本発明の第1の発明に係る物品仕分け装置は、配送先への物品が仕分けられて詰められる配送容器を投入する配送容器投入部と、
配送容器に仕分けられる第1種類である第1物品を収容する第1物品容器を投入する第1物品容器投入部と、
配送容器に仕分けられる第2種類である第2物品を収容する第2物品容器を投入する第2物品容器投入部と、
配送容器に仕分けられる第n種類である第n物品を収容する第n物品容器を投入する第n物品容器投入部と、
配送先への物品の仕分けが完成した完成容器を出庫する出庫部と、
配送容器投入部、第1物品容器投入部、第2物品容器投入部、第n物品容器投入部および出庫部と接続される搬送経路と、を備え、
搬送経路は、
配送容器の内、物品の仕分けが完成していない未了容器と物品容器とを搬送する仕分けレーンと、
配送容器の内、物品の仕分けが完成した完成容器を搬送する完成レーンと、を有し、
第1物品容器投入部、第2物品容器投入部および第n物品容器投入部のそれぞれは、仕分けレーンとの接続において、第1仕分け位置、第2仕分け位置および第n仕分け位置を有し、
配送容器投入部と搬送経路とを接続する配送容器接続経路、第1物品容器投入部と搬送経路とを接続する第1物品容器接続経路、第2物品容器投入部と搬送経路とを接続する第2物品容器接続経路、および第n物品容器投入部と搬送経路とを接続する第n物品容器接続経路のそれぞれと搬送経路と、は、略直交して接続する。
この構成により、物品仕分け装置は、各種容器が、直線と直角のみで移動でき、余分なカーブや回動によって動作することがない。この結果、物品仕分け装置の高速化・効率化で重要となる搬送動作の高速化や効率化(もちろん、精度も)が実現される。
本発明の第2の発明に係る物品仕分け装置では、第1の発明に加えて、配送容器接続経路、第1物品容器接続経路、第2物品容器接続経路、第n物品容器接続経路および搬送経路は、仕分け作業経路を形成し、仕分け作業経路は、略直交する構造で、配送容器および物品容器を移動させる。
この構成により、容器の搬送動作の簡素化と確実化が図られる。
本発明の第3の発明に係る物品仕分け装置では、第2の発明に加えて、配送容器および物品容器は、短手方向と長手方向を有する長方形の底面形状を有し、配送容器接続経路、第1物品容器接続経路、第2物品容器接続経路および第n物品容器接続経路(以下、「接続経路」という)においては、配送容器および物品容器は、短手方向を進行方向として移動し、搬送経路においては、配送容器は、長手方向を進行方向として移動し、配送容器および物品容器は、回転せずに、接続経路から搬送経路へ移行する。
この構成により、略長方形の容器が、回動やカーブすることなく、直角動作のみで、仕分け作業ラインを移動することができる。結果として、搬送動作で、容器が停止したり詰まったりすることが無くなるメリットがある。
本発明の第4の発明に係る物品仕分け装置では、第3の発明に加えて、接続経路は、回転する複数の搬送ローラを有し、搬送経路は、一対の回転する搬送ベルトを有し、配送容器および物品容器は、接続経路においては底面の一部を搬送ローラに接触させて搬送ローラを回転させて移動し、配送容器および物品容器は、搬送経路においては、搬送ベルトからの搬送力によって移動する。
この構成により、容器が積層されて重たい経路では、搬送力の強い搬送ローラが用いられ、容器の搬送量などを細かく制御する必要のある経路では、搬送ベルトが用いられる。結果として、容器搬送に求められる仕様に最適な搬送が実現さえる。
本発明の第5の発明に係る物品仕分け装置では、第4の発明に加えて、搬送ローラの両端は、凸部を有する。
この構成により、搬送ローラは、容器の底面が撓んでいる場合でも、確実に載せた状態で、搬送できる。
本発明の第6の発明に係る物品仕分け装置では、第1から第5のいずれかの発明に加えて、配送容器投入部、第1物品容器投入部、第2物品容器投入部、第n物品容器投入部、出庫部、仕分けレーンおよび完成レーンの少なくとも一部を制御する制御部を、更に備える。
この構成により、複数の接続経路や容器の動作を、連動して制御することができる。
本発明の第7の発明に係る物品仕分け装置では、第6の発明に加えて、第1仕分け位置、第2仕分け位置および第n仕分け位置において、物品容器が収容する物品を、配送容器に仕分けして詰め込む把持機構を更に備える。
この構成により、物品容器から配送容器への物品の仕分けと詰め込みが、自動で行われる。
本発明の第8の発明に係る物品仕分け装置では、第7の発明に加えて、制御部は、配送容器投入部に投入される配送容器において、必要となる種類および個数の物品を仕分け物品情報として、把持機構に通知し、把持機構は、仕分け物品情報に基づいて、配送容器に物品を仕分けして詰め込む。
この構成により、制御部は、配送容器の停止すべき仕分け位置や、仕分け位置での仕分けるべき個数などを最初から把握して、搬送経路上での配送容器の動作を制御できる。
本発明の第9の発明に係る物品仕分け装置では、第8の発明に加えて、把持機構は、第1仕分け位置の第1把持機構、第2仕分け位置の第2把持機構および第n仕分け位置の第n把持機構を有し、仕分け物品情報は、第1仕分け位置での第1物品仕分け情報、第2仕分け位置での第2物品仕分け情報および第n仕分け位置での第n物品仕分け情報を有し、第1把持機構は、第1物品仕分け情報に基づいて、第1物品容器に収容される第1物品を、配送容器に仕分けして詰め込み、第2把持機構は、第2物品仕分け情報に基づいて、第2物品容器に収容される第2物品を、配送容器に仕分けして詰め込み、第n把持機構は、第n物品仕分け情報に基づいて、第n物品容器に収容される第n物品を、配送容器に仕分けして詰め込む。
この構成により、各仕分け位置において、配送容器に仕分けるべき種類および個数の物品の自動的な仕分けと詰め込みが実現される。
本発明の第10の発明に係る物品仕分け装置では、第8または第9の発明に加えて、制御部は、仕分け物品情報に含まれる全ての種類および個数の物品が詰め込まれた配送容器を、完成容器と判定する。
この構成により、制御部は完成容器との判定により、配送容器を完成容器として出庫させることができる。
本発明の第11の発明に係る物品仕分け装置では、第6から第10のいずれかの発明に加えて、制御部は、仕分けレーンにおいて配送容器を搬送しつつ、第1仕分け位置、第2仕分け位置および第n仕分け位置の内、配送容器が必要とする物品の投入が不要な仕分け地点では、配送容器を素通りさせる。
この構成により、仕分けレーンでの配送容器の不要な停止を防止して、仕分け作業効率を向上させる。
本発明の第12の発明に係る物品仕分け装置では、第6から第11のいずれかの発明に加えて、制御部は、配送容器が、完成容器となる場合には、仕分けレーンから完成レーンに排出する。
この構成により、仕分けレーンが次の仕分け対象の配送容器のために空けられて、作業効率が向上するメリットがある。
本発明の第13の発明に係る物品仕分け装置では、第6から第12のいずれかの発明に加えて、制御部は、配送容器投入部において複数の配送先に対応する複数の配送容器が投入される場合において、第1仕分け位置〜第n仕分け位置で仕分けを受ける位置の少ない順番で、配送先に対応する配送容器を、仕分けレーンに移行する。
この構成により、制御部は、出庫順に関係なく、仕分けレーンで仕分け時間の掛かるものから、仕分け作業を処理することができる。
本発明の第14の発明に係る物品仕分け装置では、第6から第13のいずれかの発明に加えて、制御部は、完成レーンにおいて、配送容器投入部から投入される複数の配送容器を、出庫順になるように整列させる。
この構成により、投入順に関係なく、最終的には配送の都合に合わせた出庫順で出庫させることができる。
本発明の第15の発明に係る物品仕分け装置では、第14の発明に加えて、制御部は、完成レーンにおいて、配送容器投入部から投入される複数の配送容器の内、出庫順が遅い配送容器が完成容器となり、出庫順が早い配送容器が完成容器ではない場合には、出庫順が遅い完成容器を、出庫順が早い配送容器が完成容器となるまで待機させる。
この構成により、出庫順に合わせた出庫が実現される。
本発明の第16の発明に係る物品仕分け装置では、第6から第15のいずれかの発明に加えて、第1仕分け位置から第n仕分け位置のいずれかにおいて、第1物品容器から第n物品容器のそれぞれが収容する第1物品から第n物品のいずれかが、仕分け位置での仕分けを受ける配送容器の必要とする個数に不足する場合には、制御部は、仕分け位置で仕分けを受ける配送容器に代えて、必要とする個数に不足する第1物品から第n物品のいずれかを収容する第1物品容器から第n物品容器のいずれかを、仕分け位置での仕分け用の配送容器として、仕分けレーンに送り出す。
この構成により、物品容器が物品容器接続経路上で空容器となって、排出の手間を生じさせたり、次の物品容器の移動を妨げたりすることが無い。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(実施の形態1)
(物品仕分け装置の動作分析)
最初の段階で空である配送容器を投入し、物品の種類ごとの物品容器が複数の種類に応じた異なる地点で投入されて、各地点で仕分けされつつ最終的に配送可能な状態が実現される仕分け装置は、大きく次のような動作に分解できる。
発明者は、物品仕分け装置を次のような大きな動作に分解した上で、それぞれの動作で生じうる問題点を分析した。この分析結果で検討された問題点のそれぞれを組み合わせて解決することが必要であり、本発明に至ったものである。
(投入動作)配送容器や物品容器を仕分け作業ラインとなる搬送レーンに投入する動作。
(搬送動作)配送容器や物品容器を投入から出庫までの必要な範囲で搬送する動作。
(仕分け動作)配送容器のそれぞれに、必要となる種類と個数の物品を仕分けして詰める動作。
(出庫動作)必要な種類と個数の物品が詰め込まれた完成容器を、作業ラインから出庫させる動作。
投入される配送容器は、出庫される段階では配送先の順番(出庫順)であることが好ましい。このため、投入される段階でも出庫順にあわせた投入であることが好ましい。しかしながら、これを厳密にしてしまうと、複数の仕分け位置において待ちの配送容器が生じる問題がある。この待ちが生じると、仕分け動作、出庫動作へ悪影響を生じさせる。
また、仕分け動作での待ち時間が生じることは、入庫動作での効率低下も生じさせる。
また、仕分け動作では、仕分けにおいて配送容器の待ちが生じてしまうことによって、仕分け動作での待ち時間が生じてしまう。
更には、投入された複数の配送容器において、仕分けが早期に完成するもの、仕分け完成に時間の掛かるものが混在する。この場合に、仕分け完成に時間の掛かるものが、搬送経路に残ることで、仕分け完成した配送容器が止まってしまう問題がある。これによって、仕分け動作および出庫動作の効率が悪くなる問題がある。仕分け動作や出庫動作が悪ければ、当然に、入庫動作の効率も悪くなる。
仕分け完成した配送容器が、出庫順に出庫されないことは、配送における効率を悪くする。これを防止するために搬送経路での待ちが生じることで、やはり出庫動作の効率が悪くなる。
また、容器が搬送される経路において屈曲や湾曲が設けられてしまうと、容器の搬送に不具合が生じる。これが搬送動作の効率を下げる問題を生じさせる。
これら、各動作での問題の発生とその原因を分析し、発明者はこれらを解決できる物品仕分け装置を発明するに至った。
(全体概要)
まず、実施の形態1における物品仕分け装置の全体概要を説明する。図1は、本発明の実施の形態1における物品仕分け装置の全体図である。物品仕分け装置1は、初期状態では空(もしくは空に近い)の状態である配送容器100に、必要な種類(単数もしくは複数)であって必要な個数の物品(単数もしくは複数)を、仕分けして詰める。この必要な種類および必要な個数の物品の仕分けが終わった配送容器100は、完成容器105として出庫部7から出庫される。
この完成容器105は、ある配送先に必要となる種類および個数の物品を収容している状態である。この状態は、配送先へ配送可能な状態である。配送可能状態となっている出庫部7から出庫される完成容器105は、配送手段によって、指定された配送先へ配送される。
例えば配送先A、配送先B、配送先C・・・のそれぞれに、物品を配送する必要がある。配送先A・・のそれぞれには、異なる種類や個数の物品を配送する必要がある。この配送先A・・・のそれぞれに配送すべき種類や個数の物品は、単数または複数の配送容器100によって配送されれば良い。物品仕分け装置1は、この販売店A・・・などの配送先ごとに異なる種類と個数の物品を、配送容器100に仕分けして詰めることで、配送可能状態とする。このとき、配送先によって、複数の配送容器100によって必要な種類と個数の物品が、配送可能状態とされればよい。
ここで、物品仕分け装置1は、種々の製品を製造する工場、製品を流通させる配送センター、製品の集積・配送を行う集積倉庫などの出荷センターに設置される。この出荷センターで取り扱われる物品は多種にわたることが多い。しかし、実際においては、出荷センターで取り扱われると共に配送先へ配送されるために仕分けられる物品の種類は、特定のものに偏ることが多い。すなわち、物品仕分け装置1のような自動化された装置で対応する物品の種類は、特定のものに偏る。
このような実際上の特性に対応して、物品仕分け装置1は、偏りやすい種類の物品に対応することでもよい。もちろん、全ての種類に対応してもよい。図1の物品仕分け装置1は、4種類の物品に対応している。すなわち、第1物品201、第2物品202、第3物品203および第4物品204である。ここで第1物品201〜第4物品204の符号は、それぞれの種類の物品の全体を示す場合と個別を示す場合とがある。
図1の物品仕分け装置1は、配送容器100に、第1物品201〜第4物品204の内から、配送先に必要となる物品を仕分けて詰める。例えば、配送先Aには、4個の第1物品201、2個の第2物品202、10個の第3物品203を配送する。この場合には、物品仕分け装置1は、この内容に合わせて、投入される空の配送容器100に、これらの物品を仕分けして詰める。4個の第1物品201、2個の第2物品202、10個の第3物品203が詰められると、完成容器105として出庫部7から出庫される。次いで、配送される。
もちろん、一つの配送容器100に必要となる種類および個数の物品が入りきらない場合には、物品仕分け装置1は、複数の配送容器100を用いて物品を仕分ける。この場合には、同じ配送先に複数の完成容器105が配送される。このようにして、物品仕分け装置1は、配送先のそれぞれに、必要な種類と個数の物品を詰めた完成容器105を生成する。
物品仕分け装置1は、配送容器投入部2、第1物品容器投入部3、第2物品容器投入部4、第3物品容器投入部5、第4物品容器投入部6、出庫部7、搬送経路8を備える。ここで、物品容器投入部は、第n物品容器投入部までを備えていれば良く、図1では、nが4であり、第1物品容器投入部3〜第4物品容器投入部6を、物品仕分け装置1は、備えている。
配送容器投入部2は、配送先への物品が仕分けられて詰められる配送容器100を投入する。第1物品容器投入部3は、ある種類の第1物品201を収容する第1物品容器101を投入する。第2物品容器投入部4は、第1物品201とは異なる種類の第2物品202を収容する第2物品容器102を投入する。第3物品容器投入部5は、他の種類の第3物品203を収容する第3物品容器103を投入する。第4物品容器投入部6は、他の種類の第4物品204を収容する第4物品容器104を投入する。
出庫部7は、配送先への物品の仕分けが完成した完成容器105が生成されれば、この完成容器105を出庫する。
搬送経路8は、配送容器投入部2から投入された配送容器100が搬送されて移動する経路である。配送容器100は、搬送経路8を移動しながら、第1物品201〜第4物品204の仕分けを受ける。
搬送経路8は、仕分けレーン81と完成レーン82との2つの経路を有する。仕分けレーン81は、配送容器投入部2から投入された配送容器100の内、物品の仕分けが完成していない未了容器と、物品容器投入部から投入された物品容器とを搬送する。完成レーン82は、物品の仕分けが完成した完成容器105を搬送する。
配送容器投入部2は、搬送経路8とは、配送容器接続経路21で接続される。配送容器接続経路21は、配送容器投入部2から投入された配送容器100を搬送経路8に送り出す。
第1物品容器投入部3は、搬送経路8とは、第1物品容器接続経路31で接続される。第1物品容器接続経路31は、第1物品容器投入部3から投入された第1物品容器101を搬送経路8に向けて送り出す。また、第1物品容器接続経路31と仕分けレーン81とが接続される地点において、第1物品容器101に収容されている第1物品201が、配送容器100に仕分けされる第1仕分け位置32が設けられる。
第2物品容器投入部4は、搬送経路8とは、第2物品容器接続経路41で接続される。第2物品容器接続経路41は、第2物品容器投入部4から投入された第2物品容器102を搬送経路8に向けて送り出す。また、第2物品容器接続経路41と仕分けレーン81とが接続される地点において、第2物品容器102に収容されている第2物品202が、配送容器100に仕分けされる第2仕分け位置42が設けられる。
第3物品容器投入部5は、搬送経路8とは、第3物品容器接続経路51で接続される。第3物品容器接続経路51は、第3物品容器投入部5から投入された第3物品容器103を搬送経路8に向けて送り出す。また、第3物品容器接続経路51と仕分けレーン81とが接続される地点において、第3物品容器103に収容されている第3物品203が、配送容器100に仕分けされる第3仕分け位置52が設けられる。
第4物品容器投入部6は、搬送経路8とは、第4物品容器接続経路61で接続される。第4物品容器接続経路61は、第4物品容器投入部6から投入された第4物品容器104を搬送経路8に向けて送り出す。また、第4物品容器接続経路61と仕分けレーン81とが接続される地点において、第4物品容器104に収容されている第4物品204が、配送容器100に仕分けされる第4仕分け位置62が設けられる。
出庫部7は、搬送経路8と接続されており、完成容器105を出庫させる。
配送容器接続経路21と搬送経路8、第1物品容器接続経路31と搬送経路8、第2物品容器接続経路41と搬送経路8、第3物品容器接続経路51と搬送経路8、第4物品容器接続経路61と搬送経路8、のそれぞれは、略直交して接続する。
この略直交する構造により、物品仕分け装置1の容器が流れて作業する経路全体は、直交状態で構成される。
配送容器接続経路21、第1物品容器接続経路31、第2物品容器接続経路41、第3物品容器接続経路51、第4物品容器接続経路61および搬送経路8は、容器の搬送および物品の仕分け作業を行う仕分け作業経路9を形成する。この仕分け作業経路9は、略直交した構造を有している。この略直交した構造での仕分け作業経路9を、配送容器100や物品容器が移動する。このため、配送容器100や物品容器などの容器が移動する経路は、カーブを有しない。
言い換えれば、容器は、カーブでの移動をする必要がない。カーブでの移動の必要がないので、容器が移動する場合に、移動が詰まったり、停止したりする問題が防止される。この結果、実施の形態1における物品仕分け装置1は、容器の搬送における不具合を生じさせにくい。すなわち、搬送動作をスムーズに実行できる。
また、略直交する経路において、直行して接続する地点に、第1仕分け位置32、第2仕分け位置42、第3仕分け位置52、第4仕分け位置62が設けられている。これらの仕分け位置で、物品容器の物品が、配送容器100に仕分けられる。図1には示していないが、物品を吸引やその他の手段で把持して、移動させるピッキング装置などが仕分け位置に対応して設置されている。
このピッキング装置などの把持機構が、自動で物品を配送容器100に仕分けして詰め込む。この結果、仕分け動作も自動で行われてスムーズに処理される。
また、配送容器100は、配送容器投入部2によって投入される。投入においては、仕分け作業経路9に投入される。すなわち、配送容器接続経路21に投入されて、その後に仕分けレーン81に投入される。配送容器100と独立して、第1物品容器101も、第1物品容器投入部3から第1物品容器接続経路31に投入される。配送容器100と独立して投入されつつも、配送容器100と連携して投入される。加えて、配送容器100が第1仕分け位置32に到達したところで、第1物品容器102が対応する。このため、第1物品容器101は、他の容器の投入の邪魔となることなく、他の容器との仕分け作業での必要に応じて投入される。第2物品容器102の投入も同様であり、第3物品容器なども同様である。
この結果、投入動作も最適化される。
最終的に、仕分けが完成した完成容器105は、出庫部7からそのまま出庫される。この出庫部7までの移動においても、仕分け作業経路9は、略直交で形成されていることで、配送容器100は、スムーズな移動で出庫される。すなわち、出庫動作もスムーズに行われる。
以上のように、実施の形態1の物品仕分け装置1は、物品仕分け作業の入庫動作、搬送動作、仕分け動作、出庫動作のそれぞれをスムーズかつ正確に行える。
(物品仕分け装置の動作)
次に物品仕分け装置1の動作について説明する。
(容器)
図2は、本発明の実施の形態1における配送容器の斜視図である。第1物品容器101などの物品容器も、図2に示される配送容器100と同様の形態を有している。このため、ここでの配送容器100の説明は、物品容器の説明を兼ねる。
配送容器100(物品容器も)は、短手方向と長手方向を有する長方形の底面形状を有する。配送容器100は、空の状態で配送容器投入部2から配送容器接続経路21に投入される。物品容器は、それぞれの対応する種類の物品を収容した状態で、物品容器投入部から物品容器接続経路に投入される。
投入された配送容器100は、配送容器接続経路21において、短手方向を進行方向として移動する。これは図3に示されるとおりである。図3は、本発明の実施の形態1における容器の搬送経路を示す説明図である。配送容器接続経路21においては、配送容器100は、短手方向を進行方向として移動する。これは、第1物品容器101なども同様である。
配送容器接続経路21から搬送経路8に到達した配送容器100は、回転や回動することなくそのままの状態で略直交する方向に移動する。すなわち、搬送経路8において、配送容器100は、長手方向を進行方向として移動する。
図3では、配送容器接続経路21や第1物品容器接続経路31においては、配送容器100や第1物品容器101が、短手方向を進行方向として移動している。矢印Aは、この短手方向での進行方向を示す。一方で、搬送経路8においては、配送容器100は、長手方向を進行方向として移動する。図3の矢印Bは、この長手方向での進行方向を示す。
なお、後述するが、第1物品容器101などの物品容器は、物品の仕分けを受けて空になると、仕分け位置から排出される。このため、特定の場合を除いて、空となった物品容器は、仕分けレーン81を流れない。
このように配送容器100は、略直交する矢印Aと矢印Bの経路で移動する。この経路による移動により、移動のためだけの回転や回動を行わない。この移動経路によって、配送容器100の搬送動作での不具合が生じにくい。
物品仕分け装置1では、配送容器投入部2から投入された配送容器100が、搬送経路8を進んで仕分けによる物品の詰め込みを受ける。一方、物品容器は、物品容器投入部から投入されて仕分け位置で物品の仕分けに使用される。すなわち、配送容器100の移動が仕分け作業の基礎となる。
なお、配送容器100などの容器は、底面の端部に凸部110を有していることも好適である。
(配送容器の投入)
物品仕分け装置1は、まず配送容器投入部2から配送容器100を投入する。例えば複数の配送容器100が、配送容器投入部2の手間に積層されて設置される。配送容器投入部2は、この積層された複数の配送容器100を、所定数ずつ取り出して、配送容器接続経路21に投入する。このとき、配送容器100の短手方向が配送容器接続経路21での進行方向となるように、配送容器投入部2は、配送容器100を投入する。
このような投入の結果、配送容器100は、矢印Aに短手方向が従った状態で、配送容器接続経路21に投入される。配送容器接続経路21は、回転する複数の搬送ローラを有している。搬送ローラが回転することで、配送容器接続経路21は、投入された配送容器100を仕分けレーン81まで搬送する。ここで、配送容器100の底面の一部が、搬送ローラに接触させて搬送ローラを回転させる。この回転によって、配送容器100は、配送容器接続経路21を移動する。
図4は、本発明の実施の形態1における配送容器接続経路の斜視図である。図4に記載のように、配送容器100は、複数の搬送ローラ21Aの回転によって搬送される。複数の回転ローラ21Aは、配送容器100の勢いを受けて回転する。この回転によって、配送容器100は、所定方向に移動できる。複数の搬送ローラ21Aの回転によって搬送されるので、複数の積層された配送容器100であっても、同時に搬送できる。
例えば、配送容器投入部2が投入する際に初速を加えることで、搬送ローラを回転させながら、配送容器100は、配送容器接続経路21を移動する。あるいは、搬送ローラが自身で回転することで、配送容器100が、配送容器接続経路21を移動する。
ここで、搬送ローラの両端は、凸部を有していることも好適である。凸部を有していることで、配送容器100の底面が湾曲したり撓んだりしている場合でも、その底面が凸部に確実に接触できる。
配送容器接続経路21を移動した配送容器100は、搬送経路8に到達する。実際には、物品の仕分け作業をうける仕分けレーン81に到達する。図3の矢印Aに従って到達した状態である。
仕分けレーン81に到達した配送容器100は、回転や回動することなく略直交する方向に移動方向を変える。仕分けレーン81および完成レーン82は、搬送ベルトを有している。搬送ベルトは、自身が回転して、載せている配送容器100を矢印Bの方向に移動させる。すなわち、搬送ベルトは、搬送力を生じさせて、配送容器100を矢印Bの方向に移動させる。
図5は、本発明の実施の形態1における搬送経路の斜視図である。図5では、搬送経路8は、搬送ベルトが両端に取り付けられて、これの回転によって配送容器100が搬送される。仕分けレーン81などの搬送経路8では、一枚ずつである配送容器100などが、搬送ベルトによって、細かな制御で搬送される。搬送ベルト81Aは、仕分けレーン81などにおいて配送容器100などを搬送する。
物品仕分け装置1は、制御部10を備える。図6は、本発明の実施の形態1における物品仕分け装置のブロック図である。制御部10が示されている。
制御部10は、配送容器投入部2、第1物品容器投入部3、第2物品容器投入部4、第3物品容器投入部5、第4物品容器投入部6、出庫部7、仕分けレーン81および完成レーン82の少なくとも一部の動作を制御する。すなわち、これらの要素は、制御部10からの命令信号などによって動作状態を決定する。
制御部10は、配送容器投入部2での投入動作を処理した後、配送容器100が仕分けレーン81に到達すると、仕分けレーン81の搬送ベルトを回転させる。搬送ベルトの回転によって、制御部10は、矢印Bに沿って、配送容器100を移動させる。
また、制御部10は、配送容器投入部2から投入された配送容器100(言い換えれば、配送容器接続経路21を移動する配送容器100、もしくは仕分けレーン81に到達した配送容器100)の配送先を把握している。この配送先の把握は、投入された配送容器100に仕分けるべき物品の種類と個数の把握である。この配送容器100に必要となる物品の種類および個数は、物品情報である。
制御部10は、投入される配送容器100のそれぞれにおける物品情報を有している。制御部10は、この物品情報に基づいて、物品の仕分けに必要となる動作を制御する。
(物品容器の投入)
配送容器100の投入に並行して、物品仕分け装置1は、物品容器を投入する。ここで、制御部10が、物品容器の投入を制御する。
第1物品容器投入部3の前には、積層された複数の第1物品容器101が設置される。同様に、第2物品容器投入部4の前に、積層された複数の第2物品容器102が設置される。第3物品容器投入部5の前に、積層された複数の第3物品容器103が設置される。第4物品容器投入部6の前に、積層された複数の第4物品容器104が設置される。
第1物品容器投入部3は、積層されている複数の第1物品容器101を一つずつ、第1物品容器接続経路31に投入する。投入された第1物品容器101は、所定数の第1物品201を収容している。第1物品201を収容した状態で、第1物品容器101は、第1物品容器接続経路31を移動する。図6の矢印Aは、この移動方向を示す。配送容器100と同様である。この移動によって、第1仕分け位置32での仕分けが可能な位置に、第1物品容器101が設置される。
ここで、第1仕分け位置32での仕分けが可能な位置は、第1把持機構301が第1物品容器101で収容されている第1物品201を把持して配送容器100に運ぶことが可能な位置である。この仕分けが可能な位置に第1物品容器101が設置された状態により、第1物品201の仕分けを受ける必要のある配送容器100に、第1物品201の仕分けが可能となる。
同様に、第2物品容器投入部4は、第2物品容器102を、第2物品容器接続経路41に投入する。投入された第2物品容器102は、第2物品202を収容した状態で、第2仕分け位置42に合わせて設置される。このため、第2物品202の仕分けを受ける必要のなる配送容器100に、第2物品202の仕分けが可能となる。
第3物品容器投入部5は、第3物品容器103を、第3物品容器接続経路51に投入する。投入された第3物品容器103は、第3物品203を収容した状態で、第3仕分け位置52に合わせて設置される。このため、第3物品203の仕分けを受ける必要のなる配送容器100に、第3物品203の仕分けが可能となる。
第4物品容器投入部6は、第4物品容器104を、第4物品容器接続経路61に投入する。投入された第4物品容器104は、第4物品204を収容した状態で、第4仕分け位置62に合わせて設置される。このため、第4物品204の仕分けを受ける必要のなる配送容器100に、第4物品204の仕分けが可能となる。
これらの動作によって、第1仕分け位置32〜第4仕分け位置62のそれぞれにおいて、第1物品201〜第4物品204が、配送容器100に仕分け可能な状態となる。
なお、第1物品容器接続経路31、第2物品容器接続経路41、第3物品容器接続経路51、第4物品容器接続経路61のそれぞれでの容器の搬送動作や搬送機構は、配送容器接続経路21と同様である。
また、第1物品容器101〜第4物品容器104のそれぞれは、所定数の第1物品201〜第4物品204を収容した状態である。
(第1仕分け)
制御部10は、仕分けレーン81に到達した配送容器100へ仕分けるべき物品の種類と個数の物品情報を有している。ここでの説明においては、仕分けレーン81に到達した配送容器100は、4個の第1物品201、3個の第2物品202、0個の第3物品203、7個の第4物品204の仕分けを必要とする、と仮定する。
制御部10は、この物品情報に基づいて、まず仕分けレーン81に到達した配送容器100を、第1仕分け位置32まで移動させる。図7は、第1仕分け位置32に配送容器100が到達している状態を示している。図7は、本発明の実施の形態1における第1仕分け位置に配送容器が到達している状態を示すブロック図である。
制御部10は、把持機構に、物品情報を通知する。把持機構は、通知された物品情報に基づいて、物品容器に収容されている物品を把持して、配送容器100に仕分けして詰める。
図7-2は、本発明の実施の形態1における把持機構による配送容器でのピッキングを示す斜視図である。図7−2に示されるように、把持機構301が取り付けられている。把持機構301は、吸引などによるピッキング部材330を備えており、このピッキング部材330が、配送容器100やその他の容器から物品をピッキングして移動させる。
図7においては、第1把持機構301が、第1物品容器101から4個の第1物品201を把持して配送容器100に詰める。第1仕分け位置32では、この作業が行われる。第1把持機構301(他の把持機構も同様)は、第1物品201を吸着したり挟んだりして把持する機能を有する。加えて、把持する機能を実現する要素を3次元に移動させるアームや駆動部も備えている。
第1把持機構301は、把持する機能要素で、第1物品容器101に収容されている第1物品201を掴む。このとき、駆動部が、画像処理などに基づいて、第1物品容器101に収容されている第1物品201の位置座標を確認して、当該座標にある第1物品101を把持して取り出す。
第1把持機構301は、取り出した第1物品201を、アームの駆動動作によって、配送容器100の指定された位置に運ぶ。配送容器100の指定された位置も、画像処理などによって、配送容器100で配置する位置が特定される。第1把持機構301は、この指定された位置に、取り出した第1物品201を詰める。
ここでは、4個の第1物品201が仕分けられるので、第1把持機構301は、第1物品容器101から4個の第1物品201を取り出して、配送容器100に詰める。全てが完成すると、制御部10は、仕分けレーン81の搬送ベルトを回転させて、第1物品容器101を第2仕分け位置42に移動させる。
なお、図7に示されるように、第1仕分け位置32に配送容器100が到達している状態で、制御部10は、次の配送容器100Bを、配送容器接続経路21に投入してもよい。次の配送容器100Bは、仕分けレーン81に続いて入って、物品の仕分け作業を受ける。
(第2仕分け位置)
図8は、本発明の実施の形態1における第2仕分け位置での物品仕分けを受ける動作のブロック図である。図8に示される物品仕分け装置1では、配送容器100が仕分けレーン81を移動して第2仕分け位置42に到達している。物品情報に基づけば、3個の第2物品202が仕分けて詰められる必要がある。
制御部10は、第2把持機構302を動作させて、第2仕分け位置42に対応する位置に到達している第2物品容器102から、第2物品202を取り出して配送容器100に詰める。第1仕分け位置32での動作と同じく、第2物品容器102から、第2物品202を一つずつ取り出して仕分けしてもよいし、複数個の第2物品202を取り出して仕分けしてもよい。
第2把持機構302は、物品情報に基づいて、3個の第2物品202を配送容器100に詰める。3個の第2物品202の仕分けが完成すると、第2仕分け位置42での仕分け作業が完成する。完成したら、制御部10は、仕分けレーン81を動かして、配送容器100を、第2仕分け位置42から次の第3仕分け位置52に移動させる。
(第3仕分け位置)
物品情報に基づくと、配送容器100には、第3物品203は仕分けられない。このため、制御部10は、配送容器100を、第3仕分け位置52で停止させない。仕分けが不要な仕分け位置での停止を削除することで、仕分け作業経路9での作業時間を短縮できる。特に、仕分けレーン81には、次の配送容器100Bが投入される。この次の配送容器100Bの仕分けレーン81での移動や仕分け作業への阻害が低減できるからである。
図9は、本発明の実施の形態1における配送容器が第3仕分け位置を素通りしている状態を示すブロック図である。図9に示されるとおり、第3物品203の仕分けが不要であることで、配送容器100は、第3仕分け位置52を素通りしている。合わせて、次の配送容器100Bが第1仕分け位置32での物品の仕分けを受ける(次の配送容器100Bは、前の配送容器100が第2仕分け位置42で仕分けを受けるタイミングに合わせて、第1仕分け位置32に到達してもよい)。
このとき、次の配送容器100Bは、第1物品201および第2物品202の仕分けを受ける必要がない場合には、仕分けレーン81ですぐに第3仕分け位置52に到達する必要がある。このような状況で、配送容器100が第3仕分け位置52を、図9のように素通りできる場合には、制御部10は、次の配送容器100Bを即座に第3仕分け位置52に到達させることができる。
このように、仕分けが不要な仕分け位置での停止を防止することで、次に仕分けレーン81に投入される配送容器100Bの仕分け作業を高速化することができる。
(第4仕分け位置)
図10は、本発明の実施の形態1における第4仕分け位置での仕分け作業を説明する物品仕分け装置のブロック図である。
図10では、配送容器100は、第4仕分け位置62に到達している。合わせて、次の配送容器100Bは、第3仕分け位置52に到達している。制御部10は、物品情報に基づいて、7個の第4物品204を配送容器100に仕分けることを、第4把持機構304に通知する。第4把持機構304は、この通知に基づいて、第4仕分け位置62に合わせて設置されている第4物品容器104から、7個の第4物品204を取り出して配送容器100に仕分ける。
第4把持機構304による第4物品204の取り出しと仕分け動作は、第1把持機構301と同様である。このとき、第3仕分け位置52においては、次の配送容器100Bの物品情報に基づいて、第3物品容器103から第3物品203が、配送容器100Bに仕分けされて詰められる。
第4仕分け位置62での第4物品204の仕分けが完成すると、仕分けレーン81での仕分け作業の全てが完成する。すなわち、配送容器100には、4個の第1物品201、3個の第2物品202、7個の第4物品204が詰められた状態となる。
図11は、本発明の実施の形態1における必要な物品の仕分けが完成した配送容器の模式図である。上述の通り、図10での作業によって、4個の第1物品201、3個の第2物品202、7個の第4物品204が配送容器100に詰められている。この状態となると、制御部10は、この配送容器100を、完成容器105として判定する。配送容器100の配送先にあわせた必要な種類および個数の物品が詰められている状態だからである。
なお、同一配送先であっても単数の配送容器100で物品の仕分けが不足する場合には、複数の配送容器100が用いられる。
(完成レーンへの排出)
図12は、本発明の実施の形態1における完成容器の完成レーンへの排出を説明する物品仕分け装置のブロック図である。図10に示される第4仕分け位置62での仕分け作業が終わると、配送容器100には、必要となる種類と個数の物品の全てが詰められる。図11に示される状態となる。
図11に示される状態は、配送容器100への仕分けが完成している状態である。制御部10は、図11に示される配送容器100を、仕分けの完成した完成容器105として判定する。
この判定に基づき、制御部10は、完成容器105を、仕分けレーン81から完成レーン82に排出する。搬送経路8は、仕分けレーン81と完成レーン82とを有している。仕分けレーン81と完成レーン82との間で、完成容器105を移動できるように、仕分けレーン81と完成レーン82とは、相互間の移動経路を有している。
移動経路においては、相互間を移動させる駆動機構を有している。この駆動機構によって、仕分けレーン81から完成レーン82に完成容器105を移動させることができる。図12では、第4仕分け位置62での仕分け作業が完成したところで、完成容器105が完成レーン82に移動されている。
完成容器105は、完成レーン82に移動された後で、矢印Cに沿って、出庫部7に移動する。そのまま出庫部7から出庫される。この出庫によって、完成容器105は、配送先への配送手順に移行される。
一方で、仕分けレーン81から完成容器105が完成レーン82に移動するので、仕分けレーン81は、次の配送容器100Bのために空けられた状態となる。この状態によって、次の配送容器100Bは、仕分けレーン81での仕分け作業を受けることが可能となる。図12の場合には、第4仕分け位置62が開放されるので、配送容器100Bは、第4仕分け位置62での仕分け作業を受けることが可能となる。
このように、搬送経路8が、仕分けレーン81と完成レーン82とに分割されていることで、仕分け作業の完成した完成容器105が仕分けレーン81での仕分け作業を阻害しない。阻害しないことで、仕分けレーン81では、次々と配送容器100への仕分け作業を行うことができる。結果として仕分け動作を高速化できる。
また、出庫可能な状態である完成容器105は、完成レーン82から出庫部7へ向かうことができる。この点から、出庫動作の高速化も実現できる。
(物品容器の排出)
第1物品容器101〜第4物品容器104のそれぞれは、第1物品容器接続経路31〜第4物品容器接続経路34のそれぞれにおいて仕分け動作のために設置される。実際には、第1物品容器接続経路31〜第4物品容器接続経路34の仕分けレーン81側に設置される。この位置に設置されることで、第1仕分け位置32〜第4仕分け位置64のそれぞれにおいて、仕分け動作がなされる。
この仕分け動作において、設置されている第1物品容器101〜第4物品容器104のいずれかが空になった場合には、空になった物品容器は、物品容器接続経路から排出される。排出は、物品容器接続経路に設けられる排出機構によって、物品容器接続経路の外に排出されればよい。
あるいは、空になった物品容器は、仕分けレーン81へ排出される。仕分けレーン81に排出された空になった物品容器は、仕分けレーン81から配送容器100が完成容器105として完成レーン82に移動したところで、仕分けレーン81を移動する。仕分けレーン81は、空容器の排出先に接続しており、空容器を排出する。例えば、仕分けレーン81の終端は、空となる物品容器を排出する排出部に接続している(出庫部7に接続していない)。この排出部に接続することで、仕分けレーン81で空になる物品容器は、排出部から排出されて、システム全体から取り除かれる。
以上のように、実施の形態1における物品仕分け装置1は、投入動作、搬送動作、仕分け動作、出庫動作のそれぞれを効率化かつ精度向上を実現する要素を備えている。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について説明する。
実施の形態2は、配送容器投入部2での配送容器100の投入での工夫を説明する。
配送容器投入部2は、配送容器100を連続的に投入する。連続的に投入される配送容器100は、異なる配送先に合わせて投入されることがある。ここで、異なる配送先のそれぞれに対応して配送容器100が投入される場合に、出庫部7からの出庫順が定められていることがある。配送作業の都合に合わせて、出庫部7から定められた出庫順で出庫されることが求められるからである。
例えば、配送先A、配送先B、配送先Cの3つの配送先への物品の仕分けを必要とする。このとき、最終的に物品の仕分けが完成して出庫部7から出庫される順番は、配送先A、配送先B、配送先Cの順番であることが要求されているとする。配送先Aに対応する配送容器は、配送容器100Aであり、配送先Bに対応する配送容器は、配送容器100Bであり、配送先Cに対応する配送容器は、配送容器100Cである。
図13は、本発明の実施の形態2における物品仕分け装置での配送容器投入を説明するブロック図である。図13においては、配送先A、配送先B、配送先Cのそれぞれに対応する配送容器100A、配送容器100B、配送容器100Cが仕分け作業経路9に投入されている状態が示されている。
ここで、配送先の出庫順に合わせて、出庫部7からは配送容器100A、配送容器100B、配送容器100Cの順序で出庫されることひつようである。このため、出庫部7での出庫順に合わせて、配送容器投入部2は、配送容器100A、配送容器100B、配送容器100Cの順序で投入することが適当である。投入順序がそのまま出庫順となり、分かりやすいからである。
しかしながら、配送容器投入部2から投入された配送容器100A、100B、100Cのそれぞれは、第1仕分け位置32〜第4仕分け位置62のいずれかにおいて物品の仕分けを受ける。この際に、配送容器100A、100B、100Cの全てが、第1仕分け位置32〜第4仕分け位置62の全てにおいて物品の仕分けを受けるとは限らない。
例えば、配送容器100Aは、第1仕分け位置32〜第4仕分け位置62の3箇所で仕分けを受け、配送容器100Bは、第1仕分け位置32〜第4仕分け位置62の2箇所もしくは1箇所で仕分けを受け、配送容器100Cは、第1仕分け位置32〜第4仕分け位置62の3箇所もしくは4箇所で仕分けを受けることもある。
このような場合に、配送容器100Aが配送容器100Bの前に投入されて仕分けレーン81を移動すると、配送容器100Aは多くの仕分け位置で物品の仕分けを受けるので、多くの仕分け位置で停止することになる。一方で、配送容器100Bは、配送容器100Aよりも少ない数の仕分け位置で停止すればよいだけである。しかし、配送容器100Aが配送容器100Bの前を移動するので、配送容器100Bは、仕分けの必要も無い状態にも係らず、不要な停止をしなければならなくなる。
この不要な停止は、配送容器100Bの仕分け作業を遅くしてしまう。また、配送容器100Bの仕分け作業(移動速度)が遅くなれば、次に仕分け作業を受ける配送容器100Cの仕分け作業も遅くなってしまう。すなわち、遅延が次々と積み重なって、仕分け作業全体の遅延を生じさせてしまう。
このため、制御部10は、配送容器投入部2から投入される複数の配送容器100A、100B、100Cを、第1仕分け位置32〜第4仕分け位置62での仕分けを受ける位置の多い順番で、投入する。ここでは、図13に示されるように、配送容器100B、配送容器100A,配送容器100Cの順序で、制御部10は、投入する。
このような順番で投入されれば、1箇所ないしは2箇所での仕分けのみの配送容器100Bが最初に投入されて仕分けレーン81を移動する。次に3箇所での仕分けを受けて出庫順も早い配送容器100Aが投入されて仕分けレーン81を移動する。最後に、3箇所もしくは4箇所での仕分けを受けて出庫順も遅い配送容器100Cが投入されて仕分けレーン81を移動する。
この順序で投入されて仕分けレーン81を移動する場合には、最も少ない仕分け位置で仕分けを受ける配送容器100Bが最初に仕分けレーン81を移動して仕分けを受ける。少ない箇所での仕分けを受けるに過ぎないので、配送容器100Bは、スムーズに仕分けレーン81を進む。次いで、配送容器100Bが3箇所での仕分けを受け、最後に配送容器100Cが3箇所もしくは4箇所での仕分けを受ける。
これらの結果、配送容器100A〜100Cがお互いの移動と仕分けを阻害することが少なくなる。
なお、制御部10は、配送容器投入部2からの投入順序を、配送容器100B、100A、100Cとしてもよいし、仕分けレーン81への移行する移行順序を、配送容器100B、100A、100Cとしてもよい。
また、上述のように、配送容器100において仕分けを受ける仕分け位置の数のみに基づいて投入順序を制御してもよいし、仕分け位置の数と出庫順とを合わせたパラメータに基づいて投入順序を制御してもよい。また、同じ仕分け位置の数の場合には、仕分けられる物品の個数で投入順序が制御されてもよい。
制御部10は、配送容器投入部2において、配送容器100に仕分けられる物品の種類と個数から、これらのパラメータを読み取って整理できる。
実施の形態2の物品仕分け装置1は、出庫順に縛られずに、仕分け作業に要する時間に合わせて、配送容器100の投入順序を制御できる。この投入順序の制御により、仕分け作業全体の効率を上げることができる。
(実施の形態3)
次に実施の形態3について説明する。実施の形態3の物品仕分け装置1は、完成容器105の完成が出庫順で無い場合の、出庫順への整列を実現する。
実施の形態2で説明したように、投入される複数の配送容器100は、配送手順の都合によって出庫順が定められている場合がある。例えば、配送先A、配送先B、配送先Cの順序で配送順序が定められている場合には、配送容器100A、配送容器100B、配送容器100Cの順序で出庫される必要がある。
言い換えれば、配送容器100A、100B、100Cへの物品の仕分けが完成した完成容器105A、105B、105Cの順序で、出庫部7から出庫される必要がある。
ここで、実施の形態2で説明したように、配送容器100A、100B、100Cのそれぞれでの仕分け位置の個数は異なることがある。この場合には、配送容器投入部2から仕分けレーン81に投入される配送容器100A、100B、100Cは、出庫順と異なる順序で投入されることがある。
例えば、図13に示されるように、配送容器100B、配送容器100A,配送容器100Cの順序で投入される。この順序で投入されれば、当然ながら、配送容器100B、配送容器100A、配送容器100Cの順序で物品の仕分けが完成する。すなわち、仕分けレーン81においては、完成容器105B、完成容器105A、完成容器105Cの順序で完成容器105が生成される。
仕分けレーン81では、完成容器105B、完成容器105A、完成容器105Cの順序で並ぶことになる。仕分けレーン81において物品の仕分けが完成して完成容器105が生成されると、完成容器105は、仕分けレーン81から完成レーン82に移動される。このとき、上述のように、仕分けレーン81に、完成容器105B、完成容器105A、完成容器105Cの順序で並ぶことになる場合には、そのまま完成レーン82に移動すると、完成レーン82での閑静容器105の並び順が、出庫順にあわなくなる。
この場合には、図14に示されるように、仕分けレーン81から完成レーン82には、出庫順に合わせた順序で完成容器105A〜105Cが移動される。図14は、本発明の実施の形態3における完成容器の並びが揃った状態を示す物品仕分け装置のブロック図である。
図14で示されるように、仕分けレーン81から完成レーン82への移動は、出庫順に合わせて行われる。この結果、仕分けレーン81では出庫順と異なる並びであった完成容器105A〜105Cのそれぞれは、完成レーン82では、出庫順に合わせて、完成容器105A、完成容器105B、完成容器105Cの順序で並んでいる。
これは、図14の矢印のように、制御部10が、仕分けレーン81から完成レーン82に移動させる際に、出庫順になるように入れ替えながら完成容器105A〜105Cを移動させる。この結果、完成レーン82においては、出庫順に従って完成容器105A〜105Cが並ぶ。
出庫部7は、出庫順である完成容器105A、完成容器105B、完成容器105Cの順序で出庫する。
(実施の形態4)
実施の形態4について説明する。
出庫順や仕分け位置の数の相違に基づいて配送容器100が投入される場合でも、完成容器105となる順序が、仕分けレーン81での並び順とならない可能性もある。例えば、配送容器100A、配送容器100B、配送容器100Cの順序が出庫順だとする。この場合に、配送容器100Aの後の出庫順である配送容器100Bや配送容器100Cの仕分けが先に完成することもある。この場合には、配送容器100Aよりも先に、完成容器105Bや完成容器105Cが生成される。
完成容器105B、完成容器105Cが、配送容器100Aが完成容器105Aになる前に生成される。この場合には、完成容器105B、完成容器105Cは、仕分けレーン81から完成レーン82へ移動される。制御部10は、完成レーン82に完成容器105が移動されると、出庫部7を通じて出庫する。
しかしながら、出庫順で前である配送容器100Aが完成容器105Aとなっていない段階で出庫することは好ましくない。
この場合には、制御部10は、完成レーンにおいて既に移動されている完成容器105B、完成容器105Cの出庫を待機させる。待機させた上で、配送容器100Aが完成容器105Aとなるのを待つ。完成容器105Aが生成されると、制御部10は、仕分けレーン81から完成レーン82に、完成容器105Aを移動させる。
この移動において、制御部10は、完成容器105Aを、完成容器105B、105Cの前になるように移動させる。このように移動させることで、完成レーン82において、出庫順である完成容器105A,105B,105Cの順序で並ぶようになる。制御部10は、この並び順のまま完成レーン82を動作させて、出庫部7へ移動させる。出庫部7は、出庫順に合わせて完成容器105A〜105Cを出庫させることができる。
このように、制御部10は、出庫順に基づいて、完成レーン82での完成容器105の出庫を待機させてもよい。
(実施の形態5)
次に、実施の形態5について説明する。
物品仕分け装置1において、搬送経路8は搬送ベルトで容器を配送する。一方、搬送経路8と略直交する接続経路は、搬送ローラで容器を配送する。
搬送ローラは、複数の回転部材が連なっており、この回転部材の回転によって上に乗っている容器を搬送できる。一方、搬送ベルトは、開始位置から終端位置までの長手方向に沿って移動するベルトによって、容器を搬送できる。
接続経路は、積層された複数の容器を搬送する可能性がある。配送容器100や物品容器を複数積層した状態で搬送して、その後で一つずつに分離する。このため、接続経路の上を搬送される容器の総重量は重いことがある。このため、搬送ベルトでは、荷重に耐えにくいことがありうる。これに対して、回転部材が連なった搬送ローラは、荷重に耐えやすい。
一方で、仕分けレーン81や完成レーン82などの搬送経路8では、一つずつに分離された容器が搬送される。このため、荷重は小さい。一方で、搬送経路8は長く、仕分け位置での停止や搬送再開、仕分けレーン81から完成レーン82への移動などの細かな動作を必要とする。このような細かな動作には、回転部材の回転で搬送するのではなく、搬送距離を細かく制御できる搬送ベルトが適している。
以上のような搬送経路8と接続経路との特性に合わせて、搬送ローラと搬送ベルトが使い分けられることが適当である。もちろん、搬送ローラと搬送ベルトの使い分けは一例であり、他の機構によって実現されてもよい。
なお、図2に示されるように配送容器や物品容器は、底面に凸部110を有している。搬送ベルトは、この凸部110を載せることで、確実に容器を搬送する。
(実施の形態6)
次に、実施の形態6について説明する。実施の形態6では、第1仕分け位置32〜第4仕分け位置62(第n仕分け位置)のいずれかでのある配送容器100への仕分け作業が一つの物品容器で完成しない場合の対応を説明する。
図15は、本発明の実施の形態6における仕分け位置での物品の仕分けを説明する説明図である。
例えば、第1仕分け位置32において第1物品容器101Aから第1物品201の仕分けを受ける状況であるとする。第1仕分け位置32においては、第1物品容器接続経路31の先頭(第1仕分け位置32で、第1把持機構301からの第1物品201の取り出しを受ける位置)に、第1物品容器101Aが設置されている。
この第1物品容器101Aは、前段階に移動してきた配送容器100への第1物品201の仕分けを受けている。このため、第1物品容器101Aは、収容可能な全数よりも少ない第1物品201を収容している。図15では、例示として、第1物品容器101Aは、2個の第1物品201を収容している。
この状態で、第1仕分け位置32に配送容器100が移動してくる。配送容器100は、この第1仕分け位置32において、第1物品201の仕分けを受ける。通常であれば、第1仕分け位置32においては、第1物品容器101Aからの第1物品201の仕分けを受ける。
ここで、配送容器100は、3個(3個以上)の第1物品201の仕分けを受ける必要があることがある。制御部10は、物品情報として、配送容器100に3個の第1物品201を仕分ける必要があることを把握できる。この場合に、第1物品容器101Aから第1物品201の仕分けを行っても、第1物品容器101Aだけでは不足する。
不足するにも係らず、第1物品容器101Aから第1物品201の仕分けを受けると、第1物品容器101Aは、空容器となってしまう。配送容器100は、更に1個の第1物品201の仕分けを必要とするので、第1物品容器101Aの後にある第1物品容器101Bから、第1物品201の仕分けを受けなければならない。
しかしながら、第1物品容器接続経路31では、第1物品容器101Bの前に空容器となる第1物品容器101Aが残ったままである。この残った状態で、第1把持機構301が第1物品容器101Bからの仕分けを行うことは、第1把持機構301にとって負担が大きい。
一方、第1把持機構301の負担を減らすために第1物品容器接続経路31の先頭にある空容器となる第1物品容器101Aを除くには、人的作業を必要とする可能性がある。仕分けレーン81を通じて空容器となる第1物品容器101Aを排出するには、仕分けレーン81で第1仕分け位置32に位置する配送容器100と交錯して、排出処理が難しくなる。もちろん、仕分けへのエラーも生じる可能性もある。
制御部10は、このような場合において、配送容器100に仕分けるべき第1物品201を2個のみ収容している第1物品容器101Aを、そのままの状態で仕分けレーン81に移動させる。図16は、この状態を示している。図16は、本発明の実施の形態6における物品容器が配送容器に置き換えられる状態を示す説明図である。
制御部10は、まず仕分けを受けるべき配送容器100の第1仕分け位置32への移動を停止させる。配送容器100は、第1仕分け位置32で、このタイミングで3個の第1物品201の仕分けを受けない。図16における配送容器100の右側の矢印の×印は、この停止を示している。
次に制御部10は、第1物品容器101Aを仕分けレーン81に移動させる。すなわち、第1物品容器101Aが第1仕分け位置32に移動する。この結果、第1物品容器101Aが、3個の第1物品201の仕分けを受ける(第2仕分け位置42以降での仕分けも受ける)配送容器の位置づけに変更される。
第1仕分け位置32に、第1物品容器101Aが移動されると、第1物品容器101Aには既に2個の第1物品201が収容されている。ここで、配送容器の位置づけとなった第1物品容器101Aは、3個の第1物品201を仕分けられる必要がある。
制御部10は、第1物品容器101Aが仕分けレーン81に排出されることで、次の第1物品容器101Bが、第1物品容器接続経路31の先頭に到達する。すなわち、第1物品容器101Bが、第1物品201の仕分けに用いられるようになる。
配送容器の位置づけとなった第1物品容器101Aは、1個の第1物品201を更に必要としている。制御部10は、第1把持機構301を用いて、第1物品容器101Bに収容されている第1物品201Bの一つを、第1物品容器101Aに仕分ける。この結果、第1物品容器101Aには、3個の第1物品201が揃うことになる。
この状態となることで、第1物品容器101Aは、第1仕分け位置32で必要となる仕分けを終えて次の仕分け位置に向かうことができる。更に、停止されていた配送容器100は、この第1物品容器101Aが第1仕分け位置32から次に移動するのに合わせて、第1仕分け位置32に移動できる。第1物品容器101Aは、空容器となって第1物品容器接続経路31に残ることが無い。
このようにして、物品仕分け装置1は、物品容器接続経路において物品の仕分けが完成していないにも生じうる不要な空容器を発生させずに済む。結果として、不要な空容器の除去処理や、排出における仕分けレーン81での動作不具合を防止できる。
ここで、把持機構は、図15に示される第1物品容器接続経路31に2台(以上)並んでいる第1物品容器101A、101Bのそれぞれを、仕分けレーン81に対して第1物品201を把持して移動できる可動範囲をもっている。
この可動範囲によって、図15で第1物品容器101Aからの第1物品201の把持(取り出し)を行った後で、即座に図16に示されるように、後段の第1物品容器101Bからの第1物品201の仕分けレーン81への移動を可能とできる。この可動領域の確保によって、図15、図16の動作によって、物品容器接続経路上での空容器の発生を防止できる。
なお、実施の形態1〜6で説明された物品仕分け装置は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。