JP6448355B2 - 物品仕分け装置における容器配置機構 - Google Patents

Description

本発明は、複数種類の商品や物品（以下、「物品」という）を、配送先毎に必要な個数ずつに仕分けして配送先毎に配送可能状態とする物品仕分け装置における容器配置機構に関する。

種々の物品を製造する工場、物品を流通させる配送センター、物品の集積・配送を行う集積倉庫（以下、「出荷センター」という）などにおいては、配送先にあわせた単数もしくは複数の種類の物品を、必要な個数ずつに仕分けして配送可能な状態にする必要がある。配送可能な状態とは、例えば必要な種類と個数の物品が、ケースなどの配送用収納器具に詰め込まれた状態である。

例えば、ある出荷センターでは、物品Ａ〜物品Ｄまでの４種類の物品を取り扱っている。この４種類の物品Ａ〜物品Ｄのそれぞれの必要な個数ずつに仕分けして、第１販売店、第２販売店、第３販売店、第ｎ販売店のそれぞれに配送する。これら第１販売店〜第ｎ販売店が配送先である。例えば、第１販売店に物品Ａを２個、物品Ｂを３個および物品Ｃを１個、を配送する必要があるとする。このとき、物品を、単数もしくは複数の配送ケースに仕分けして、この配送ケースを、次のステージである配送業務に渡す必要がある。

ここで、出荷センターで取り扱う物品の種類は複数である。配送先に配送される物品は、同一個数の物品Ａ〜物品Ｄの全てである場合も、異なる個数の物品Ａ〜Ｄの全てである場合も、物品Ａ〜物品Ｄの一部の種類のみである場合もある。すなわち、第１販売店には、物品Ａ〜物品Ｄの全てを配送する必要があり、第２販売店には、物品Ａ、物品Ｂ、物品Ｃのみを配送する必要があり、第３販売店には、物品Ａ、物品Ｄのみを配送する必要があり、第ｎ販売店には、物品Ｃのみを配送する必要がある、といった状態が生じる。

また、これら第１販売店〜第ｎ販売店へ配送するべき物品は、種類の相違だけでなく、種類ごとの個数の相違もある。例えば、第１販売店、第２販売店、第３販売店の全てに物品Ａは配送される必要があるが、この物品Ａの個数は、第１販売店〜第３販売店ごとに異なることもある。

このように、出荷センターでの配送先への配送のための物品の仕分けは、複数の種類の物品の仕分けと、複数の種類の物品ごとの個数の仕分けという複雑な仕分けを行う必要がある。例えば、出荷センターにおいて、ある種類の物品を収容した複数の物品ケースが用意されている。一方で、配送先への物品を仕分けして詰め込む配送ケースが用意されている。配送ケースは、最初の段階では空ケースであり、この空ケースに、必要な種類と個数の物品が詰め込まれて配送可能状態となる。

このような複雑な仕分けを出荷センターで実施するために、空ケースや物品ケースがコンベアラインを流れる状態で、空ケースに必要な物品が仕分けされる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、空ケースへの物品の仕分けにおいて、物品ケースからの物品の取り出しと仕分けの一部を自動で行う技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−２９７０８４号公報 特開２０１１−１７８４８６号公報

特許文献１は、特許文献１の図１に示されるように、空容器を自動投入する空容器供給装置と作業ラインを備えている。作業ラインでは、作業者が物品の仕分け作業を行う。このため、作業者の後方に、物品供給棚が備わっている。作業者は、コンベアラインを流れてくる空容器に、物品供給棚から必要な種類と個数の物品を取り出して詰め込む。

この取り出しと詰め込みによって、作業者は、物品の仕分けを完成する。仕分けが完成すると、配送可能状態での配送ケースが配送に回される。特許文献１では、多数の種類の商品を人的に仕分けすることで、細かな仕分けに対応することを目的としている。

しかしながら、特許文献１の仕分け装置では、人的作業での仕分けであるので、仕分け作業に時間が掛かる問題がある。特に、作業者の熟練度合いによって作業時間が変動してしまう問題がある。加えて、仕分けの必要な物品の種類と個数は、配送先によって大きく変化するので、この変化に応じて、作業者による仕分け作業時間が変動してしまう問題がある。この２つのパラメータに基づく作業時間の変動が組み合わさることで、仕分け作業の作業時間の予測が難しくなる。

この仕分け作業の作業時間の予測が難しいと、空容器投入装置での空容器の自動投入の速度を予測しにくい問題も生じる。このため、特許文献１のような人的作業での仕分けを含む仕分け装置では、空容器や仕分け未完成の容器を、一時的に退避させたり、巡回させたりして作業者の作業時間変動を吸収する仕組みが必要になる。

この吸収する仕組みのための構造が増えることで、仕分け装置全体が大掛かりとなったり、仕分け装置の構造が複雑となって容器の搬送に不具合が生じたりする問題も生じる。もちろん、全体として仕分け作業効率が低い問題がある。

特許文献２は、複数の物品が品種毎に収容された実ケースから、仕分けケースへ配送先に必要な種類と個数の物品を仕分けする物品仕分け設備を開示する。特許文献２に開示される物品仕分け設備は、特許文献１と異なり、実ケースから仕分けケースへの物品の仕分けの一部を、把持機能を有する自動把持装置によって行う。

特許文献１と異なり、特許文献２の物品仕分け設備は、この物品仕分けの一部を自動化することで、作業者による作業時間の変動や作業効率の低下を防止することを目的としている。

しかしながら、特許文献２の物品仕分け設備は、自動作業での物品仕分けが一箇所に集中している。一方で、物品ケースの種類は複数である。このため、複数の物品ケースから空ケースへの仕分け作業が、集中している一箇所で行われてしまい、仕分け作業効率が悪くなる。当然ながら、仕分け作業に要する時間が多くなってしまう問題がある。

また、特許文献２は、仕分けされる必要性の低い物品は、補助的に人的作業により仕分けされる。このため、この点では特許文献１と同様の問題が生じる。特に、自動仕分けと人的作業との速度差によって、仕分け用以外の空ケースがコンベアラインに生じてしまう問題がある。空ケースがコンベアラインの途中に生じると、当該空ケースを排出させる構成と処理が必要となり、物品仕分け設備が複雑になる問題が生じる。複雑になれば、設備の大型化や作業での不具合などの問題が生じ、仕分け効率が低下する問題に繋がる。

特許文献２の問題を解決するために、複数の種類の物品ケース毎に配送ケースに仕分けを行う仕分け位置を複数にすることが考えられる。

しかしながら、仕分け位置を複数にすることで、配送ケースが全ての仕分け位置で停止することになる。複数の配送ケース（配送先のそれぞれに対応する）のいずれかによっては、全ての種類の物品を積み込む必要がないこともある。配送ケースによって、複数の種類の物品のうち、どの物品が積み込まれるかは様々である。

このような状況では、積み込む必要のない物品に対応する物品ケースの仕分け位置においても配送ケースが停止することになる。配送先は複数であり、配送ケースは次々に仕分け設備のラインに投入される。このときに、前の配送ケースが不要な仕分け位置で停止を繰り返すことは、仕分け作業全体の効率を低下させる。

以上のように、従来技術の物品仕分け装置は、仕分け精度の不十分、仕分け効率の不十分、仕分け速度の低下といった問題を有している。この結果、物品を高速度で正確に仕分けることが難しい。

特許文献１、２などの従来技術での物品仕分け装置は、物品を配送ケースに仕分けるにあたって、次のような不足する点を有していた。

（不足１）複数の種類および複数の個数をさまざまに選択して配送ケースに仕分けるに際して、完全な自動化ができていなかった。

（不足２）完全な自動化ができないために、複数の種類および個数の物品を、配送ケースに仕分けるにあたっての正確性および速度向上を十分に実現できなかった。

（不足３）仕分けを受ける配送ケースが、仕分けレーンにおいて停止したり、次の配送ケースとのバッティングが生じたり、仕分けの完了した配送ケースが邪魔となったりして、仕分け作業だけでなく、仕分け後の配送ケースの移動にも支障をきたしていた。

このような不足１〜３に絡んで、物品を収容している物品ケースが空になったまま、次の物品ケースと配送ケースとの間に挟まれてしまい、物品の仕分けに悪影響を生じさせる問題が生じていた。

本発明は、この問題に鑑み、物品を取り出される物品ケースが、配送ケースと次の物品ケースとの間で空ケースとなって仕分けの障害となることを防止する物品仕分け装置における容器配置機構を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明の物品仕分け装置における容器配置機構は、単数もしくは複数の種類および個数の物品が収容される物品容器から、所定の種類と個数の物品を仕分けして、配送先へ配送可能状態とする物品仕分け装置に用いる容器配置機構であって、
物品を収容する複数の物品容器を供給する物品容器接続経路と、
物品容器接続経路に収容されている物品の仕分けを受ける配送容器が搬送される仕分けレーンと、
仕分けレーンと物品容器接続経路とが交差して、物品容器から配送容器に物品を仕分ける仕分け位置と、
仕分け位置にある配送容器に、物品容器が収容する物品を移動させる把持機構と、
物品容器接続経路での物品容器の搬送、仕分けレーンでの配送容器の搬送および把持機構での物品の移動の少なくとも一つを制御する、制御部と、を備え
仕分け位置に搬送される次の配送容器（以下、「予定配送容器」という）に仕分けるべき物品の個数が、仕分け位置に接続する物品容器接続経路の仕分けレーンに接する側（以下、「前段」という）に位置する物品容器（以下、「前段物品容器」という）が収容する物品の個数以上である場合（以下、「所定の場合」という）には、
制御部は、予定配送容器に代えて、前段物品容器を仕分け位置に、格上げ配送容器として移動させる。

本発明の物品仕分け装置における容器配置機構は、仕分け作業を受ける配送容器が搬送される仕分けレーンと、この配送ケースに物品を供給する物品の詰められた物品容器を供給する物品容器投入部との位置が分かれていることで、配送ケースの不要な停止や停滞を生じさせない。

また、仕分けでの取り出しを受けて最大収容数より少ない物品を収容する物品容器が生じる場合に、新しい空の配送ケースに当該物品容器からの仕分けを行わず、当該物品容器の次の物品容器を、仕分けレーンに移動させて配送容器へ格上げさせる。この格上げによって、仕分けレーンでの物品の仕分けを受ける容器と、物品を収容して仕分けのための物品を供給する物品容器との間に、空の容器を生じさせないで済む。結果として、物品仕分け装置全体での仕分け作業の効率に悪影響を生じさせにくい。

物品仕分け装置の一例の全体図である。 配送容器の斜視図である。 本発明の容器配置機構が使用される物品仕分け装置での、容器の搬送を示す説明図である。 本発明の容器配置機構が使用される物品仕分け装置に用いられる配送容器投入部の斜視図である。 本発明の容器配置機構が使用される物品仕分け装置に用いられる仕分け位置付近および仕分けレーンなどを含んだ部分の斜視図である。 本発明の実施の形態１における物品の仕分けに用いられ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。 本発明の実施の形態１における物品の仕分けが完了した配送容器の一例を示す模式図である。 物品仕分け装置での完成レーンへの完成容器の移動を示す模式図である。 物品仕分け装置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。 物品仕分け装置において、物品容器接続経路において配送容器への必要な個数の物品の仕分けが完了してない状態で物品容器が空となった状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における物品仕分け装置における挟まれる空容器への対応を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における後段物品容器から前段物品容器への物品の仕分けを示すブロック図である。 本発明の実施の形態２における完成レーンへの排出を示すブロック図である。

本発明の第１の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構は、単数もしくは複数の種類および個数の物品が収容される物品容器から、所定の種類と個数の物品を仕分けして、配送先へ配送可能状態とする物品仕分け装置に用いる容器配置機構であって、
物品を収容する複数の物品容器を供給する物品容器接続経路と、
物品容器接続経路に収容されている物品の仕分けを受ける配送容器が搬送される仕分けレーンと、
仕分けレーンと物品容器接続経路とが交差して、物品容器から配送容器に物品を仕分ける仕分け位置と、
仕分け位置にある配送容器に、物品容器が収容する物品を移動させる把持機構と、
物品容器接続経路での物品容器の搬送、仕分けレーンでの配送容器の搬送および把持機構での物品の移動の少なくとも一つを制御する、制御部と、を備え
仕分け位置に搬送される次の配送容器（以下、「予定配送容器」という）に仕分けるべき物品の個数が、仕分け位置に接続する物品容器接続経路の仕分けレーンに接する側（以下、「前段」という）に位置する物品容器（以下、「前段物品容器」という）が収容する物品の個数以上である場合（以下、「所定の場合」という）には、
制御部は、予定配送容器に代えて、前段物品容器を仕分け位置に、格上げ配送容器として移動させる。

この構成により、物品容器接続経路において、空容器となる物品容器を発生させずに済む。この結果、仕分けレーンや物品容器接続経路などの接続で構成される物品仕分け装置は、作業効率を上げることができる。

本発明の第２の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第１の発明に加えて、配送容器および物品容器は、同一種類の物品の収容可能個数が同一である。

この構成により、物品容器として物品容器接続経路に投入された物品容器が、仕分けレーンに仕分けを受ける配送容器として、移動させることができる。

本発明の第３の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第２の発明に加えて、配送容器および物品容器は、それぞれの縦方向および横方向のサイズが略同一である。

この構成により、物品容器として物品容器接続経路に投入された物品容器が、仕分けレーンに仕分けを受ける配送容器として、移動させることができる。

本発明の第４の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、仕分け位置で所定の種類および個数の物品の仕分けが完了した配送容器もしくは格上げ配送容器は、完成容器として、仕分けレーンの外側の完成レーンに排出される。

この構成により、仕分けの完了した完成容器が、仕分けレーン上に留まって、次の配送容器の仕分け作業の邪魔にならない。結果として、物品仕分け装置全体での仕分け効率を高めることができる。

本発明の第５の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、所定の場合には、制御部は、予定配送容器を仕分け位置の前で停止させて前段物品容器を仕分け位置に移動させると共に、物品容器接続経路において前段物品容器の後段に位置する物品容器（以下、「後段物品容器」という）を、前段に移動させる。

この構成により、物品容器接続経路に空の物品容器が生じることを防止できると共に、仕分け位置に格上げされる前段物品容器に、後段物品容器から物品を仕分けることができるようになる。

本発明の第６の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第５の発明に加えて、仕分け位置に前段物品容器が格上げ配送容器として設置される場合には、把持機構は、前段に移動した後段物品容器から、格上げ配送容器に物品を仕分けする。

この構成により、配送容器として格上げされた前段物品容器に、後段物品容器から物品の仕分けが行われる。この仕分けにより、格上げされた前段物品容器は、仕分けレーンで、次々と物品の仕分けを受けるようになる。

本発明の第７の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第６の発明に加えて、格上げ配送容器に後段物品容器からの仕分けを受けて、格上げ配送容器に必要な種類および個数の物品の仕分けが完了する場合には、格上げ配送容器は、完成容器として完成レーンに排出される。

この構成により、仕分けレーンに格上げされた前段物品容器も、仕分けが完了すれば、出庫可能な完成容器として取り扱われる。

本発明の第８の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第６の発明に加えて、格上げ配送容器に後段物品容器からの仕分けを受けて、格上げ配送容器に必要な種類および個数の物品の仕分けが未了の場合には、格上げ配送容器は、仕分けレーンを、次の仕分け位置に向けて搬送される。

この構成により、仕分けレーンに格上げされた前段物品容器は、仕分けレーンの各仕分け位置において、必要な種類および個数の物品の仕分けを受ける。

本発明の第９の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、物品容器接続経路は、仕分けレーンの異なる複数の箇所で接続する、第１物品容器接続経路、第２物品容器接続経路、第３物品容器接続経路・・・第ｎ物品容器接続経路を有する。

この構成により、物品仕分け装置は、仕分けレーンとこれに接続する物品容器接続経路との交差位置のそれぞれで、物品の仕分け作業を実行できる。

本発明の第１０の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第９の発明に加えて、仕分け位置は、第１物品容器接続経路に対応する第１仕分け位置、第２物品容器接続経路に対応する第２仕分け位置、第３物品容器接続経路に対応する第３仕分け位置、第ｎ物品容器接続経路に対応する第ｎ仕分け位置を有する。

この構成により、複数の種類の物品の仕分けに対応できる。

本発明の第１１の発明に係る物品仕分け装置における容器配置機構では、第９または第１０の発明に加えて、第１物品を収容して第１物品容器接続経路を移動する第１物品容器、第２物品を収容して第２物品容器接続経路を移動する第２物品容器、第３物品を収容して第３物品容器接続経路を移動する第３物品容器、第ｎ物品を収容して第ｎ物品容器接続経路を移動する第ｎ物品容器と、を有し、第１物品、第２物品、第３物品および第ｎ物品は、異なる種類を含む。

この構成により、複数の種類の物品の仕分けに対応できる。

（発明者による分析）
まず、本発明の容器配置機構が用いられる物品仕分け装置と、本発明に至った物品仕分け装置での問題点の詳細を説明する。

（物品仕分け装置の一例の全体概要）
まず、本発明の物品仕分け装置における容器配置機構（以下、「容器配置機構」という）が用いられる物品仕分け装置の一例の全体概要について説明する。本発明の容器配置機構は、物品仕分け装置に用いられる。

この物品仕分け装置では、ある種類の物品が詰められた複数の物品容器（この物品容器が収容している物品の種類は、物品容器によって異なる）が、ある位置から供給される。更に物品仕分け装置は、物品容器からの物品の仕分けを受ける配送容器が供給される。この配送容器は、いわゆる空の状態で供給されて、物品容器からの物品の仕分けを受ける仕分けレーンを搬送される。

この仕分けレーンにおいて、異なる種類の物品を収容するそれぞれの物品容器が設置されている複数の位置のそれぞれで、必要な種類および個数の物品の仕分けを、この配送容器は受ける。この複数の位置のそれぞれでの物品の仕分けを受けた配送容器が、必要な種類と個数の物品の詰め込みが完了すれば、完了した配送容器として、出庫に向けて搬送される。

ここで、物品容器は、収容している物品を配送容器に移動させて仕分けられるので、物品容器が収容している物品の数は仕分けに従って減少していく。最終的には、物品容器は供給部において空になる。この空の物品容器は、排出される。排出されれば、供給部に次の物品容器（物品を収容している）が供給されて、次の配送容器への物品の仕分け作業を行うことができる。

物品容器から配送容器への物品の移動は、ピッキング装置などが用いられて、所定の座標を基準として実行される。

本発明の容器配置機構は、このような物品仕分け装置において使用される。

図１は、物品仕分け装置の一例の全体図である。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の物品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であって、空になっ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、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。

ピッキング装置などの把持機構が、自動で物品容器から配送容器１００へ物品を仕分けして詰め込む。この結果、仕分け動作が自動で行われる。ピッキング装置などの把持機構は、制御部が把握している配送容器１００への仕分けるべき種類と個数の物品を、当該物品が収容されている物品容器のそれぞれから、必要な個数ずつ取り出して、配送容器１００に仕分ける。

例えば、第1物品容器１０１から所定個数の第１物品２０１を把持して、配送容器１００に詰める。これは、第１仕分け位置３２で行われる。同様に、第２物品容器１０２から所定個数の第２物品２０２を把持して、配送容器１００に詰める。また、把持機構は、第３物品容器１０３から所定個数の第３物品２０３を把持して、配送容器１００に移動して詰める。最後に、把持機構は、第４物品容器１０４から所定個数の第４物品容器２０４を把持して、配送容器１００に移動して詰める。これらのそれぞれは、第２仕分け位置４２、第３仕分け位置５３、第４仕分け位置６２で行われる。

ここで、所定個数は値「０」の場合もあり、値「０」（すなわち、当該物品容器が収容する物品を仕分ける必要が無い場合）である場合には、配送容器１００は、当該物品容器の仕分け位置で停止せずに次の仕分け位置に移動する。

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１０１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。

ここで、第１物品容器投入部３などから、第１物品容器１０１などは、第１物品容器接続経路３１などに、複数投入されてもよい。すなわち、第１物品容器接続経路３１には、複数の第１物品容器１０１に投入されて順番に並んでいる状態でもよい。この第１物品容器接続経路３１に並んでいる複数の第１物品容器１０１は、配送容器１００に近い方から、把持機構による第１物品２０１の取り出しを受けて、仕分けに用いられる。これは、第２物品容器接続経路３１〜などでも同じである。

本発明の容器配置機構は、このような物品仕分け装置１に用いられる。もちろん、ここで説明した物品仕分け装置１の構成や機能は一例であり、要は配送容器１００に所定の種類および個数の物品を仕分けして詰める物品仕分けの機能を有する様々な装置に用いられる。

（配送容器への物品容器からの物品の仕分け動作）
図２は、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。

物品容器においては、図２に示される容器にある種類の複数の物品が収容されている。基本的には、物品容器にはある種類の物品が、容器全体に収容可能な個数の物品を収容している。すなわち、第１物品容器１０１〜第４物品容器１０４のそれぞれには、基本的には、第１物品２０１〜第４物品２０４が、満杯に詰まった状態である。

一方、配送容器１００は、配送容器投入部２から、基本的に空の状態で投入される。

図３は、本発明の容器配置機構が使用される物品仕分け装置での、容器の搬送を示す説明図である。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。

この配送容器１００は、仕分けレーン８１を移動する。この配送容器１００の仕分けレーン８１での移動に合せて、第１物品容器接続経路３１に、第１物品容器１０１が投入され、第２物品容器接続経路４１に第２物品容器１０２が投入され、第３物品容器接続経路５１に第３物品容器１０３が投入され、第４物品容器接続経路５１に第４物品容器１０４が投入される。この投入においては、上述の通り、複数の物品容器が物品容器接続経路のそれぞれに投入されてよい。

図４は、本発明の容器配置機構が使用される物品仕分け装置に用いられる配送容器投入部の斜視図である。図５は、本発明の容器配置機構が使用される物品仕分け装置に用いられる仕分け位置付近および仕分けレーンなどを含んだ部分の斜視図である。図５に示される仕分けレーン８１を搬送される配送容器１００に、各仕分け位置で、配送容器１００に、第１物品容器１０１から所定個数の第１物品２０１が、第２物品容器１０２から所定個数の第２物品２０２が・・・、とのように仕分けされる。

この仕分けにおいて、対象となっている配送容器１００に必要な種類と個数の物品が揃えば、配送容器１００は、仕分けの完了した完成容器１０５として、仕分けレーン８１から完成レーン８２に移動して、出庫部７に排出される。

すなわち、図３などで示される物品仕分け装置１は、仕分けレーン８１を配送容器１００が搬送されていきながら、必要な仕分け位置において停止し、この仕分け位置において物品容器から把持機構によって物品の仕分けを受ける。仕分けが完了すれば、完成容器１０５として完成レーン８２に移動して出庫される。

この仕分けレーン８１は、設けられる物品容器投入部の数によって、仕分け位置の数も定まる。この仕分け位置の数によって、配送容器１００が仕分けのために停止する位置が増加する。このような構成の場合には、ある配送容器１００に続いて、次の配送容器１００が仕分けレーン８１で搬送されて、次の配送容器１００への物品の仕分けが行われる。

図６は、本発明の実施の形態１における物品の仕分けに用いられ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６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は、本発明の実施の形態１における物品の仕分けが完了した配送容器の一例を示す模式図である。図７での配送容器１００では、４個の第１物品２０１、３個の第２物品２０２、７個の第３物品２０３の仕分けを受けて、満杯状態で完成状態となっている。もちろん、図７と異なり、満杯状態以外でも、必要な種類と個数の物品が仕分けられれば、完成状態となり、完成容器１０５として、完成レーン８２に移動させられる。

図８は、物品仕分け装置での完成レーンへの完成容器の移動を示す模式図である。ある配送容器１００への仕分けが完了して、当該配送容器１００は、完成レーン８２に移動している。この移動によって完成容器１０５として出庫部７へ出庫されていく。その際に、次の配送容器１００Ｂが仕分け作業を、仕分けレーン８１で受けている。この連続的な動作によって、物品仕分け装置１での仕分けレーン８１は、次々と配送容器１００への仕分けを行う。この次々と行われる仕分けのために、物品容器接続経路のそれぞれには、第１物品２０１〜が収容された物品容器が、次々に並んで供給される。このため、仕分け作業のある時点では、仕分けレーン８１に複数の配送容器１００が搬送されており、完成レーン８２に完成容器１０５が搬送されており、物品容器接続経路のそれぞれには、複数の物品容器が投入されて並んでいる状態となる。

この結果、物品仕分け装置１は、仕分けレーン８１に仕分けを受ける配送容器１００が存在し、完成レーン８２に仕分けの完了した完成容器１０５が存在し、物品容器接続経路には、仕分けに必要となる物品を収容した物品容器が存在している状態が構成される。言い換えれば、物品容器接続経路は、仕分けレーン８１に平行な物品容器配置レーンとしてみなすことができ（物品容器が複数段であれば、複数の物品容器配置レーンとしてみなせる）、仕分けレーン８１、完成レーン８２のそれぞれが平行して並んでいる状態とみなすことができる。

また、この物品容器配置レーンは、仕分けに必要となる物品を収容した物品容器が位置するレーンとして定義され、仕分けレーン８１は、仕分けを受ける配送容器１００が位置するレーンとして定義され、完成レーン８２は、仕分けの完了した完成容器１０５が位置するレーンとして定義される。

このように、本発明の容器配置機構が使用される物品仕分け装置１は、それぞれのレーン（レーンとしてみなされる部分も含めて）が、特性を有していることで、スムーズな物品仕分けと、仕分け対象の配送容器１００や完成容器１０５の搬送や出庫を実現できる。また、物品容器も、物品の仕分けに必要な物品が取り出されて空になれば、仕分けレーン８１を通じて排出されるので、物品容器接続経路に次々と送り込まれる次の物品容器（物品を収容している）の邪魔となる空の物品容器が発生しない。結果として、物品仕分け装置１全体での動作の弊害を極力低減できている。なお、物品仕分け装置１全体の動作は、制御部１０によって制御される。

（配送容器と物品容器との特殊な関係の発生）
上記のように、物品仕分け装置１全体は、レーンごとの特性に応じた容器が存在し、空となる物品容器が仕分け作業の弊害とならないように構成されている。しかし、配送容器１００と物品容器との特殊な関係の発生により、空の物品容器が、仕分け作業へ弊害を与える可能性がある。

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がある。図９は、物品仕分け装置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９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。

通常であれば、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。

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。図１０は、物品仕分け装置において、物品容器接続経路において配送容器への必要な個数の物品の仕分けが完了してない状態で物品容器が空となった状態を示す説明図である。

図１０では、第1仕分け位置３２の仕分けレーン８１上に、第１物品２０１の仕分けが完了していない状態の配送容器１００が存在している。この配送容器１００は、第１物品２０１の仕分けが完了していないので、この仕分けレーン８１の第１仕分け位置３２に停止したままとなる。

一方で、２個の第１物品２０１を配送容器１００に供給した第１物品容器１０１Ａは空容器の状態で、第１物品容器接続経路３１の前段に存在した状態となる。仕分けレーン８１には、上記の通り配送容器１００が残ったままである。この配送容器１００に残りの必要な個数の第１物品２０１を仕分けるために、第１物品容器接続経路３１の後段には、次の第１物品容器１０１Ｂが存在している。

すなわち、図１０のような状態となる。図１０のように、空容器となった第１物品容器１０１Ａが、仕分けレーン８１の配送容器１００と、第１物品容器接続経路３１の後段の第１物品２０１を収容している第１物品容器１０１Ｂとにはさまれた状態が生じる。

この空容器は、仕分けレーン８１を通じて排出することも、第１物品容器接続経路３１を通じて排出することもできない。このため、物品仕分け装置１での作業を継続するには次のいずれかの対応が必要となる。

その１：人力で、第１物品容器接続経路３１の前段に挟まれてしまった空容器を取り除く。

この場合には、物品仕分け装置１の自動化が妨げられると共に、全体として動作している物品仕分け装置１の一部に作業者が立ち入らなければならないことで、危険性もある。当然に、空容器を取り除く作業によって、物品仕分け装置１全体の作業速度、作業効率が低下してしまう問題がある。

その２：空容器を飛び越して、第１物品容器接続経路３１の後段の第１物品容器１０１Ｂから、把持機構３０１が仕分けに不足している第１物品２０１を、配送容器１００に仕分ける。

この場合には、把持機構３０１やこれが備えるピッキング部材３３０が、第１物品容器接続経路３１の長い距離を移動して仕分けを行わなくてはならない。当然ながら、仕分けにおける作業時間がかかり、仕分け作業の効率が低下する。更には、把持機構３０１の移動距離を長くする必要があり、把持機構３０１に必要となるコストや維持コストが高くなる問題もある。

このように、物品仕分け装置１は、仕分け対象となる物品を供給する物品容器接続経路、物品の仕分け作業を受ける仕分けレーン８１、仕分けの完了した完成容器１０５を搬送する完成レーン８２との位置構成を有することを前提とする。この場合に、物品の仕分けにおいてどうしても物品容器接続経路において、仕分けレーン８１に仕分けのために停止している配送容器１００と、物品容器接続経路の後段の物品を収容している物品容器との間に、空容器が挟まれて存在してしまう状態が発生しうる。

この空容器の発生への上記のその１、その２の対応では、作業効率の低下防止や危険性の低減といった、物品仕分け装置１がそもそも目指している目的に弊害を生じさせる。すなわち、配送容器１００と後段の物品容器とにはさまれる空容器の発生への適切な対応が必要である。

発明者は、このように仕分けレーン８１と、仕分けレーン８１で仕分けの完了した完成容器１０５の排出を行う完成レーン８２、との搬送経路を備え、この搬送経路に物品容器を供給する物品容器接続経路を備える物品仕分け装置１での、問題点を分析した。

すなわち、仕分け作業において、仕分けレーン８１を仕分け位置に搬送されてくる配送容器１００と、物品容器接続経路上の後段に位置する物品を収容する物品容器との間に、空容器である物品容器が挟まれて発生する問題である。

（実施の形態１）

本発明の実施の形態１について説明する。

（全体概要）
図１１は、本発明の実施の形態１における物品仕分け装置における挟まれる空容器への対応を示す説明図である。図１０のように挟まれる空容器１０１Ａを発生させないために、図１１では、仕分けレーン８１を搬送されてくる新たな配送容器１００（図９に示される状態）を、第１仕分け位置３２に移動させない。その代わりに、２個の第１物品２０１が残っている第１物品容器１０１Ａを、仕分けレーン８１へ移動させる。すなわち、第１物品容器１０１Ａが、仕分けのための第１物品２０１を収容するだけの物品容器から、仕分けを受ける配送容器と同じ位置づけに格上げされる。

第１物品容器１０１Ａが、配送容器１００と同じ位置づけに格上げされて仕分けレーン８１に移動すると、第１物品容器接続経路３１の後段にあった第１物品容器１０１Ｂが前段に移動する。この移動によって、第１物品容器１０１Ｂから配送容器に格上げされた第１物品容器１０１Ａに不足している第１物品２０１を仕分けることができる。

ここでは、配送容器１００の位置づけとなった第１物品容器１０１Ａには、すでに２個の第１物品２０１が収容されている。トータルで３個の第１物品２０１が仕分けられれば良いので、前段に移動した第１物品容器１０１Ｂから、１個の第１物品２０１が第１物品容器１０１Ａに仕分けられればよい。

こうして、この配送容器１００の位置づけに格上げされた第１物品容器１０１Ａには、必要な第１物品２０１が仕分けされて、次の仕分け位置に向けて、仕分けレーン８１を搬送される。

このような物品容器の配送容器の位置付への格上げによって、図１０に示されるような挟まれる空容器が発生しなくなる。また、把持機構３０１による物品の移動距離も短くなり、把持機構３０１に加わる負荷やコストが低減する。全体に渡って、物品仕分け装置１全体での、仕分け作業の効率や速度を上げることができる。

図１と図１１とを合わせて、実施の形態１における物品仕分け装置に用いる容器配置機構５００の構成を説明する。

物品仕分け装置１は、図１で説明したように、単数もしくは複数の種類および個数の物品が収容される物品容器から、所定の種類と個数の物品を仕分けして、配送先へ配送可能状態とする。図１で説明したように、配送容器１００を投入する配送容器投入部２、物品容器を投入する単数または複数の物品容器接続経路、仕分け作業が行われる仕分けレーン８１、配送容器１００への仕分けが完了して出来上がる完成容器１０５を排出する完成レーン８２を、備えている。

このような物品仕分け装置１において、容器配置機構５００は使用される。

容器配置機構５００は、物品容器接続経路、仕分けレーン８１、仕分け位置、把持機構、制御部１０と、を備える。言い換えれば、容器配置機構５００は、物品仕分け装置１の一部の要素を含んで構成される。

物品容器接続経路は、物品を収容している物品容器を供給する。図１では、物品の種類に応じて、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が設けられている。もちろん、これに限定される必要はない。物品容器接続経路は、仕分けられる物品を収容している物品容器を供給するので、仕分け位置を有する仕分けレーン８１に向かって接続している。

仕分けレーン８１は、配送容器投入部２から投入されて物品容器から物品の仕分けを受ける配送容器１００を搬送する。この搬送において、仕分けレーン８１と物品容器接続経路とが交差する仕分け位置において、仕分けレーン８１は、配送容器１００を停止させて物品容器から必要な種類と個数の物品を、配送容器１００に仕分ける。

この仕分けは、把持機構が物品容器から物品を把持して移動させることで行われる。図５、図６などを用いて説明した通りである。

制御部１０は、物品容器接続経路での物品容器の搬送、仕分けレーン８１での配送容器１００の搬送および把持機構での物品の仕分けの少なくとも一つを制御する。

ここで、図９のように、仕分け位置に搬送される次の配送容器１００（以下、「予定配送容器」という）に仕分けるべき物品の個数が、第１仕分け位置３２に接続する第１物品容器接続経路３１の仕分けレーン８１側（以下、「前段」という）に位置する第１物品容器１００Ａ（以下、「前段物品容器」という）が収容する第１物品２０１の個数以上である場合（以下、「所定の場合」という）がある。ここでは、図９などを用いて説明しているので、第１物品容器接続経路３１を基準として説明しているが、他の物品容器接続経路であってもよい。すなわち、容器配置機構５００は、物品容器接続経路のそれぞれにおいて備わっていると考えてもよい。このため、説明において、第１仕分け位置３２や第１物品容器接続経路３１を用いるとしても、他の仕分け位置や他の物品容器接続経路でも同様である。

図１０、図１１では、前段物品容器１０１Ａに２個の第１物品２０１が収容されている。一方で、第１仕分け位置３２に移動する配送容器１００には、４個の第１物品２０１が仕分けられる必要があるとする。これは、上記の所定の場合に該当する。

制御部１０は、図１１に示されるように、所定の場合には、予定配送容器である第１仕分け位置３２の直前にある配送容器１００を、停止させる。すなわち、第１仕分け位置３２に搬送させない。例えば、制御部１０が、搬送レーン８１の搬送動作を停止させて、予定配送容器である配送容器１００を、第１仕分け位置３２の手前で停止させる。

配送容器１００が第１仕分け位置３２に来ないことで、第１仕分け位置３２は、空いた状態となっている。このため、制御部１０は、この空いた状態となっている第１仕分け位置３２に、前段容器１０１Ａを移動させる。図１１は、この前段容器１０１Ａが移動した後の状態である。

この移動の結果、前段容器１０１Ａが第１仕分け位置３２に、格上げ配送容器として位置することになる。図１１では、前段容器１０１Ａに２個の第１物品２０１が入っている。本来的には第１仕分け位置３２に到達する配送容器１００には４個の第１物品２０１の仕分けが必要である。このため、第１仕分け位置３２に格上げ配送容器として移動した前段物品容器１０１Ａには、第１物品容器接続経路３１の前段の後ろ（以下、「後段」という）にある次の第１物品容器１０１Ｂ（以下、「後段物品容器」という）から、不足する２個の第１物品２０１の仕分けを受ける。

図１１では、制御部１０は、前段物品容器１０１Ａを、第１仕分け位置３２に移動させて、格上げ配送容器としている。その後、制御部１０は、後段物品容器１０１Ｂを、前段に移動させる。後段物品容器１０１Ｂが前段に移動することで、把持機構が、前段に移動した後段物品容器１０１Ｂから第１物品２０１を、第１仕分け位置３２に位置する前段物品容器１０１Ａに仕分けることができる。

図１２は、本発明の実施の形態１における後段物品容器から前段物品容器への物品の仕分けを示すブロック図である。図１２は、図１１に続いての処理を示している。

上述の通り、ここでは、格上げ配送容器となった前段物品容器１０１Ａには、４個の第１物品２０１の仕分けが必要である。そこで、前段物品容器１０１Ａに不足する２個の第１物品２０１を、把持機構が、前段に移動した後段物品容器１０１Ｂから前段物品容器１０１Ａに仕分ける。図１２は、この状態を示している。

この仕分けによって、第１仕分け位置３２に格上げ配送容器として移動した前段物品容器１０１Ａは、必要とする４個の第１物品２０１Ａを収容した状態となる。

以上のように、実施の形態１における容器配置機構５００は、所定の場合において、配送容器１００を第１仕分け位置３２に移動させるのを停止させる。次いで、前段物品容器１０１Ａを第１仕分け位置３２に移動させて格上げ配送容器とする。更に、後段物品容器１０１Ｂを、前段に移動させる。次いで、前段に移動した後段物品容器１０１Ｂから、不足する個数の第１物品２０１を前段物品容器１０１Ａに仕分ける。

この結果、図１０のように、第１仕分け位置３２の配送容器１００と、後段に位置する後段容器１０１Ｂとの間に、空の物品容器を発生させることが無い。このように挟まれる空の物品容器が生じると、これを人力で排出させるか、物品容器接続経路に空の物品容器を排出する排出機構を組み込む必要が生じる。いずれの場合でも、物品仕分け装置１に、余分な負担、コストをかけ、人的作業の増加も生じさせるので好ましくない。

これに対して、実施の形態１における容器配置機構５００は、図１１、図１２を用いて説明したように、所定の場合（挟まれる空の物品容器が発生する条件）に、前段物品容器１０１Ａを仕分け位置に格上げ配送容器として移動させることで、これらの問題を生じさせない。

容器配置機構５００は、このような特徴を発揮できる。このとき、第１仕分け位置３２以外においても同様である。

（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では、種々の工夫等について説明する。

（容器）
配送容器１００と物品容器（例えば、第１物品容器１０１や第２物品容器１０２など）のそれぞれは、同一種類の物品の収容可能個数が同一である。例えば、ある大きさと形状を有する第１物品２０１であれば、配送容器１００であっても、物品容器であっても同一個数を収容可能である。

また、この同一個数を収容可能とするために、配送容器１００と物品容器のそれぞれは、縦方向および横方向のサイズが略同一であることが好ましい。サイズが略同一であることで、同一種類の同一個数の物品を収容可能にできる。また、図１１、図１２で説明したように、実施の形態１の容器配置機構５００は、物品容器を、格上げ配送容器として仕分け位置に移動させることがある。この格上げ配送容器として仕分け位置に移動された物品容器は、通常の配送容器１００と同じく、物品の仕分けを受けることになる。

この格上げ配送容器として物品の仕分けを受けた物品容器は、仕分けレーン８１を搬送されながら、必要な種類および個数の物品の仕分けを受ける。すべての必要な種類と個数の物品の仕分けを受け終わったら、当該格上げ配送容器は、完成容器１０５として、完成レーン８２に排出される。

この仕分けレーン８１での仕分けでも、完成容器１０５としての排出とその後の出庫においても、配送容器投入部２から投入された配送容器１００でも、物品容器として投入された後格上げ配送容器となった物品容器であっても、同じものとして扱われる。このため、配送容器１００と物品容器のそれぞれは、略同一のサイズや形状を有していることが好ましい。それぞれを別容器として扱う必要が無くなり、容器配置機構５００による図１１、図１２の動作処理が実現できるようになるからである。

（完成容器）
通常通り、配送容器投入部２から投入された配送容器１００は、仕分けレーン８１を搬送される。この搬送において、搬送レーン８１の各仕分け位置において、仕分け位置のそれぞれに接続する物品容器接続経路の物品容器から、必要な種類と個数の物品の仕分けを受ける。

必要な仕分け位置での必要な仕分けを受けて、制御部１０が把握している必要な種類および個数の物品の仕分けが完了した配送容器１００は、完成容器１０５として扱われる。

制御部１０は、適当なタイミングで、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。仕分けレーン８１で次の配送容器や格上げ配送容器の仕分けのスペースを確保するためである。加えて、完成容器１０５は、出荷可能な状態であるので、完成レーン８２から出庫部７に搬送されることが適当である。出庫部７に搬送されることで、完成容器１０５は、必要な店舗などに出庫される状態となる。

ここで、配送容器投入部２から投入された通常の配送容器だけでなく、実施の形態１で説明した物品容器として投入されて仕分け位置に移動された格上げ配送容器も、制御部１０が把握している必要な種類および個数の物品の仕分けが完了すれば、完成容器１０５として取り扱われる。このように、格上げ配送容器への仕分けが完了して完成容器１０５となった場合も、制御部１０は、適当なタイミングで、仕分けレーン８１から完成レーン８２に排出させる。

完成レーン８２に排出された完成容器１０５は、そのまま出庫部７に搬送されて、配送先に出庫されるようになる。

（後段容器からの物品の仕分け）
図１１のように、制御部１０が前段物品容器１０１Ａを、所定の場合に第１仕分け位置３２に移動させると、制御部１０は、後段物品容器１０１Ｂを後段から前段に移動させる。所定の場合であるので、前段物品容器１０１Ａが第１仕分け位置３２に移動されて格上げ配送容器となっても、この第１仕分け位置３２において更なる第１物品２０１の仕分けを必要としているからである。

実施の形態１で説明したように、格上げ配送容器となった前段物品容器１０１Ａは、４個の第１物品２０１を必要とする場合には、２個の第１物品２０１が不足している。このため、格上げ配送容器となった前段物品容器１０１Ａには、後段容器１０１Ｂから２個の第１物品２０１が仕分けられる必要がある。

このように、前段物品容器１０１Ａを第１仕分け位置３２に格上げ移動させた後で、制御部１０は、後段物品容器１０１Ｂを、第１物品容器接続経路３１の前段に移動させる。

次いで、制御部１０は、前段に移動した後段物品容器１０１Ｂから、不足する２個の第１物品２０１を、第１仕分け位置３２の前段物品容器１０１Ａに仕分けさせる。この仕分けにおいては、制御部１０は、把持機構を用いる。

ここで、制御部１０は、前段物品容器１０１Ａを第１仕分け位置３２に格上げ移動させる動作と、後段物品容器１０１Ｂから不足する第１物品２０１を格上げされる第１物品容器１０１Ａに仕分ける動作とを、並列に行ってもよい。もちろん、順次処理で行ってもよい。並列処理で行う場合も順次処理で行う場合でも、制御部１０は、仕分け作業全体の効率化のために、前段物品容器１０１Ａの第１仕分け位置３２への格上げ動作と、後段物品容器１０１Ｂから格上げされる前段物品容器１０１Ａへの第１物品２０１の仕分け動作の一部もしくは全部を時間的に重複させてもよい。

この動作の重複により、作業効率が向上する。

また、後段物品容器１０１Ｂから、格上げされる前段物品容器１０１Ａへの第１物品２０１の仕分けにおいては、後段物品容器１０１Ｂにおいて前段物品容器１０１Ａに近い側に位置する第１物品２０１が移動される。把持機構は、最短距離で物品の移動を行うことで、仕分け作業全体の効率を上げる。

このようにして、第１仕分け位置３２において必要となる４個の第１物品２０１の仕分けと詰め込みが完了した前段物品容器１０１Ａは、第１仕分け位置３２での仕分け作業を終える。

（第１仕分け位置での仕分け完了後）
第１仕分け位置３２での後段物品容器１０１Ｂからの必要な第１物品２０１の仕分けが完了すると、制御部１０は、当該仕分け対象の格上げ配送容器である前段物品容器１０１Ａが必要とする種類および個数（第１物品２０１に限られない）の仕分けが、完了しているか否かを判断する。制御部１０は、当該前段物品容器１０１Ａへ仕分けるべき物品の種類および個数を把握しているからである。

制御部１０は、第１仕分け位置３２での前段物品容器１０１Ａへの仕分けが、すべての物品において完了していないと判断する場合には、この前段物品容器１０１Ａを次の仕分け位置に搬送する。このとき、制御部１０は、仕分けレーン８１を動作させることで、前段物品容器１０１Ａを仕分けが必要な物品の仕分け位置となる次の仕分け位置に搬送する。

例えば、仕分けレーン８１に格上げされた前段物品容器１０１Ａに、第２物品２０２の仕分けが必要な場合には、仕分けレーン８１は、前段物品容器１０１Ａを、第２仕分け位置４２に移動させる。その後も同様に第３仕分け位置５２などに移動させる。

もちろん、第２物品２０２〜第４物品２０４の中で、仕分けが必要な物品に対応する仕分け位置のみに、移動させてもよい。例えば、第２物品２０２の仕分けが不要な場合には、制御部１０は、仕分けレーン８１を介して第２仕分け位置４２を飛ばして次の仕分け位置に、前段物品容器１０１Ａを移動させる。

これに対して、制御部１０が、第１仕分け位置３２での第１物品２０１の仕分けで、あるいは次の仕分け位置などでの物品の仕分けで、前段物品容器１０１Ａに必要な種類および個数の物品の仕分けが完了した場合には、前段物品容器１０１Ａを完成容器１０５として判断する。すなわち、通常の配送容器１００だけでなく、格上げ配送容器であっても、必要な種類および個数の物品の仕分けが完了すれば、完成容器１０５として取り扱われる。

制御部１０は、適当なタイミングで、完成容器１０５となった前段物品容器１０１Ａを完成レーン８２に排出する。図１３は、本発明の実施の形態２における完成レーンへの排出を示すブロック図である。図１３に示されるように、制御部１０は、仕分けレーン８１から完成レーン８２へ、完成容器１０５となった前段物品容器１０１Ａを排出している。

制御部１０は、このように格上げ配送容器となった前段物品容器１０１Ａを、通常通り配送容器投入部２から投入された配送容器１００と同じように取り扱う。この同じ取扱いによって、図１０で説明したような、仕分け位置での配送容器１００と後段物品容器１０１Ｂとの間に、空の物品容器が発生する問題が解消される。加えて、解消されるだけでなく、解消された空になるはずであった前段物品容器１０１Ａがそのまま、格上げ配送容器として、仕分けレーン８１での仕分けを受けつつ、最終的に完成容器１０５として出庫可能状態となる。

以上のように、実施の形態２の容器配置機構５００は、格上げ配送容器となった前段物品容器１０１Ａを、そのまま配送容器１００と同じ取扱いとして、物品仕分け装置１での物品の仕分け効率を向上させることができる。

なお、図１などを用いて説明した通り、容器配置機構５００は、第１物品容器接続経路３１への適用に限定されない。仕分けるべき種類の物品に応じて、物品仕分け装置１は、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ｎ物品容器接続経路を有している。加えて、これらの複数の物品容器接続経路の数に合せて、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ｍ仕分け位置を有している。

なお、実施の形態１〜２で説明された物品仕分け装置に用いる容器配置機構は、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。

１ 物品仕分け装置
２ 配送容器投入部
２１ 配送容器接続経路
３ 第１物品容器投入部
３１ 第１物品容器接続経路
３２ 第１仕分け位置
４ 第２物品容器投入部
４１ 第２物品容器接続経路
４２ 第２仕分け位置
５ 第３物品容器投入部
５１ 第３物品容器接続経路
５２ 第３仕分け位置
６ 第４物品容器投入部
６１ 第４物品容器接続経路
６２ 第４仕分け位置
７ 出庫部
８ 搬送経路
８１ 仕分けレーン
８２ 完成レーン
９ 仕分け作業経路
１０ 制御部
１００ 配送容器
１０１ 第１物品容器
１０２ 第２物品容器
１０３ 第３物品容器
１０４ 第４物品容器
１０５ 完成容器
２０１ 第１物品
２０２ 第２物品
２０３ 第３物品
２０４ 第４物品
３０１ 第１把持機構
３０２ 第２把持機構
３０３ 第３把持機構
３０４ 第４把持機構
５００ 容器配置機構

Claims (11)

1. 単数もしくは複数の種類および個数の物品が収容される物品容器から、所定の種類と個数の前記物品を仕分けして、配送先へ配送可能状態とする物品仕分け装置に用いる容器配置機構であって、
   物品を収容する複数の物品容器を供給する物品容器接続経路と、
   前記物品容器接続経路に収容されている前記物品の仕分けを受ける配送容器が搬送される仕分けレーンと、
   前記仕分けレーンと前記物品容器接続経路とが交差して、前記物品容器から前記配送容器に前記物品を仕分ける仕分け位置と、
   前記仕分け位置にある前記配送容器に、前記物品容器が収容する前記物品を移動させる把持機構と、
   前記物品容器接続経路での前記物品容器の搬送、前記仕分けレーンでの前記配送容器の搬送および前記把持機構での前記物品の移動の少なくとも一つを制御する、制御部と、を備え
   前記仕分け位置に搬送される次の前記配送容器（以下、「予定配送容器」という）に仕分けるべき前記物品の個数が、前記仕分け位置に接続する前記物品容器接続経路の前記仕分けレーンに接する側（以下、「前段」という）に位置する前記物品容器（以下、「前段物品容器」という）が収容する前記物品の個数以上である場合（以下、「所定の場合」という）には、
   前記制御部は、前記予定配送容器に代えて、前記前段物品容器を前記仕分け位置に、格上げ配送容器として移動させる、物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
2. 前記配送容器および前記物品容器は、同一種類の前記物品の収容可能個数が同一である、請求項１記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
3. 前記配送容器および前記物品容器は、それぞれの縦方向および横方向のサイズが略同一である、請求項２記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
4. 前記仕分け位置で所定の種類および個数の前記物品の仕分けが完了した前記配送容器もしくは前記格上げ配送容器は、完成容器として、前記仕分けレーンの外側の完成レーンに排出される、請求項１から３のいずれか記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
5. 前記所定の場合には、前記制御部は、前記予定配送容器を前記仕分け位置の前で停止させて前記前段物品容器を前記仕分け位置に移動させると共に、前記物品容器接続経路において前記前段物品容器の後段に位置する前記物品容器（以下、「後段物品容器」という）を、前記前段に移動させる、請求項４記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
6. 前記仕分け位置に前記前段物品容器が前記格上げ配送容器として設置される場合には、
   前記把持機構は、前記前段に移動した前記後段物品容器から、前記格上げ配送容器に前記物品を仕分けする、請求項５記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
7. 前記格上げ配送容器に前記後段物品容器からの仕分けを受けて、前記格上げ配送容器に必要な種類および個数の前記物品の仕分けが完了する場合には、前記格上げ配送容器は、前記完成容器として前記完成レーンに排出される、請求項６記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
8. 前記格上げ配送容器に前記後段物品容器からの仕分けを受けて、前記格上げ配送容器に必要な種類および個数の前記物品の仕分けが未了の場合には、前記格上げ配送容器は、前記仕分けレーンを、次の仕分け位置に向けて搬送される、請求項６記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
9. 前記物品容器接続経路は、前記仕分けレーンの異なる複数の箇所で接続する、第１物品容器接続経路、第２物品容器接続経路、第３物品容器接続経路・・・第ｎ物品容器接続経路を有する、請求項１から８のいずれか記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
10. 前記仕分け位置は、前記第１物品容器接続経路に対応する第１仕分け位置、前記第２物品容器接続経路に対応する第２仕分け位置、前記第３物品容器接続経路に対応する第３仕分け位置、前記第ｎ物品容器接続経路に対応する第ｎ仕分け位置を有する、請求項９記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。
11. 前記物品容器は、第１物品を収容して前記第１物品容器接続経路を移動する第１物品容器、第２物品を収容して前記第２物品容器接続経路を移動する第２物品容器、第３物品を収容して前記第３物品容器接続経路を移動する第３物品容器、第ｎ物品を収容して前記第ｎ物品容器接続経路を移動する第ｎ物品容器と、を有し、
    前記第１物品、前記第２物品、前記第３物品および前記第ｎ物品は、異なる種類を含む、請求項９または１０記載の物品仕分け装置に用いる容器配置機構。