JP7105087B2 - 搬送装置及び作業システム - Google Patents

Description

本発明は、物品を搬送する搬送装置及びこの搬送装置を備える作業システムに関するものである。

従来、例えば下記の特許文献１に記載された物品並び替え装置（搬送装置）が知られている。

この従来の装置は、物品を受け入れる受入部と、物品を払い出す払出部と、受入部で受け入れた物品を払出部に搬送するとともに、受入部で受け入れた物品の順序を指定された指定順序に並べ替える整列部とを備えており、整列部は、上流分岐貯留部と最終分岐貯留部を備えている。

そして、指定された順序とは異なる順番で搬送されてきた物品を受入部で受け入れ、整列部で指定順序に並べ替えるには、先ず、整列対象の複数の物品を複数の最終分岐貯留部の数と同数の物品からなる物品群に区分けし、各物品群を構成する複数の物品に割り振られている指定順序が物品群内で連続するように物品群単位で上流分岐貯留部に分散して貯留する。次に、物品群に含まれる物品の指定順序が早いものから順に、当該物品群を構成する複数の物品を上流分岐貯留部から最終分岐貯留部に分散して貯留する。

特開２０１８－１２５８６号公報

そして、この種の搬送装置では、物品を所定の順番に効率よく並び替えることが求められている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、物品を所定の順番に効率よく並べ替えることができる搬送装置及びこの搬送装置を備える作業システムを提供することを目的とする。

本発明に係る搬送装置は、物品を振り分ける振分部と、前記振分部によって振り分けられた物品を搬送及び貯留する複数の搬送貯留部と、前記各搬送貯留部の側方に並列して配置された送出部と、前記搬送貯留部上に位置する任意の物品を前記送出部に移動させて仕分ける仕分部と、並べ替え対象の各物品の設定順序を認識し、前記搬送貯留部上の各物品の設定順序と位置とを関連付けて管理し、設定順序が早い物品から順に前記送出部の下流部に到着するように前記仕分部を動作させる制御部とを備え、前記制御部は、設定順序が連続する２以上の物品からなる連番ユニットを生成し、前記振分部から前記搬送貯留部に対して物品を振り分ける際に、連番ユニットを構成する物品が同じ前記搬送貯留部に属するように振り分け、かつ、同じ前記搬送貯留部内では連番ユニットを構成する物品の設定順序はこれら以外の物品の設定順序と不連続となるように前記振分部を動作させる。

本発明によれば、物品を所定の順番に効率よく並べ替えることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置を備えた積付システムの斜視図である。 （ａ）は同上積付システムの平面図、（ｂ）は同上積付システムの側面図である。 同上積付システムによる積付パターン等を示す図である。 搬送順序及び積付順を示す図である。 並べ替え処理パターンの例（パターン１）を示す図である。 並べ替え処理パターンの例（パターン２）を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る搬送装置を備える積付システムの平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る搬送装置を備える積付システムの平面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る搬送装置を備える積付システムの平面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る搬送装置を備える積付システムの側面図である。 本発明の第６の実施の形態に係る搬送装置を備える積付システムを示す図で、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。 本発明の第７の実施の形態に係る搬送装置を備える積付システムの平面図である。 並べ替え処理パターンの例（パターン３）を示す図である。 並べ替え処理パターンの例（パターン４）を示す図である。 並べ替え処理パターンの例（パターン５）を示す図である。 並べ替え処理パターンの例（パターン６）を示す図である。 可搬条件及び物品情報等を示す図である。 仕分部による仕分作業の例を示す図である。

本発明の第１の実施の形態について図１ないし図６を参照して説明する。

図１及び図２において、１は作業システムの例としての積付システムで、この積付システム１は、各オーダー情報に基づいて、複数の物品Ｗを所望の積付パターンとなるように設定順序（積付順）で物品載置部であるパレットＰに積み付けるパレタイズシステムである。

物品Ｗは、例えば形状、重量、性質等が異なる直方体状の商品である。また、１つのパレットＰに積み付けられるパレット単位（オーダー単位）の物品群が、積付パターンに応じて設定順序が割り振られる並べ替え対象の複数の物品（並べ替え対象の物品群）である。なお、物品載置部は、パレットＰには限定されず、カゴ台車でもよい。また、パレットＰに積み付けられる物品の単位は、パレット単位、オーダー単位等、各種の単位に用いられる。

積付システム１は、図１及び図２に示されるように、上流システム（図示せず）からの物品Ｗを受け入れて搬送するとともに、この搬送途中で各並べ替え対象の物品群ごとに搬送順序（受入時の搬送順）を次工程で必要な設定順序（積付パターンに応じた積付順）に並べ替える搬送装置２と、この搬送装置２の搬送終端部付近に配置され、次工程の作業として設定順序が早い物品Ｗから順に積付作業を行う作業装置である積付ロボット３とを備えている。

ロボット装置である積付ロボット３は、ロボットベース６と、このロボットベース６に旋回可能に設けられた多関節型のロボットアーム７と、このロボットアーム７の先端側に設けられ、物品Ｗを保持するロボットハンド８とを有している。ロボットハンド８は、例えば物品Ｗを１個ずつ保持可能な吸着保持部（図示せず）を有している。

搬送装置２は、上流システムからの物品Ｗを受け入れて搬送する上流搬送部11と、この上流搬送部11からの物品Ｗを受け入れて振り分ける振分部12と、この振分部12によって振り分けられた物品Ｗを搬送及び貯留する複数の搬送貯留部13と、この各搬送貯留部13の側方側に近接して配置された送出部14と、搬送貯留部13上の物品Ｗを送出部14に仕分ける仕分部15とを備えている。なお、搬送貯留部13は、複数段、すなわち例えば３段の平面視で重なる状態で互いに異なる高さに配置されている。送出部14は、各搬送貯留部13の側方に位置しており、搬送貯留部13と同様に３段の平面視で重なる状態で互いに異なる高さに配置されている。

また、搬送装置２は、次工程の積付ロボット３のロボットハンド８によって保持可能な位置まで物品Ｗを搬送する搬出部としての下流搬送部16と、複数の送出部14からの物品Ｗを受け入れこの受け入れた物品Ｗを搬送して下流搬送部16に渡す中継搬送部17とを備えている。

さらに、搬送装置２は、上述の各部11～17を制御する制御部20を備え、この制御部20によって積付ロボット３も適宜制御される。そして、この制御部20は、搬送工程の次工程である積付工程において積付ロボット３が設定された設定順序（積付順）で物品Ｗを連続して積付作業が可能となるように、物品Ｗの並べ替え処理を行う。

ここで、上流搬送部11は、例えばベルトコンベヤであり、この上流搬送部11上には上流システムから物品Ｗがランダムに投入される。しかし、この上流搬送部11は、上流システムから受け入れた順のまま物品Ｗを搬送するものであり、物品Ｗを並び替える機能を有していない。つまり、上流搬送部11では、並び替え対象の物品が群としてまとまって搬送されるが、その搬送順序はランダムの状態である。したがって、当該上流搬送部11上における物品Ｗの搬送順序は設定順序と一致しない状態が生じてしまい、このため、物品Ｗを並べ替える必要がある。

なお、上流搬送部11の搬送途中には、物品Ｗに関する物品情報を取得し、この取得した物品情報を制御部20に送信する情報取得部（図示せず）が配置されている。この情報取得部は、例えば物品Ｗの識別情報であるバーコードを読み取るバーコードリーダである。

振分部12は、例えば上流側のリフタであり、上下方向長手状の案内体21と、この案内体21に沿って昇降可能な昇降搬送体22とを有している。

昇降搬送体22は、案内体21に沿って昇降することにより、上段の搬送貯留部（以下で「コンベヤ13-１」という場合がある）13と同じ高さに位置する第１状態、中段の搬送貯留部（以下で「コンベヤ13-２」という場合がある）13と同じ高さに位置する第２状態、及び下段の搬送貯留部（以下で「コンベヤ13-３」という場合がある）13と同じ高さに位置する第３状態となる。

そして、昇降搬送体22は、第２状態で上流搬送部11からの物品Ｗを１個ずつ受け入れる。その後、昇降搬送体22は、中段の搬送貯留部13への振り分けであれば、その第２状態のまま物品Ｗを中段の搬送貯留部13に渡す。また、昇降搬送体22は、上段の搬送貯留部13への振り分けであれば上昇して第１状態となって物品Ｗを上段の搬送貯留部13に渡し、下段の搬送貯留部13への振り分けであれば下降して第３状態となって物品Ｗを下段の搬送貯留部13に渡す。つまり、昇降搬送体22は、第２状態で上流搬送部11から物品Ｗを受け入れ、任意の搬送貯留部13に物品Ｗを渡す振り分け動作を繰り返し実行するものである。

各搬送貯留部13は、第１方向に物品Ｗを搬送する例えばゼロプレッシャータイプのアキュームコンベヤ（ＺＰＡコンベヤ）であり、搬送方向（第１方向）に分割された複数の分割搬送体23によって構成されている。つまり、各段の搬送貯留部13は、搬送方向に並ぶ複数のゾーン（例えば１０個で、ゾーン１～ゾーン１０）によって構成されている。そして、各ゾーンには物品Ｗが１個ずつ載置され、水平な搬送方向に隣接する物品Ｗ同士が衝突することなく搬送される。つまり、搬送貯留部13は、上流搬送部11から受け入れた物品Ｗを第１方向に搬送して下流ゾーンから順に物品Ｗを貯留していくことで、自機内に物品Ｗを第１方向に連続して貯留するものである。

また、各搬送貯留部13は、先行する一の並べ替え対象の複数の物品Ｗが貯留される下流側の仕分作業エリアＥ１と、後続の他の並べ替え対象の複数の物品Ｗが貯留される上流側の待機エリアＥ２とを有している。

仕分作業エリアＥ１は、搬送貯留部13のうち下流側に位置する部分、すなわち例えばゾーン１～ゾーン５によって構成されている。また、待機エリアＥ２は、搬送貯留部13のうち上流側に位置する部分、すなわち例えばゾーン６～ゾーン１０によって構成されている。仕分作業エリアＥ１と待機エリアＥ２とは、夫々が個別に搬送及び貯留の動作を行なうことが可能である。

そして、仕分作業エリアＥ１の物品Ｗに対して仕分部15が仕分作業をしている間に、待機エリアＥ２には後続の並べ替え対象の物品Ｗが振分部12から順次供給されて貯留される。それゆえ、空きができた仕分作業エリアＥ１には、後続の並べ替え対象の物品Ｗを待機エリアＥ２から即補充できるため、仕分作業エリアＥ１が空になった後に次の物品Ｗが補充されるのを待つ待ち時間が短縮される。

各送出部14は、第２方向の搬送方向に物品Ｗを搬送する例えばベルトコンベヤであり、同じ段の搬送貯留部13の下流側部分（仕分作業エリアＥ１）の一側方に近接して配置されている。そして、各送出部14は、仕分部15で仕分けられた物品Ｗを搬送して中継搬送部17に渡す。なお、各段の送出部14は、例えば仕分作業エリアＥ１と同じ長さの１つの搬送コンベヤ25のみで構成されている。

仕分部15は、例えば各段の搬送貯留部13の仕分作業エリアＥ１の各ゾーンごとに設けられた固定プッシャである。そして、各仕分部（固定プッシャ）15は、伸縮可能な伸縮体26と、この伸縮体26の伸び動作によって仕分作業エリアＥ１のゾーン上の物品Ｗを送出部14上に押し出す押出体27とを有している。仕分部15は、搬送貯留部13上に位置する任意の物品Ｗを指定順序に基づいて送出部14に対して移動させるものである。つまり、仕分部15によって、物品Ｗは第１方向と交差（直交）する第３方向に移動させられることで、物品Ｗは搬送貯留部13から送出部14へと乗り移る。

中継搬送部17は、例えば下流側のリフタであり、振分部12と同様、上下方向長手状の案内体31と、この案内体31に沿って昇降可能な昇降搬送体32とを有している。この昇降搬送体32も、振分部12の昇降搬送体22と同様上下方向に移動し、上段の送出部14と同じ高さに位置する第１状態、中段の送出部14と同じ高さに位置する第２状態、及び下段の送出部14と同じ高さに位置する第３状態となる。

そして、昇降搬送体32は、第２状態で物品Ｗを下流搬送部16に１個ずつ渡すものであるが、この昇降搬送体32は、中段の送出部14から物品Ｗを受け入れる際には第２状態で当該中段の送出部14からの物品Ｗを受け入れる。また、昇降搬送体32は、上段の送出部14から物品Ｗを受け入れる際には上昇して第１状態となり、下段の送出部14から物品Ｗを受け入れる際には下降して第３状態となる。昇降搬送体32は、任意の送出部14から物品Ｗを受け入れて、下流搬送部16に渡す動作を繰り返し実行するものであり、この動作により下流搬送部16に各段の送出部14から物品Ｗが設定順に搬入される。

下流搬送部16は、例えばベルトコンベヤであり、中継搬送部17の昇降搬送体32から物品Ｗを受け入れた順に下流に搬送する。下流搬送部16は、物品Ｗが積付ロボット３のロボットハンド８によって保持可能な位置である保持位置まで搬送する。そして、積付ロボット３は、その保持位置で停止した物品Ｗをロボットハンド８で保持し、この保持した物品Ｗを所望位置（パレットＰ上の位置、或いは既に積まれた物品Ｗ上の位置）まで移送する。なお、下流搬送部16上の保持位置には、パレット単位の物品群が設定順序（積付順）で順次到着する。また、下流搬送部16は、例えば中段の送出部14と同じ高さに配置された１つの下流搬送コンベヤ35のみで構成されている。

次に、積付システム１の作用等を説明する。

制御部20は、並べ替え対象の複数の物品Ｗ、すなわち例えば１０個の物品Ｗについて、図３に示すように、パターン生成機能によって最適な積付パターンを生成し、この生成した積付パターンに応じた積付順（設定順序）を設定して登録するとともに、情報取得部からの物品情報に基づき、上流搬送部11での並び順（搬送順序）を認識する。また、制御部20は、複数の搬送貯留部13からなる貯留部における各物品Ｗの一時的な貯留場所であるコンベヤナンバー（コンベヤＮｏ）及びゾーンナンバー（ゾーンＮｏ）を設定して登録（テーブル登録）する。これにより、搬送貯留部13上に位置する物品Ｗの設定順序と位置が対応付けて制御部20に管理されることになる。

一方、図４に示すように、上流搬送部11での搬送順序が、設定された設定順序である積付順と異なる場合、制御部20は、各部11～17を制御して物品Ｗの並べ替え処理を行う。

つまり、制御部20は、所定の並べ替え処理パターンに基づいて、並べ替え対象の複数の物品Ｗを、各搬送貯留部13に対応するグループ（例えば使用するコンベヤ数と同じ３つのグループ）に分けた状態で複数の搬送貯留部13に分散して貯留させ、その後、各グループを構成する複数の物品Ｗを、積付順が早い物品Ｗから順に送出部14へ移動するように仕分部15に仕分けさせる。

ここで、図５は、制御部20による並べ替え処理パターンの例（パターン１）を示す図である。

この図５に示すパターン１では、制御部20は、各段の搬送貯留部13上の同じグループ内では各物品Ｗの積付順が連続するように（言い換えると積付順が横に連続するように）、グループ分けを行う。なお、以下の各パターンでは、説明のために１０個の物品Ｗを、３ライン（３段）の搬送貯留部13を使用して並び替えることにする。

そして、この例では、１０個の物品Ｗを３ラインに分配するため、搬送貯留部13の数に応じた３つのグループが形成される。そして、積み付け順に各ラインが満たされるように各グループに物品Ｗが割り当てられていくため、第１グループの積付順が「１」～「４」の物品Ｗはコンベヤ13-１（コンベヤＮｏが「１」の「コンベヤ１」）に貯留され、第２グループの積付順が「５」～「８」の物品Ｗはコンベヤ13-２（コンベヤＮｏが「２」の「コンベヤ２」）に貯留され、第３グループの積付順が「９」及び「１０」の物品Ｗはコンベヤ13-３（コンベヤＮｏが「３」の「コンベヤ３」）に貯留されるように各グループとコンベヤとが対応付けられる。各グループは、各搬送貯留部（コンベヤ）13と対応付いており、各物品Ｗが貯留される搬送貯留部13が決定する。

すると、振分部12は、物品Ｗが自機に到着した順に（自機が受け入れた順）に物品Ｗを要求する搬送貯留部13に物品Ｗを振り分けていく。搬送貯留部13が物品Ｗを受け入れた順に物品Ｗの設定順序とゾーンＮｏが対応して管理される。これによって、どの設定順序の物品がどの搬送貯留部13のどの場所に貯留されているかを制御部20が管理する。

その後、コンベヤ13-１上のグループを構成する４個の物品Ｗは、仕分部15によって積付順が早いものから順に送出部14上に押し出される。また、コンベヤ13-２上のグループを構成する４個の物品Ｗも、同様に仕分部15によって積付順が早いものから順に送出部14上に押し出される。さらに、コンベヤ13-３上のグループを構成する２個の物品Ｗも、同様に仕分部15によって積付順が早いものから順に送出部14上に押し出される。

なお、仕分部15は、積付順が搬送方向に並んでいる場合には複数個の物品Ｗを同時に押し出すことも可能であり、並んでいない場合は、設定順序が早い物品Ｗから順に物品Ｗが送出部14の下流部に到着するように送出タイミングを調整しながら仕分部15に物品を押し出させる。また、仕分部15が物品Ｗを押し出すたびにゾーンを作動させて残りの物品Ｗを下流に詰めてもよい（後述する他のパターンでも同様）。つまり、各送出部14の下流部には、各搬送貯留部13に貯留された物品Ｗのうち最も設定順序の早い物品Ｗが位置することになる。そして、昇降搬送体32は、各送出部14のうち最も設定順序の早い物品Ｗを搬送する送出部14に移動し、その最も設定順序が早い物品Ｗを送出部14から受け取って搬送し、下流搬送コンベヤ35に物品Ｗを受け渡す。

こうして、制御部20による物品Ｗの並べ替え処理が実行され、並べ替え対象の物品群の搬送順序が、積付パターンに応じた積付順となる。

また、図６は、制御部20による並べ替え処理パターンの例（パターン２）を示す図である。

この図６に示すパターン２では、制御部20は、各段の搬送貯留部13上の同じグループ内では各物品Ｗの積付順が不連続となりかつ各グループ（搬送貯留部13）間では連続するように、グループ分けを行う。つまり、制御部20は、搬送貯留部13の段順（コンベヤＮｏの順）に対応して各物品Ｗの積付順が連続するように（言い換えると積付順が縦に連続するように）、グループ分けを行う。

そして、この例では、積付順が「１」、「４」、「７」及び「１０」の物品Ｗはコンベヤ13-１に貯留され、積付順が「２」、「５」及び「８」の物品Ｗはコンベヤ13-２に貯留され、積付順が「３」、「６」及び「９」の物品Ｗはコンベヤ13-３に貯留される。言い換えれば、設定順序の順に各搬送貯留部13を循環するように所定個数ずつ（この例では、１個ずつ）物品Ｗを振り分けていく。また、この例では、各搬送貯留部13内では、使用される搬送貯留部13の数をおいて積み付け順が連続している。例えば、コンベヤ13-１では「１」、「４（１＋３）」、「７（４＋３）」のように、使用される各搬送貯留部13の数（コンベヤ数）に応じて３ずつ間隔をおいて積み付け順が連続している。

その後、上記パターン１と同様に仕分部15によって積付順が早い物品Ｗから順に送出部14上に押し出され、送出部14の下流部は各搬送貯留部13に貯留された物品Ｗのうち最も設定順序の早い物品Ｗが位置することになる。

そして、昇降搬送体32は、送出部14のうち最も設定順序の早い物品Ｗを搬送する送出部14に移動し、その最も設定順序が早い物品Ｗを送出部14から受け取って搬送し、下流搬送コンベヤ35に搬送物を受け渡す。この場合、物品Ｗの設定順が縦方向に分散しているため、昇降搬送体32の動作が平準化される。

こうして、制御部20による物品Ｗの並べ替え処理が実行され、並べ替え対象の物品群の搬送順序が、積付パターンに応じた積付順となる。

そして、上記積付システム１の搬送装置２によれば、制御部20が物品Ｗの並べ替え処理を行うことで、並べ替え対象の物品群についてのランダムな搬送順序が積付パターンに応じた積付順となるため、次工程において積付ロボット３が適正な順序で適切に積付作業を行うことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について図７を参照して説明する。

この第２の実施の形態に係る搬送装置２では、仕分部15は、各ゾーンごとの固定プッシャではなく、例えば各仕分作業エリアＥ１ごとに設けられた水平移動プッシャである。

そして、各段の仕分部15は、搬送貯留部13の搬送方向に沿った長手状の案内体41と、この案内体41に沿って水平移動可能でかつ伸縮可能な移動伸縮体42と、この移動伸縮体42の伸び動作によって仕分作業エリアＥ１のゾーン上の物品Ｗを送出部14上に押し出す押出体43とを有している。

なお、仕分部15は、例えば全段の仕分作業エリアＥ１の各ゾーン上の物品Ｗを押し出すことが可能な１台のプッシャからなるものでもよい。また、仕分部15は、物品Ｗを押し出すものには限定されず、例えば物品Ｗを引き込むものや、ゾーンを傾けて物品Ｗを移動させるもの、仕分用コンベヤを用いるもの等でもよい。

次に、本発明の第３の実施の形態について図８を参照して説明する。

この第３の実施の形態に係る搬送装置２では、各段の送出部14の両側方に、搬送貯留部13がそれぞれ配置されている。つまり、同じ段の２つの両搬送貯留部13によって、送出部14が挟まれた状態となっている。そして、両搬送貯留部13の仕分作業エリアＥ１のゾーン上の物品Ｗは、それら両搬送貯留部13間に位置する送出部14上へ仕分部15によって仕分けられる。

次に、本発明の第４の実施の形態について図９を参照して説明する。

この第４の実施の形態に係る搬送装置２は、同じ段（例えば段数は２段）の２つの搬送貯留部13と、この搬送貯留部13の側方側に配置された同じ段の２つの送出部14と、この送出部14へ物品Ｗを仕分ける同じ段の２つの仕分部15とを備えている。なお、仕分部15は、例えばジップチェーンを利用した水平移動プッシャである。

また、この搬送装置２は、それら両送出部14に対応するように、中継搬送部17及び下流搬送部16をそれぞれ両側に備えている。そして、積付ロボット３は、２つの各下流搬送部16上の物品Ｗを保持して所望位置まで移送する。なお、搬送貯留部13の段数は例えば３段以上でもよく、また同じ段に位置する搬送貯留部13の数は３以上でもよい。

次に、本発明の第５の実施の形態について図１０を参照して説明する。

この第５の実施の形態に係る搬送装置２では、下流搬送部16は、中段の搬送貯留部13と同じ高さに配置された第１下流コンベヤ46と、この第１下流コンベヤ46の下方に下段の搬送貯留部13と同じ高さで配置された第２下流コンベヤ47とによって構成されている。

また、第２下流コンベヤ47は、第１下流コンベヤ46よりも搬送方向長さが長く、当該第１下流コンベヤ46の搬送終端部よりも搬送方向下流に位置する延長搬送部47aを有している。そして、積付ロボット３は、第１下流コンベヤ46上の物品Ｗ及び第２下流コンベヤ47の延長搬送部47a上の物品Ｗを保持して所望位置まで移送する。これにより、第１下流コンベヤ46と第２下流コンベヤ47に交互に物品Ｗを供給することで、下流搬送部16をバッファとして使用できる。

次に、本発明の第６の実施の形態について図１１（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。

この第６の実施の形態に係る搬送装置２は、前記各実施の形態とは異なり、中継搬送部17及び下流搬送部16を備えておらず、その代わりに、各段の送出部14が、搬送方向長さが異なる延長コンベヤ51，52，53を下流側に有している。

つまり、上段の送出部14は搬送コンベヤ25と第１延長コンベヤ51とで構成され、中段の送出部14は搬送コンベヤ25と第２延長コンベヤ52とで構成され、下段の送出部14は搬送コンベヤ25と第３延長コンベヤ53とで構成されている。

また、第２延長コンベヤ52は、第１延長コンベヤ51よりも搬送方向長さが長く、当該第１延長コンベヤ51の搬送終端部よりも搬送方向下流に位置する延長搬送部52aを有している。また、第３延長コンベヤ53は、第２延長コンベヤ52よりも搬送方向長さが長く、当該第２延長コンベヤ52の搬送終端部よりも搬送方向下流に位置する延長搬送部53aを有している。

そして、各段の送出部14は、仕分部15で仕分けられた物品Ｗを積付ロボット３のロボットハンド８によって保持可能な位置である保持位置まで搬送する。そして、積付ロボット３は、その保持位置に停止した第１延長コンベヤ51上の物品Ｗ、第２延長コンベヤ52の延長搬送部52a上の物品Ｗ、及び第３延長コンベヤ53の延長搬送部53a上の物品Ｗを保持して所望位置まで移送する。これにより、物品を各送出部14から集約する工程が省かれ、物品Ｗを送出部14から次工程に直接搬出することができる。

なお、各段の送出部14は、それぞれ２つのコンベヤからなるものには限定されず、例えば各段の送出部14を１本のコンベヤで構成し、その各段のコンベヤの搬送方向長さを下段ほど長くしてもよい。

次に、本発明の第７の実施の形態について図１２ないし図１８を参照して説明する。

この第７の実施の形態に係る搬送装置２の中継搬送部17は、例えば複数の物品Ｗを同時に載置可能なリフトである。つまり、この中継搬送部（下流側のリフト）17は、送出部14から搬出された複数の物品Ｗが同時に載置される昇降搬送体32を有している。なお、搬出単位条件の例として、中継搬送部17には可搬条件（以下では「リフト可搬条件」という）が設定されており、例えば「長さ１０００ｍｍ以内」及び「重量１００ｋｇ以内」である（図１７参照）。

そして、図１３は、この搬送装置２の制御部20による並べ替え処理パターンの例（パターン３）を示す図である。

この図１３に示すパターン３では、制御部20は、設定順序が連続する２以上の一定数、すなわち例えば２個の物品Ｗからなる連番ユニット（連番物品群）が同じグループに属し、かつ、同じグループ内では各連番ユニットの設定順序が不連続となるように、グループ分けを行う。

そして、この例では、設定順序の順に２個ずつ物品をグルーピングしていくことで５つの連番ユニットが生成される。そして、連番ユニットは昇順で各搬送貯留部13に分散させるように循環的に割り当てられる。すると、積付順が「１、２」の連番ユニット及び積付順が「７、８」の連番ユニットはコンベヤ13-１に貯留され、積付順が「３、４」の連番ユニット及び積付順が「９、１０」連番ユニットはコンベヤ13-２に貯留され、積付順が「５、６」の連番物品はコンベヤ13-３に貯留される。これにより、連番ユニットを構成する物品が同じグループに属し、かつ、同じグループ内では連番ユニットを構成する物品の設定順序はこれら以外の物品の設定順序と不連続となる。また、設定順序は、各グループ（搬送貯留部13）間では連続している。

その後、コンベヤ13-１上の２つの連番ユニットからなるグループを構成する４個の物品Ｗは、仕分部15によって積付順が早いものから順に送出部14上に押し出される。また、コンベヤ13-２上の２つの連番ユニットからなるグループを構成する４個の物品Ｗも、同様に仕分部15によって積付順が早いものから順に送出部14上に押し出される。さらに、コンベヤ13-３上の１つの連番ユニットからなるグループを構成する２個の物品Ｗも、同様に仕分部15によって積付順が早いものから順に送出部14上に押し出される。そして、送出部14の下流部には、連番ユニットを構成する物品Ｗが設定番号の早い順に到着する。

こうして、制御部20による物品Ｗの並べ替え処理が実行され、並べ替え対象の物品群の搬送順序が、積付パターンに応じた積付順となる。

そして、中継搬送部17は、連番ユニットを構成する物品を設定順序が早い順に各送出部14から受け取り、下流搬送部16に一斉に搬送する。これによって、中継搬送部17は、各送出部14から複数の物品をまとめて搬送でき、搬送効率を向上できる。

また、図１４は、この搬送装置２の制御部20による並べ替え処理パターンの例（パターン４）を示す図である。

この図１４に示すパターン４では、制御部20は、設定順序が連続する２以上の一定数、すなわち例えば２個の物品Ｗからなる連番ユニットが同じグループに属し、かつ、貯留数が少ない搬送貯留部に優先して物品Ｗが振り分けられるように、グループ分けを行う。

そして、この例では、設定順序の順に２個ずつ物品をグルーピングしていくことで５つの連番ユニットが生成され、また、物品Ｗが振分部12に到着した順に順次搬送貯留部13に振り分けられていくものである。従って、搬送貯留部13に先に貯留された物品Ｗの設定順序及び各搬送貯留部13の貯留個数を基準に、振分部12は物品Ｗを各搬送貯留部13に振り分ける。なお、搬送貯留部13に対しても割付優先順位が設定されている。つまり、振分部12は、連番ユニットを構成する物品Ｗが同じ搬送貯留部13に属するように振り分け、かつ、連番ユニットを構成する物品Ｗのうち最初に振り分けられる物品Ｗを振り分け時点で貯留数が少ない搬送貯留部13に優先して振り分ける。これにより、連番ユニットを構成する物品Ｗを同じ搬送貯留部13に貯留することで搬出効率を損なわせず、物品Ｗが特定の搬送貯留部13に集中して保管されることを防止して各搬送貯留部13の物品Ｗの貯留数を分散させることができる。

そして、積付順が「３、４」の連番ユニット及び積付順が「９、１０」の連番ユニットはコンベヤ13-１に貯留され、積付順が「５、６」の連番ユニット及び積付順が「７、８」連番ユニットはコンベヤ13-２に貯留され、積付順が「１、２」の連番物品はコンベヤ13-３に貯留される。

その後、上記パターン３と同様にコンベア13-１乃至13-３で積付順が早い物品Ｗから順に仕分部15によって送出部14上に押し出され、そして、中継搬送部17は、連番ユニットを構成する物品を設定順序が早い順に各送出部14から受け取り、下流搬送部16に一斉に搬送する。

こうして、制御部20による物品Ｗの並べ替え処理が実行され、並べ替え対象の物品群の搬送順序が、積付パターンに応じた積付順となる。

なお、設定順序が割り切れず、余りの物品Ｗが生じた場合において、物品Ｗが単独１つのときには単独で、余りの物品Ｗが複数のときにはそれらを連番ユニットとして振分から搬出まで処理される。つまり、このパターン４の場合、連番ユニットを構成しない単独物品Ｗは、振分部13による振り分け時点で、最も貯留数が少ない搬送貯留部13に振り分けられる。

このような場合、例えば、下流搬送部16に物品Ｗを連続して搬入して設定順序の早い物品Ｗから作業を行うことができ、また、下流搬送部16上の複数の物品Ｗに対して作業を行う複数の作業装置として例えばロボットを複数台、例えば２台設置して、連番ユニットを構成する物品Ｗのうちの設定順序が早い方を処理する第１ロボットと後の設定順序の物品Ｗを処理する第２ロボットとを設置し、例えば第１ロボットが「１、３、５・・・」の物品Ｗを作業対象とし、第２ロボットが「２、４、６・・・」の物品Ｗを作業対象とするように、自機に対応する設定順序の物品Ｗに対して夫々のロボットが作業を行うような構成としてもよい。作業装置の数は任意であり、例えば中継搬送部17で一斉に３個運べるのであれば３台設定してもよく、下流から作業装置の台数に合わせて３区切りの連続番号を夫々の作業装置が処理する設定順序とすることができる。

また一方、１回の中継搬送部17の昇降で移動させる物品数が多いほど作業効率化及び省エネ化を図れることから、図１５に示すパターン５及び図１６に示すパターン６では、設定順序が連続する連番ユニットの物品数が、上記パターン３、４の如く一定な個数（例えば「２」）ではなく、物品情報（物品の長さ・重量）及びリフト可搬条件（搬出単位条件）に基づいて設定される不定な個数（例えば「１」～「３」）である（図１７参照）。

そして、このパターン５、６では、制御部20は、各物品Ｗの寸法・重量等の物品情報を管理及び記憶しており、この物品情報及びリフト可搬条件に基づいて積付順及びリフト順（中継搬送部17に載置される順）を設定した上で、積付順が連続しかつ中継搬送部17に同時に載置される複数の物品Ｗからなる連番ユニットが同じグループに属するように、グループ分けを行う。これは、設定順序の順番に物品情報を組み合わせた場合において可搬条件内に収まる単位に区分することによって、各物品Ｗが単独かまたは２以上の物品Ｗで構成される連番ユニットを構成する物品かが順次決定される。

その結果、パターン５の例では、物品Ｗをリフト順に各搬送貯留部13に分散させるようにグループ分けするものであり、予め制御部20でテーブルを作成して、そのテーブルに従って物品Ｗを振分部12が各搬送貯留部13に振り分けるものであり、物品Ｗが振分部12に到着した順番によって物品Ｗの各搬送貯留部13が貯留する物品Ｗが変化せずに一定である。単独物品である積付順が「１」はコンベア13-１に貯留され、「３、９、１０」はコンベヤ13-３に貯留される。また、積付順が「４、５」でリフト順が「４」の２個の物品Ｗからなる連番ユニットはコンベヤ13-１に貯留され、積付順が「６、７、８」でかつリフト順が「５」の３個の物品Ｗからなる連番ユニットはコンベヤ13-２に貯留される。

また、パターン６の例では、物品Ｗをリフト順に各搬送貯留部13に分散させるようにグループ分けするものであり、物品Ｗが振分部12に到着した順に各搬送貯留部13に先に貯留された物品Ｗの設定順序及び各搬送貯留部13の貯留個数を基準に振り分けるため、物品Ｗが振分部12に到着した順、つまり物品が上流搬送部で搬送される並びによって、各搬送貯留部13が貯留する物品Ｗが変化する。単独物品である積付順が「１、９」はコンベア13-１に貯留され、「２、３、１０」はコンベヤ13-２に貯留される。また、積付順が「４、５」でかつリフト順が「４」の２個の物品Ｗからなる連番ユニットはコンベヤ13-１に貯留され、積付順が「６、７、８」でかつリフト順が「５」の３個の物品Ｗからなる連番ユニットはコンベヤ13-３に貯留される。つまり、振分部12から搬送貯留部13に対して物品Ｗを振り分ける際に、連番ユニットを構成する物品Ｗが同じ搬送貯留部13に属するように振り分け、かつ、連番ユニットを構成しない物品Ｗまたは連番ユニットを構成する物品Ｗのうち最初に振り分けられる物品Ｗを振り分け時点で貯留数が少ない搬送貯留部13に優先して振り分けるように振分部に動作させている。

そして、このような２個或いは３個の物品Ｗからなる連番ユニットは、中継搬送部17が連番ユニットを構成する物品Ｗを設定順序が早い順に各送出部14から受け取り、この中継搬送部17上に同時に載置された状態で移動し、その連続して纏まった状態のまま下流搬送部16へ搬送される。

また、図１８は仕分部15による仕分作業の例を示す図であるが、この図示した例では、積付順が「１」の物品Ｗ及び積付順が「２」の物品Ｗは、仕分部15によって１個ずつ仕分けられて中継搬送部17上に１個ずつ載置されるため、夫々が仕分部15によって、適宜押し出される。一方、その後の積付順が「３、４、５」の物品Ｗは、一斉に載置・搬送されるものであり、「３」「４」の順番に並んでいるが、「５」は「４」よりも下流に位置しているため「４」が自ゾーンの隣を通り過ぎなければ「５」を仕分けることができない。従って、「３、４、５」の物品Ｗについては、「３」及び「４」が同時に仕分けられた後、「５」が仕分けられ、これら仕分けられた３個の物品Ｗが中継搬送部17上に一斉に載置されて搬送される。このように仕分部15が送出部14に物品Ｗを移動させるタイミングを調整することで、送出部14の下流部に物品Ｗの設定順序が早い順に到達させることができる。

そして、このような装置によれば、物品Ｗを各搬送貯留部13に分散する工程の後、物品Ｗが各搬送貯留部13から送出部14に設定順序となるように仕分けられるため、物品Ｗを所定の設定順序に効率よく並べ替えることができる。

なお、上記いずれの実施の形態においても、作業システムは、積付システム（パレタイズシステム）には限定されず、例えば搬送装置が搬送途中で物品（複数の商品を収納した商品収納ケース）の並べ替えを行い、その後、作業装置であるピッキングロボットが複数の物品内から商品を設定順序（投入順）でピッキングして集品容器に投入するピッキングシステムでもよい。

また、振分部や中継搬送部は、昇降可能なリフタには限定されず、例えば俯仰コンベヤ、振分用ロボット等でもよい。

さらに、搬送貯留部は、ＺＰＡコンベヤには限定されず、例えばタクト送りのコンベヤ、ストッパ付きのコンベヤ等でもよく、また、搬送貯留部の段数も任意であり、例えば４段以上でもよい。

また、送出部は、１本のコンベヤには限定されず、例えば搬送貯留部と同じ複数のゾーンからなるＺＰＡコンベヤ等でもよい。

さらに、仕分部は、物品を移動させる機構として、押し出しまたは引き込み移動するプッシャや、ポップアップ式の直交転換機等の転換装置を採用することができる。

また、第１方向と第２方向は同方向でも逆方向でも良く、下流部と上流部とは、各部の物理的な下流端または上流端に限られず、物品が搬出される位置と物品が搬入される位置と考えてもよい。

さらに、設定順序の順番にグループ分けや連番ユニット分け等が行なわれる場合は、その順は昇順・降順の何れの順番を採用してもよい。

また、搬送装置に設置された搬送貯留部の全部または一部を使うこともでき、実際に使用される実質的な搬送貯留部の数を基準としてグループの数を決定したり、物品を割り付けることができる。

さらに、搬出単位条件として、リフトの可搬条件を例に説明したが、この条件は適宜変更可能であり、物品情報を設定順序に組み合わせた場合に、搬出単位条件に含まれる単品または２以上の複数の物品群（連番ユニット）に区分され、これらの区分に応じて物品が一斉に中継搬送部によって搬送されることで、中継搬送部の搬送効率を向上させている。

また、各部11～17が取り扱える物品Ｗの品種・数は適宜変更可能である。

なお、本発明のいくつかの実施の形態及びその変形例について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、前記各実施の形態及び各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

１ 作業システムである積付システム
２ 搬送装置
３ 作業装置である積付ロボット
12 振分部
13 搬送貯留部
14 送出部
15 仕分部
16 下流搬送部
17 中継搬送部
20 制御部
52a，53a 延長搬送部
Ｗ 物品
Ｅ１ 仕分作業エリア
Ｅ２ 待機エリア

Claims (8)

1. 物品を振り分ける振分部と、
   前記振分部によって振り分けられた物品を搬送及び貯留する複数の搬送貯留部と、
   前記各搬送貯留部の側方に並列して配置された送出部と、
   前記搬送貯留部上に位置する任意の物品を前記送出部に移動させて仕分ける仕分部と、
   並べ替え対象の各物品の設定順序を認識し、前記搬送貯留部上の各物品の設定順序と位置とを関連付けて管理し、設定順序が早い物品から順に前記送出部の下流部に到着するように前記仕分部を動作させる制御部とを備え、
   前記 制御部は、
   設定順序が連続する２以上の物品からなる連番ユニットを生成し、
   前記振分部から前記搬送貯留部に対して物品を振り分ける際に、連番ユニットを構成する物品が同じ前記搬送貯留部に属するように振り分け 、かつ、同じ前記搬送貯留部内では連番ユニットを構成する物品の設定順序はこれら以外の物品の設定順序と不連続となるように前記振分部を動作させる
   ことを特徴とする搬送装置。
2. 物品を振り分ける振分部と、
   前記振分部によって振り分けられた物品を搬送及び貯留する複数の搬送貯留部と、
   前記各搬送貯留部の側方に並列して配置された送出部と、
   前記搬送貯留部上に位置する任意の物品を前記送出部に移動させて仕分ける仕分部と、
   並べ替え対象の各物品の設定順序を認識し、前記搬送貯留部上の各物品の設定順序と位置とを関連付けて管理し、設定順序が早い物品から順に前記送出部の下流部に到着するように前記仕分部を動作させる制御部とを備え、
   前記 制御部は、
   設定順序が連続する２以上の物品からなる連番ユニットを生成し、
   前記振分部から前記搬送貯留部に対して物品を振り分ける際に、連番ユニットを構成する物品が同じ前記搬送貯留部に属するように振り分け、かつ、連番ユニットを構成しない物品または連番ユニットを構成する物品のうち最初に振り分けられる物品を振り分け時点で貯留数が少ない前記搬送貯留部に優先して振り分けるように前記振分部を動作させる
   ことを特徴とする搬送装置。
3. 物品を振り分ける振分部と、
   前記振分部によって振り分けられた物品を搬送及び貯留する複数の搬送貯留部と、
   前記各搬送貯留部の側方に並列して配置された送出部と、
   前記搬送貯留部上に位置する任意の物品を前記送出部に移動させて仕分ける仕分部と、
   物品を搬送する下流搬送部と、
   前記 送出部から前記下流搬送部に向けて１または複数の物品を一斉に搬送可能な中継搬送部と、
   並べ替え対象の各物品の設定順序を認識し、前記搬送貯留部上の各物品の設定順序と位置とを関連付けて管理し、設定順序が早い物品から順に前記送出部の下流部に到着するように前記仕分部を動作させる制御部とを備え、
   前記 制御部は、
   設定順序が連続する２以上の物品からなる連番ユニットを生成し、
   前記振分部には、前記振分部から前記搬送貯留部に対して物品を振り分ける際に、連番ユニットを構成する物品が同じ前記搬送貯留部に属するように振り分けさせ、
   前記仕分部には、連番ユニットを構成する物品を前記搬送貯留部から前記送出部に移動させ、
   前記中継搬送部には、前記送出部から受け入れた連番ユニットを構成する物品群を前記下流搬送部に向けて一斉に搬送させる
   ことを特徴とする搬送装置。
4. 前記 制御部は、各物品の物品情報を管理し、前記中継搬送部にて搬送される物品の搬出単位条件に基づいて設定順序の順に複数の物品を前記搬出単位条件内に収まる一の物品または連番ユニットに区分する
   ことを特徴とする請求項３記載の搬送装置。
5. 物品を振り分ける振分部と、
   前記振分部によって振り分けられた物品を搬送及び貯留する複数の搬送貯留部と、
   前記各搬送貯留部の側方に並列して配置された送出部と、
   前記搬送貯留部上に位置する任意の物品を前記送出部に移動させて仕分ける仕分部と、
   並べ替え対象の各物品の設定順序を認識し、前記搬送貯留部上の各物品の設定順序と位置とを関連付けて管理し、設定順序が早い物品から順に前記送出部の下流部に到着するように前記仕分部を動作させる制御部とを備え、
   複数の前記送出部は、平面視で重なる状態で異なる高さに配置され、
   上下に隣接する前記送出部のうちの下側の送出部は、上側の送出部の搬送終端部よりも搬送方向下流に位置する延長搬送部を有する
   ことを特徴とする搬送装置。
6. 物品を振り分ける振分部と、
   前記振分部によって振り分けられた物品を搬送及び貯留する複数の搬送貯留部と、
   前記各搬送貯留部の側方に並列して配置された送出部と、
   前記搬送貯留部上に位置する任意の物品を前記送出部に移動させて仕分ける仕分部と、
   並べ替え対象の各物品の設定順序を認識し、前記搬送貯留部上の各物品の設定順序と位置とを関連付けて管理し、設定順序が早い物品から順に前記送出部の下流部に到着するように前記仕分部を動作させる制御部とを備え、
   前記 搬送貯留部は、
   一の並べ替え対象の複数の物品が貯留される仕分作業エリアと、
   前記仕分作業エリアの上流側に接続され、前記仕分作業エリアとは独立して動作可能であり、後続の他の並べ替え対象の複数の物品が貯留される待機エリアとを有し、
   前記 送出部は、前記仕分作業エリアの側方側に配置されており、
   前記制御部は、
   前記仕分作業エリアで仕分け作業が実行中に、物品の搬送及び貯留を前記待機エリアに実行させ、
   前記仕分作業エリアに空きが生じると、前記待機エリアから前記仕分作業エリアへ物品群を移動させる動作を前記待機エリア及び前記仕分作業エリアに実行させる
   ことを特徴とする搬送装置。
7. 物品を振り分ける振分部と、
   前記振分部によって振り分けられた物品を搬送及び貯留する複数の搬送貯留部と、
   前記各搬送貯留部の側方側に配置された送出部と、
   前記搬送貯留部上の物品を前記送出部に仕分ける仕分部とを備え、
   前記搬送貯留部は、
   一の並べ替え対象の複数の物品が貯留される仕分作業エリアと、
   後続の他の並べ替え対象の複数の物品が貯留される待機エリアとを有し、
   前記送出部は、前記仕分作業エリアの側方側に配置されている
   ことを特徴とする搬送装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか一記載の搬送装置と、
   前記搬送装置に並び替え対象の複数の物品を群単位で送り込む上流システムと、
   設定順序の順に作業を行う作業装置と
   を備えることを特徴とする作業システム。

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