例えば、7ケース単位)で運用することを減速とする。各バッチのスタート時には、全ての仕分け間口が空ケース(物品収納ケースが空)若しくは実ケース(物品収納ケース内に物品有り)が7個ずつ保管された状態になっている。
(d) 仕分け対象の物品の仕分けデータをオーダ順に並べ、並べられた全アイテム(物品収納ケース)を順に7アイテムずつに区切り、各仕分け間口に該当するオーダを割り当てる。(この場合、オーダの区切りに関係なく機械的に、7アイテム毎に区切るので、1仕分け間口に複数のオーダが割り当てられることがある。)
(e) 物品収納ケースの入庫(仕分け)完了の段階では、個々の仕分け間口内でのオーダ順はまもられていない可能性があるので、出庫時に各仕分け間口の7ケース毎に、オーダ順を並び替える必要がある。
次に、仕分け対象の物品の仕分けデータをオーダ順に並べ、並べられた全アイテムを複数の仕分け間口に割り振り、全アイテムを収納した状態の例を表1を用いて示す。
A=2,B=7,C=2,D=11,F=1,G=3,H=4のアイテムの例
Figure 0004732796

表1の如く、仕分け間口3以外では、物品収納ケースのオーダ順がバラバラであるため、出庫後に並び替えを実行して順序を揃える必要がある。
次に、前記並び替え処理の運用例について説明する。
表1の仕分け間口から順次出庫された物品収納ケース列の並び替え処理を実行して出荷箱に入れて出荷する手順を説明する。
先ず、出荷担当者が物品収納ケースから出荷箱にオーダ毎にピックアップして出荷(袋積)する処理を図3を用いて説明する。
図3(a)は第1の状態を示し、2列(上段及び下段)のコンベヤライン31及び32によって、表1の仕分け間口(1)〜(5)の7個ずつの物品収納ケースが交互に運ばれてストッパ35で止められる。
前記7個の物品収納ケースが停止した位置に対応してランプ36が設けられている。
また、33は次に出荷される出荷箱Aで、34は出荷箱(A)の次に出荷される出荷箱(B)である。
図3(a)では、表1の仕分け間口(1)の7個の物品収納ケースが、下のコンベヤラインのストッパ35で出荷位置に停止させられて、個々の物品収納ケースに対応する位置に配置されたランプ36の内の次に出荷される出荷箱(A)に対応するものが点灯するよう図示しないシステムによって制御されている。
この状態で、出荷担当者は、ランプが点灯している物品収納ケースに入っているオーダAに対応する物品(A)を出荷箱(A)内に投入する。
この時に、上段のコンベヤライン31では、次の仕分け間口(2)の7個の物品収納ケースが移動中である。
図3(b)は、出荷箱Aに対するオーダAに対応する物品の全ての投入が終了した時点の状態を示す図である。
この状態で、図示しないタッチパネルの完了釦を押すと、出荷箱Aが矢印方向に発進させられ、次の出荷箱Bが出荷位置に移動すると共に、オーダBに対応するランプが点灯する。
この状態で、出荷担当者は、ランプが点灯している物品収納ケースに入っているオーダBに対応する物品(B)を出荷箱(B)内に投入する。
この時に、上段のコンベヤライン31には、次の仕分け間口(2)の7個の物品収納ケースが出荷位置にストッパ35で停止させられている。
図3(c)は、仕分け間口(1)のオーダBに対応する物品の投入が終了した時点で図示しないタッチパネルの完了釦を押した状態を示している。
この時、下段のコンベヤライン32上の仕分け間口(1)の7個の物品収納ケース(全て空)が矢印方向に移動すると共に、次の仕分け間口(3)の7個の物品収納ケースが矢印方向に移動してくる。
この状態では、上段の仕分け間口(2)のオーダBに対応するランプが点灯するので、出荷担当者は、ランプが点灯している物品収納ケースに入っているオーダBに対応する物品(B)を出荷箱(B)内に投入する。
上記図3(a)〜(c)の手順をオーダ順に繰り返すことによって、順不同に投入された物品をオーダ順に並び替えることができる。
この際、出荷担当者はランプが点灯した物品収納ケース内の物品を機械的にピックアップして出荷箱に投入するだけであるので、間違いが少なく処理できる。
次に、機械的機構によって並び替えを実行する自動並び替え装置について説明する。
図4は、その第1の例の原理を示す図であって、切り出しコンベヤ41、払い出しコンベヤ42及びプッシャ群43で構成されている。
図4(a)は、切り出しコンベヤで7個の物品収納ケースが搬送される際に、BCR又はRFIDアンテナ等の読取り部44で各物品収納ケースのオーダを読み取って、そのデータを払い出しコンベヤ42の7個の物品収納ケースの配置位置及び個々のプッシャに設定された状態を示している。(図4ではオーダとして、Bが個、Cが2個、Dが3個であるので、払い出しコンベヤには、移動方向の先頭からB,B,C,C,D,D,Dと設定される。)
切り出しコンベヤ41が発進して、物品収納ケースがオーダが設定された並び替え位置に来ると対応するプッシャ43が作動して物品収納ケースを払い出しコンベヤ42上に押し出す状態を図4(b)は示している。
このときには、払い出しコンベヤ42は停止しているので、物品収納ケースは押し出されたその位置に留まる。
次に、図4(c)は、7個全ての物品収納ケースの並び替え処理が終了した状態を示す図であって、全ての物品収納ケースの並び替えが終了すると、払い出しコンベヤ42は発進し、次の7個の物品収納ケースが切り出しコンベヤで搬送されてくる。
上記手順を繰り返すことによって、自動的に並び替えが実行される。
図5は、第2の例の原理を示す図であって、切り出しコンベヤ41、整列コンベヤ45、払い出しコンベヤ42及びプッシャ群43、ストッパ46で構成されている。
図5(a)は、切り出しコンベヤで7個の物品収納ケースが搬送される際に、(BCR又はRFIDアンテナ)読取り部44で各物品収納ケースのオーダを読み取って、そのデータを個々のプッシャに設定された状態を示している。
先ず、図5(a)では、切り出しコンベヤ41から1個ずつ物品収納ケースが整列コンベヤ45に搬送され、物品収納ケースは整列コンベヤ上で、ストッパ46によってプッシャに対応した位置に停止させられる。
図5(b)は、7個全ての物品収納ケースが停止された状態を示し、この状態で、先ず第1オーダであるオーダBに対応するプッシャ43が作動して物品収納ケースを走行中の払い出しコンベヤ42上に押し出す。
図5(c)は、押し出されたオーダBがプッシャ位置を通過すると、次の第2オーダであるオーダCに対応するプッシャ43が作動して物品収納ケースを走行中の払い出しコンベヤ42上に押し出す。
上記手順を繰り返すことによって、自動的に並び替えが実行される。
なお、仕分け装置の例としては、仕分け能力の高い縦型仕分け装置の例を挙げて説明したが、本発明の物品並び替え装置が適用される用途として縦型の仕分け装置に限定されるものではないことは明らかである。
また、本発明の物品並び替え装置の能力が高いので、複数のルートで流れる物品の並び替え処理を時分割的に制御して、共通の物品並び替え装置で実行することが可能である。
図6に、複数(図では2)ルートから物品の並び替え処理を共通の並び替え装置で実行する例を示す。
図6において、43で示すプッシャ群の部分が、図4及び図5における並ぶ替え装置部分に相当し、切り出しコンベヤ41で2ルートで搬送された7個単位の物品収納ケースを
並び替え処理を実行して、a方向及びb方向に交互に搬送することによって、2ルートの物品を単一の並び替え装置で処理できる。
本発明の並び替え装置を使用した仕分け方法及び仕分け装置では、1ユニットの使用可間口(保管コンベヤ)数を2200とし、10%のオーダが当該オーダのアイテム数(ケース数)が8個以上(2間口専有する)であるとすると、1間口を1オーダに限定する従来方式の場合には、1バッチのオーダ数は約1000オーダ(全間口の半分を出庫、半分を入庫として使用するため1バッチで使用できのは、全間口数の半分)となる。
本発明の方式によれば、1オーダ当たり平均4アイテムとすると、
2200間口÷2×7ケース÷4アイテム=1925オーダ/バッチ
が対応可能であり、1バッチで2倍近くのオーダ数(アイテム数)を処理可能である。
このため、バッチ間ロスを極小化することができる。
従来の装置での運用では、バッチ間での総アイテム数のバラツキから必要なケース数に脈動が生じる。
このバラツキに対応するために、袋積め部から1次仕分け部へケースを戻す途中に、空のケースを補充回収するシステムが別途必要となり、空のケースの運用が極めて煩雑であった。
本発明の並び替え装置を使用した仕分け方法では、全間口(保管コンベヤ)で7個のケースを運用するため、バッチ間の脈動は無く、物品収納ケースは全て保管棚内に保管されており、必要な数の空ケースのみを出庫させればよい。
原則として、1バッチを、
(強制出庫間口を除いた全ての間口数÷2)×7ケース
で区切れば、最終バッチ以外は、全て同じアイテム数(ケース数)で運用可能なため、袋積め部から排出されるケース数と1次仕分け部で必要とするケース数は同じとなり、途中で空のケースの補充回収システムは不要となる。
但し、最終バッチのみ、空のケースを保管棚内へ再入庫する必要がある。
取り出し台車が1アクションで出庫し得るケース数は7ケースであるが、従来の方法では各間口の保管ケース数がまちまちであり、処理能力が低くなっていた。
本発明では、常に7ケースずつ出庫するため、極めて処理能力が高くなる。
請求項1〜に記載の発明は、1仕分け間口に複数個のオーダを割り当てて、仕分け時
(入庫時)には割り当てられた複数のオーダの物品収納ケースを順不同に収納して、出庫
時に仕分け間口に収納された物品収納ケースをオーダ順に並び替え処理をして出庫させる
ことによって、保管効率の良仕分け装置を実現することができるので産業上の利用可能性は極めて大きい。

図1は先願の縦型仕分け装置を用いた仕分設備の一例を示す斜視図である。 図2は図1の同仕分け設備の基本構成を示す平面図である。 担当者が物品収納ケースから出荷箱にオーダ毎にピックアップして出荷(袋積)する処理を説明する図である。 自動並び替え装置の第1の原理による並び替え動作を説明する図である。 自動並び替え装置の第2の原理による並び替え動作を説明する図である。 2ルートの物品を単一の並び替え装置で処理する例を示す図である。
符号の説明
41 切り出しコンベヤ
42 払い出しコンベヤ
43 プッシャ群
44 読取り部

Claims (3)

  1. 所定数の物品が保管可能な複数の保管コンベヤ対して、複数のオーダを有する複数の物品
    を仕分ける仕分け装置であって、
    1バッチで処理される全ての物品のオーダを解析して、前記保管コンベヤ間ではオーダ
    順を確保し、各保管コンベヤには複数のオーダの設定を許容するオーダ設定手段と、
    入庫時に、前記保管コンベヤ間ではオーダ順を確保し、各保管コンベヤ内ではオーダ順
    に関わらずに物品を投入する仕分け手段と、
    出庫時に、各保管コンベヤ内の物品の出荷順をオーダ順に物品並び替え手段と、
    を備えることを特徴とする仕分け装置。
  2. 前記仕分け装置は、高層に配置された格段のステーションに一次仕分けを行う縦型仕分け
    装置であって、
    前記格段のステーションから物品を受け取り、前記保管コンベヤまで走行して物品を投
    入する仕分け台車と、
    前記保管コンベヤから前記物品を出庫コンベヤに流すための取り出し台車と、
    前記出庫コンベヤ上の前記保管コンベヤ単位の物品の並び替えを実行する物品並び替え
    装置と、
    を含むことを特徴とする請求項に記載の仕分け装置。
  3. 前記物品は、物品収納ケースに入れられて処理されることを特徴とする請求項1又は2に記載仕分け装置。
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