JP6269443B2 - ピッキング設備及びピッキング方法 - Google Patents

Description

本発明は、物品を上下複数段の棚に積み込んで運搬する運搬用移動体によって運搬される物品を、搬送手段によって搬送される集品容器に投入するピッキング設備及びピッキング方法に関するものである。

従来のピッキング設備においては、積み込まれた物品を運搬する運搬用移動体と、作業支援用機器が搭載されるとともに上記運搬用移動体を結合分離自在な作業支援用移動体と、を備えるピッキング用移動体を用いて物品をコンベヤ等の搬送手段によって搬送される集品容器まで運搬し、運搬した物品を所定の集品容器に投入することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−３１２６２号公報

しかしながら、従来のピッキング設備においては、運搬用移動体に物品を投入するための複数の間口が形成されているものの、その間口の数及び幅が一定である（固定されている）。そのため、一度に運搬できる物品の数は間口の数に限定されるとともに、間口の幅より大きな物品は運搬できず、効率良く物品を積み込んで運搬することができないという問題もあった。

そこで、本発明は、物品を上下複数段の棚に積み込んで運搬する運搬用移動体によって運搬される物品を、搬送手段によって搬送される集品容器に投入するピッキング設備において、運搬する物品の量或いは大きさに応じて間口の数及び幅を変更し、効率良く物品を積み込んで運搬することが可能なピッキング設備及びピッキング方法を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上であり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明のうち請求項１に記載のピッキング設備は、物品を上下複数段の棚に積み込んで運搬する運搬用移動体によって運搬される物品を、搬送手段によって搬送される集品容器に投入するピッキング設備であって、前記運搬用移動体は、前記棚に前記物品を投入する複数の間口が形成され、前記間口毎に設けられ、前記間口を所定の間隔で仕切る可動式の仕切体と、前記物品に付された識別子及び前記間口に付された識別子を読み取る読取手段と、を備え、物品を積み込む際に、前記物品に付された識別子と、前記物品を投入する間口に付された識別子と、を前記読取手段によって読み取ることにより前記物品と前記間口とを関連付け、前記間口と関連付けられた物品を前記搬送手段によって搬送される集品容器まで搬送し、前記間口は、その先端部分に段差が形成され、前記段差は、前記仕切体の一端部が摺動可能に篏合されるように形成され、前記仕切体は、その一端部が前記段差を摺動することにより前記間口に付された識別子を覆うものである。
上記構成では、仕切板によって間口の数及び間口の幅を調整する。また、物品と間口とを関連付けた状態で物品を運搬する。
上記構成では、仕切体を移動させることにより、間口に付された識別子を仕切体で隠すことができる。
上記構成では、間口の先端部分に物品を係止する部分を形成することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のピッキング設備において、前記上下複数段の棚のうちの最下段の棚を単一の前記間口によって形成するものである。
上記構成では、最下段の棚の間口の幅を大きくすることができる。

さらにまた、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のピッキング設備において、前記集品容器は、表示部を備えた無線表示器とともに前記搬送手段によって搬送されるものである。

本発明のピッキング設備及びピッキング方法によれば、運搬する物品の大きさ或いは量に応じて間口の数及び間口の幅を変えることができるため、効率良く物品を積み込んで搬送できる。また、物品と間口とを関連付けた状態で物品を運搬するため、目的の物品を運搬先において的確に取り出すことができ、効率良く物品を集品容器に投入することができる。

本発明に係るピッキング設備の概略を示す斜視図である。 本発明に係るピッキング設備において用いられるピッキングカートの斜視図である。 本発明に係るピッキング設備において用いられるピッキングカートの側面図である。 本発明に係るピッキング設備において用いられるピッキングカートの別実施例を示す斜視図である。 本発明に係るピッキング設備において用いられる制御装置のブロック図である。

本発明に係るピッキング設備１０について説明する。
図１に示すように、ピッキング設備１０は、商品Ｗ（「物品」の一例）を保管する固定式の集品棚２０と、集品棚２０に保管された商品Ｗが投入されるとともに出荷先別に割り当てられたコンテナ３１（「集品容器」の一例）を搬送するコンベヤ３０（「搬送手段」の一例）と、集品棚２０に保管された商品Ｗをコンベヤ３０近くまで運搬する手押式のピッキングカート４０（「運搬用移動体」の一例）と、ピッキングカート４０で運搬された商品Ｗを適切なコンテナ３１に投入させるための表示器付フレーム６０とを具備する。

また、図５に示すように、ピッキング設備１０には、商品Ｗの入出荷及び在庫を管理する上位システムと、この上位システムに接続されて全てのピッキングカート４０を制御する制御装置７０と、を具備する。制御装置７０は、ピッキングカート４０に直接備えられておらず、作業者Ｈが携帯する個々のハンディターミナル７１（「読取手段」の一例）と無線により通信するように構成されている。

図１に示すように、集品棚２０は、多数の商品Ｗを載置する集品棚板２１を各段に備えている。なお、図示しないが、集品棚２０はピッキング設備１０に複数台設けられる。また、集品棚２０に載置される商品Ｗには、商品用バーコード７７（図５、「識別子」の一例）が貼付されている（取り付けられている）。商品用バーコード７７には、商品Ｗのナンバーが割り当てられたバーコード、品番等が記載されている。商品用バーコード７７の識別情報は、ハンディターミナル７１によって読み取られ、制御装置７０の無線通信部７２に送信される。
コンベヤ３０によって搬送されるコンテナ３１には、表示部（図示せず）を備えた無線表示器３２が取り付けられている。すなわち、コンテナ３１は、コンベヤ３０によって、表示部を備えた無線表示器３２とともに搬送される。

表示器付フレーム６０は、床に垂直に設置された２本の支柱部６２及びこれら支柱部６２の両上端を接続する水平部６３からなる立設面６１と、２本の支柱部６２に取り付けられてピッキングカート４０を案内する案内脚部６４と、立設面６１においてピッキングカート４０の各棚板４７高さで水平に配置された表示器レール６５と、表示器レール６５に配置されてピッキングカート４０の各間口４４に対応させた間口表示器６６とを有する。また、立設面６１は、コンベヤ３０との間で作業者Ｈが商品Ｗをコンテナ３１に投入する作業ができる間隔をおいて、コンベヤ３０と平行にされている。なお、図示しないが、表示器付フレーム６０はコンベヤ３０に沿って複数基設けられる。
間口表示器６６は、商品Ｗが積み下ろされるべき間口４４であることを点灯により表示する表示ランプと、積み下ろされるべき商品Ｗの数量を表示するデジタル表示器と、から構成されている。

図１及び図２に示すように、ピッキングカート４０は、棚用フレーム体４１と、棚用フレーム体４１に載置される棚４２と、を有する。商品Ｗを積み込む棚４２は、上下方向に複数段（図２では６段）形成される。また、棚４２の各段には複数（図２では各段３個）の間口４４が形成されている。ピッキングカート４０は、図示しないが、ピッキング設備１０において複数台設けられる。なお、以下では、ピッキングカート４０において、棚４２の間口４４側を前後側、棚４２の側板側を左右側という。

棚用フレーム体４１は、例えば、アルミ製の強度部材である棒材が水平及び垂直に組み上げられて、前後面を開放させた直方体に構成されている。また、棚用フレーム体４１は、左右側面の後部（前部であっても良い）にそれぞれ把手４５が設けられるとともに、底面の四隅に制動可能なキャスタ４６が設けられている。さらに、棚用フレーム体４１は、図示しないが、棚４２を固定する固定具が設けられている。

棚４２は、例えば、プラスチックダンボールにより構成され、棚用フレーム体４１に収まる大きさに形成されている。棚４２は、その中央部に棚仕切板（図示せず）を配置して前後方向を仕切ることによって、その前後面が商品Ｗを積み込み可能に開放している。さらに、図２に示すように、棚４２は、水平の棚板４７と、水平の棚板４７に直交する垂直の仕切板４８とを備えることで、間口４４が複数個形成されている。このため、棚用フレーム体４１に載置された棚４２は、複数個（３６個（１８個／面×前後２面、可動仕切板５５を設けない場合））の間口４４が形成された面を前面及び後面に有する。
また、棚４２の側面（左側面）には、ピッキングカート４０を識別するためのカート用バーコード４９が貼付されている。カート用バーコード４９には、例えば、ピッキングカート４０のナンバーが割り当てられたバーコード、台車番号等が記載されている。カート用バーコード４９の識別情報は、ハンディターミナル７１によって読み取られ、制御装置７０の無線通信部７２に送信される。

図３に示すように、棚４２の棚板４７の一端部には段差部５０が形成されている。段差部５０は、棚板４７の一方の縁部を上方に折り返し、折り返した縁部に側面断面視凹状のカバー５１を嵌め込むことにより段差状に形成される。すなわち、棚板４７の一端部が、棚板４７における商品Ｗの載置面より高くなるように形成される。このように、棚４２の棚板４７の一端部に段差部５０を形成することにより、棚４２に商品Ｗを積み込んだ際に、段差部５０が商品Ｗと係止する部分となるため、商品Ｗを運搬する際に、商品Ｗが間口４４から落下することを防止できる。
また、図２に示すように、段差部５０のカバー５１の前面には、間口４４の場所を識別する間口用バーコード５２（「識別子」の一例）が貼付されている。間口用バーコード５２には、例えば、間口４４のロケーションＩＤが割り当てられたバーコード、棚４２の前後の区分、間口番号（段番号、列番号）等が記載されている。間口用バーコード５２の識別情報は、ハンディターミナル７１によって読み取られ、制御装置７０の無線通信部７２に送信される。

さらに、各間口４４には、可動仕切板５５（「仕切体」の一例）が配置されている。可動仕切板５５は、例えば、塩ビシートにより形成され、商品Ｗを載置するための載置部５６と、間口４４を仕切る仕切部５７と、から構成される。
図２及び図３に示すように、載置部５６は、商品Ｗを載置可能な板状の部材で形成される。載置部５６は、その一端部５６Ａが側面断面視凹状に形成されている。載置部５６の一端部５６Ａは、棚板４７の段差部５０（カバー５１）に嵌合可能となっているとともに、棚板４７の段差部５０に対して摺動可能となっている。また、載置部５６の一端部５６Ａには、間口４４の場所を識別する間口用バーコード５２が貼付されている。
仕切部５７は、載置部５６の一側面（右側面）に対して垂直に形成される板状の部材である。

図２に示すように、可動仕切板５５は、載置部５６の一端部５６Ａを棚板４７の段差部５０（カバー５１）に対して摺動させることで、間口４４の左右方向に移動する。
ピッキングカート４０においては、比較的幅の広いキャベツ等の青果物（農産物）を運搬する場合には、可動仕切板５５は間口４４における一方側（右側）の垂直の仕切板４８に寄せた状態（接触させた状態）で使用するが、比較的幅の狭い冷蔵商品等を運搬する場合には、可動仕切板５５を一方（左方向）に移動させて使用する。すなわち、可動仕切板５５を間口４４内で移動させることにより、各間口４４の幅を運搬する商品Ｗの幅に対応させて調整することができるとともに、間口４４の数を可動仕切板５５の移動前より最大２倍（図２では、移動前の間口４４の数３６個（１８個／面×前後２面）に対して、異動後の間口４４の数７２個（３６個／面×前後２面））の個数まで増やすことができる。

また、図２（ｄ）及び（ｅ）に示すように、可動仕切板５５は、載置部５６の一端部５６Ａを棚板４７のカバー５１の前面を覆うように、棚板４７の段差部５０（カバー５１）に沿って移動する。そのため、可動仕切板５５を、一方側（右側）の垂直の仕切板４８に寄せた状態（接触させた状態）まで移動させることで、棚板４７のカバー５１の前面に取り付けられる間口用バーコード５２を覆うように可動仕切板５５を配置することができ、不要な間口用バーコード５２を隠すことができる。
さらに、上述のように、可動仕切板５５の載置部５６の一端部５６Ａには、間口用バーコード５２が貼付されている。そのため、可動仕切板５５を一方（左方向）に移動させることで、新たに仕切られた間口４４に対して間口用バーコード５２を配置することができる。

さらにまた、図４に示すように、ピッキングカート４０における棚４２のうち最下段４２Ａを単一の間口４４によって形成することも可能である。ピッキング設備１０においては、青果物（農産物）或いは冷蔵商品等の比較的小物の商品Ｗを処理するだけでなく、飲料水、缶詰等を収納した大物の箱等（大物の商品Ｗ）も処理する。そのため、このような大物の商品Ｗをピッキングカート４０で運搬する場合には、上記の間口４４では大物の商品Ｗを棚４２に積み込むことができない。また、大物の商品Ｗは比較的重量の重いものが多いため、ピッキングカート４０における棚４２の上段にそのような大物の商品Ｗを積み込むとピッキングカート４０の上部に重心が偏り、ピッキングカート４０を安定させた状態で移動させることができない場合がある。そこで、ピッキングカート４０における棚４２の最下段４２Ａを単一の間口４４によって形成することで間口４４の幅を広げ、大物の商品Ｗを積み込み可能とする。また、当該単一の間口４４内に可動仕切板５５を配置することで、棚４２の最下段４２Ａにおける間口４４の数及び間口４４の幅を調整することができる。

次に、制御装置７０について説明する。
図５に示すように、制御装置７０は、作業者Ｈが携帯するハンディターミナル７１と無線により通信する無線通信部７２と、無線通信部７２からハンディターミナル７１の情報を受信して全てのピッキングカート４０による作業を管理する作業管理部７３と、作業管理部７３からの情報に基づき所定のピッキングカート４０を組み付けるべき表示器付フレーム６０を選定するフレーム選定部７４と、商品Ｗが実際に積み込まれた間口４４と積み込まれるべき間口４４とが一致するかを判断する誤作業検知部７５と、作業管理部７３が上位システムと通信するための上位システム通信部７６とを有する。

無線通信部７２は、例えば、無線ＬＡＮの親機である。無線通信部７２がハンディターミナル７１から受信する情報は、ピッキングカート４０の棚４２の側面に貼付されているカート用バーコード４９の識別情報（ピッキングカート４０のナンバー）と、ピッキングカート４０の各間口４４（或いは可動仕切板５５）に貼付されている間口用バーコード５２の識別情報（間口４４のロケーションＩＤ）と、各商品Ｗに貼付されている商品用バーコード７７（「識別子」の一例）の識別情報と、である。また、無線通信部７２がハンディターミナル７１に発信する情報は、ピッキングカート４０を組み付けるべき表示器付フレーム６０の選定情報と、ピッキングカート４０を使用した作業の指示情報とである。
作業管理部７３は、ハンディターミナル７１からの識別情報に基づいて、ハンディターミナル７１で読み取られたピッキングカート４０、棚４２（間口４４）及び商品Ｗを識別する一方、上位システム通信部７６を介して上位システムから在庫の情報を受信して、全てのピッキングカート４０による作業を管理する。また、作業管理部７３は、これら作業の管理に基づいて、ピッキングカート４０を使用した作業の指示情報を無線通信部７２に送信する。特に、作業管理部７３は、ハンディターミナル７１からの商品Ｗの識別情報に基づいて積み込まれるべき間口４４を決定し、決定した間口４４の位置情報及び積み込む商品Ｗの識別情報を無線通信部７２に送信する。なお、商品Ｗが積み込まれるべき間口４４として、所定重量（作業者Ｈが重いと感じる重量であり例えば３ｋｇｆ）以上の商品Ｗについては下部（下段）の間口４４、多数の同種商品Ｗについては積み下ろしが容易な中部（中段）又は上部（上段）の間口４４とされる。
フレーム選定部７４は、作業管理部７３で識別された棚４２で運搬される商品Ｗを決定し、これら商品Ｗを積み下ろしてコンテナ３１に投入する作業を支援すべき表示器付フレーム６０を選定する。また、フレーム選定部７４は、表示器付フレーム６０の選定情報を無線通信部７２に送信する。
誤作業検知部７５は、作業管理部７３が識別したピッキングカート４０、棚４２（間口４４）及び商品Ｗの識別情報に基づいて、実際に商品Ｗが積み込まれた間口４４と、商品Ｗが積み込まれるべき間口４４とが一致するか否かを判断し、一致しなければ警告情報を無線通信部７２に送信する。

次に、ピッキング設備１０におけるピッキングカート４０の使用方法について説明する。
図１に示すように、作業者Ｈは、棚４２を棚用フレーム体４１に載置した後に固定具で固定し、ピッキングカート４０を構成する。そして、作業者Ｈがピッキングカート４０の棚４２の側面に貼付されたカート用バーコード４９をハンディターミナル７１で読み取ると、ピッキングカート４０を組み付けるべき表示器付フレーム６０の選定情報の内容がハンディターミナル７１に表示される。作業者Ｈは、この選定情報に対応するカード７９（例えば、ラミネート加工されたカード）を棚４２の左側面にセットする。

その後、作業者Ｈは、ピッキングカート４０のキャスタ４６の制動を解除し、ピッキングカート４０を手押しにより集品棚２０近くまで移動させる。そして、作業者Ｈは、集品棚２０から商品Ｗを取り出し、その商品Ｗに貼付された商品用バーコード７７をハンディターミナル７１で読み取らせる。これにより、集品棚２０から取り出された商品Ｗが制御装置７０で識別されるとともに、この商品Ｗが積み込まれるべき間口４４の位置情報及び当該間口４４に積み込まれるべき商品Ｗの数量情報が制御装置７０からハンディターミナル７１に送信される。そして、商品Ｗが積み込まれるべき間口４４の位置及び積み込まれるべき商品Ｗの数量がハンディターミナル７１に表示される。

作業者Ｈは、ハンディターミナル７１に表示された間口４４に、集品棚２０から取り出した商品Ｗをハンディターミナル７１に表示された数量だけ積み込む。そして、作業者Ｈは、商品Ｗを積み込んだ間口４４に貼付されている間口用バーコード５２をハンディターミナル７１に読み取らせる。すなわち、集品棚２０から取り出した商品Ｗと、商品Ｗを積み込んだ間口４４と、を関連付ける。そして、制御装置７０は、ハンディターミナル７１が読み込んだ間口用バーコード５２が貼付されている間口４４と商品Ｗが積み込まれるべき間口４４とが一致するか否かを判断し、一致しなければ、ハンディターミナル７１に警告情報を表示させることで、作業者Ｈに警告する。このようにして、作業者Ｈは、（１）商品Ｗを集品棚２０から取り出す、（２）その商品Ｗに貼付された商品用バーコード７７をハンディターミナル７１で読み取らせる、（３）ハンディターミナル７１の表示に従って間口４４に商品Ｗを積み込む、という作業を続けていく。ここで、前面の間口４４と後面の間口４４には、商品Ｗを積み込む作業において、異なる作業の情報が割り付けられる。具体的には、前面の間口４４に積み込まれる商品Ｗの出荷先群と、後面の間口４４に積み込まれる商品Ｗの出荷先群とが、異なるようにされている。

ピッキングカート４０を表示器付フレーム６０まで移動させる指示がハンディターミナル７１に表示されると、作業者Ｈは、棚４２にセットされたカード７９に従って、ピッキングカート４０を表示器付フレーム６０近くまで手押しにより移動させて、表示器付フレーム６０の案内脚部６４に案内させる。そして、作業者Ｈは、ピッキングカート４０の前面と表示器付フレーム６０の立設面６１とを一致させるようにして、ピッキングカート４０を表示器付フレーム６０に組み付ける。

その後、コンテナ３１に投入すべき商品Ｗを積み込んだ間口４４に対応する間口表示器６６が点灯するので、作業者Ｈは、点灯した間口表示器６６に対応する間口４４から商品Ｗを積み下ろして、この商品Ｗをコンテナ３１に投入する。ピッキングカート４０の前面における間口４４の全ての商品Ｗがコンテナ３１に投入されると、作業者Ｈは、ピッキングカート４０を表示器付フレーム６０から離して、鉛直軸回りにピッキングカート４０を１８０度回転させる（つまり、前後面を反転させる）。そして、商品Ｗが積み込まれた間口４４を有する面（つまり後面）と表示器付フレーム６０の立設面６１とを一致させるようにして、ピッキングカート４０を再び表示器付フレーム６０に組み付ける。

その後、上述と同様に、コンテナ３１に投入すべき商品Ｗが積み込まれた間口４４に対応する間口表示器６６が点灯するので、作業者Ｈは、この間口４４から商品Ｗを積み下ろしてコンテナ３１に投入する。

以上のように、本実施の形態によると、運搬する商品Ｗの大きさ或いは量に応じて間口４４の間隔或いは間口４４の数を変えることができるため、効率良く商品Ｗを積み込んで搬送できる。商品Ｗと間口４４とを関連付けた状態で商品Ｗを運搬するため、目的の商品Ｗを運搬先で的確に取り出すことができ、効率良く商品Ｗをコンテナ３１に投入することができる。
また、本実施の形態によると、上下複数段の棚４２のうちの最下段の棚４２Ａを単一の間口４４によって形成することで、最下段の棚４２の間口４４の幅を大きくすることができるため、大物の商品Ｗを容易に積み込むことができる。
さらに、本実施の形態によると、可動仕切板５５を間口４４に付された間口用バーコード５２を覆う位置に配置可能であることから、間口４４に付された不要な間口用バーコード５２を隠すことができる。
さらにまた、本実施の形態によると、間口４４の先端部分に形成される段差部５０が商品Ｗを係止する部分となるため、運搬時に、商品Ｗがピッキングカート４０の間口４４から落下することを防止できる。

なお、本実施の形態においては、ピッキングカート４０の棚用フレーム体４１に載置される１つの棚４２はとして説明したが、1つの棚に限定されるものではなく、２つ以上の棚を組み合わせたものであっても構わない。
また、本実施の形態においては、コンテナ３１に直接無線表示器３２を備えた（取り付けた）ものであるが、これに限定されるものではなく、コンテナ３１をコンベヤ３０によって無線表示器３２とともに搬送可能な構成であれば、無線表示器３２を支持する台座の上にコンテナ３１を載置させ、そのコンテナ３１を載置させた台座をコンベヤ３０によって搬送する構成であっても構わない。すなわち、コンテナ３１に直接無線表示器３２を取り付けたものをコンベヤ３０によって搬送する構成でなくてもよい。さらに、無線表示器３２をコンベヤ３０とは異なるコンベヤによってコンテナ３１に沿って搬送する構成であっても構わない。
さらに、本実施の形態においては、読取手段をハンディターミナル７１としているが、これに限定されるものではなく、バーコードを読み取り可能なものであれば、例えば、スキャナ（バーコードリーダー）と、端末とを別体に構成したものでも構わない。
さらにまた、本実施の形態においては、集品棚２０に載置された商品Ｗをピッキングカート４０によって運搬しているが、これに限定されるものではなく、平置きされた集品箱内に収納されている商品Ｗ、或いはカゴ車内に収納されている商品Ｗを運搬しても構わない。

１０ ピッキング設備
３０ コンベヤ（搬送手段）
３１ コンテナ（集品容器）
４０ ピッキングカート（搬送用移動体）
４２ 棚
４４ 間口
５２ 間口用バーコード（識別子）
５５ 可動仕切板（仕切体）
７１ ハンディターミナル（読取手段）
７７ 商品用バーコード（識別子）
Ｗ 商品（物品）

Claims (3)

1. 物品を上下複数段の棚に積み込んで運搬する運搬用移動体によって運搬される物品を、搬送手段によって搬送される集品容器に投入するピッキング設備であって、
   前記運搬用移動体は、
   前記棚に前記物品を投入する複数の間口が形成され、
   前記間口毎に設けられ、前記間口を所定の間隔で仕切る可動式の仕切体と、
   前記物品に付された識別子及び前記間口に付された識別子を読み取る読取手段と、
   を備え、
   物品を積み込む際に、前記物品に付された識別子と、前記物品を投入する間口に付された識別子と、を前記読取手段によって読み取ることにより前記物品と前記間口とを関連付け、
   前記間口と関連付けられた物品を前記搬送手段によって搬送される集品容器まで搬送し、
   前記間口は、その先端部分に段差が形成され、
   前記段差は、前記仕切体の一端部が摺動可能に篏合されるように形成され、
   前記仕切体は、その一端部が前記段差を摺動することにより前記間口に付された識別子を覆うこと
   を特徴とするピッキング設備。
2. 前記上下複数段の棚のうちの最下段の棚を単一の前記間口によって形成すること
   を特徴とする請求項１に記載のピッキング設備。
3. 前記集品容器は、表示部を備えた無線表示器とともに前記搬送手段によって搬送されること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のピッキング設備。
   

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