JPH06171762A - ピッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 製品倉庫等において、パレット上に複数列・
複数段に荷積みされた荷物を、１個ずつ掴み上げて、他
のパレットに載置したり、コンベアに積替えたりするロ
ボット型ピッキング機構を提供する。 【構成】 荷物１をハンド部で掴んで移動させるロボッ
トを備えたピッキング装置であって、該ハンド部に荷物
の一側を上方から押さえるズレ止め部材３と、該荷物の
他側から荷物下に入り込み、荷物を掬う掬い部材４とを
具備させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は製品倉庫等において、パ
レット上に複数列・複数段に荷積された荷物を、１個ず
つ掴み上げて、他のパレットに積替えたり、コンベアに
移載したりするロボット型ピッキング機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パレットからの荷降ろし装置
に関する技術は公知とされているのである。しかし、上
記の従来技術は、パレットの上に層状に数段に積み重ね
られた荷物を、１層ずつ、複数個毎に荷降ろしして積替
えを行う技術であり、荷物を１個ずつ積み替えることは
出来なかったのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、製品の小売
店への納入に際し、必要な商品を必要な数だけ、必要な
時に小口納入することが出来るようにするものである。
その為に、荷物を１箱ずつの単位で積替え出来ることが
必要であり、従来の如く、数段に積み重ねられた荷物
を、複数個、層毎に数箱ずつ積み替えるのでは、量が多
過ぎるのである。本発明は、パレットの上に層状に複数
段積み重ねられた荷物を、１個ずつ掬い上げて積替えを
可能とするロボットを提供するものである。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本発明の解決しようとする
課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手
段を説明する。即ち、荷物をハンド部で掴んで移動させ
るロボットを備えたピッキング装置であって、該ハンド
部に荷物の一側を上方から押さえるズレ止め部材と、該
荷物の他側から荷物下に入り込み、荷物を掬う掬い部材
とを具備させたものである。

【０００５】

【作用】次に作用を説明する。本発明のピッキング装置
は、主としてズレ止め部材Ａと掬い部材Ｂにより構成さ
れており、該ピッキング装置を通常使用される多関節型
のロボットのアームに装着している。層状に複数段・複
数列に配置された荷物１の中の、最上段の層の１個に対
して、まずズレ止め部材Ａが一面に接当される。次に多
面の載置境界面に、ピックアップベルト７と掬上げベル
ト６・６により構成された掬い部材Ｂが入り込んで、荷
物１を掬い部材支持杆４の上に載置するのである。該掬
い部材支持杆４とズレ止め体２により、荷物１を挟持し
た状態で、掬い部材支持杆４とズレ止め支持杆３を同時
に移動して、パレットから他のパレットや搬送コンベア
の上に移動するのである。

【０００６】

【実施例】次に実施例を説明する。図１・図２・図３に
おいて、本発明のロボット型ピッキング装置の全体的な
構成を説明する。ロボットが移動輪２３により支持され
ており、該移動輪２３は支持レール２５の上で、前後に
移動可能としている。そしてロボットの前後移動機構２
４に上下駆動モータ４７により制御される上下機構４６
が立設されており、該上下機構４６に大径旋回アーム４
５が、駆動モータ４４により旋回制御可能とされてい
る。該大径旋回アーム４５の先端に、小旋回モータ４３
により旋回可能とされたピッキングアーム４８が装着さ
れている。該ピッキングアーム４８が、上下に「コ」字
型に分岐されており、上部がズレ止め支持杆３の摺動支
持杆４１に構成され、下部が掬い部材支持杆４の固定杆
４２に構成されている。

【０００７】摺動支持杆４１の外周に筒状に構成された
ズレ止め支持杆３が遊嵌されており、左右に突出摺動可
能としている。該突出摺動を制御するのは、アクチュエ
ータ４０である。該ズレ止め支持杆３の先端の左右に上
下ガイド軸３６・３６が隣接されており、該上下ガイド
軸３６・３６に、ズレ止め上下アクチュエータ９の遊嵌
孔部９ａの部分が遊嵌されている。該ズレ止め上下アク
チュエータ９は、荷物１の大きさにより、ズレ止め体２
の位置を上下に調節する為のアクチュエータであり、上
下位置が荷物の相違する毎に制御される。

【０００８】該遊嵌孔部９ａの部分は、上下ガイド軸３
６・３６に沿って上下動を可能としており、常時は上下
ガイド軸３６・３６に遊嵌された下方付勢バネ１５によ
り下方に付勢されている。該下方付勢バネ１５の上端は
バネ受け３ａにより受けられている。ズレ止め体２はズ
レ止め上下アクチュエータ９のピストンとの間に枢支軸
１４の部分を設けており、該枢支軸１４の部分にはズレ
止め体２を常時水平状態に付勢するバネが介装されてい
る。

【０００９】次に、図３・図１１において、ズレ止め部
材Ａと掬い部材Ｂの具体的な構成を説明する。掬い部材
Ｂは図３に示す如く、先端部分の掬い部材支持杆４に角
度αが設けられている。即ち、掬い部材支持杆４の下面
は水平であり、上面に角度αが設けられているのであ
る。そして掬い部材支持杆４の先端部分には、図１１に
示す如く、ピックアップベルト７がプーリ軸１０とプー
リ軸１１の間に巻回されている。該プーリ軸１０には、
ピックアップベルト７の前後の外側の位置にピックアッ
プローラ５・５が取り付けられており、ピックアップベ
ルト７に同期して回転する。該ピックアップベルト７
は、荷物１の下面に挿入する場合には、荷物１を持ち上
げる方向に回転し、荷物１を荷降ろしする場合には、逆
に荷物１を降ろす方向に回転方向を変更する。

【００１０】該プーリ軸１０は、掬い部材支持杆４の先
端が「コ」字型に分岐された部分に軸受支持されてお
り、前記ピックアップベルト７は「コ」字型の内部に巻
回支持されている。逆にピックアップローラ５・５は、
「コ」字型の外側にプーリ軸１０が突出した部分に支持
されている。またピックアップローラ５・５の入り込み
方向の後方に、掬上げベルト６・６が巻回支持されてい
る。該掬上げベルト６・６は、入り込み方向の先端をプ
ーリ軸１１のプーリに巻回されており、入り込み方向の
後端はプーリ軸１２のプーリに巻回されている。

【００１１】ピックアップベルト７の入り込み方向後方
には、ベルトが配置されていないのである。またピック
アップベルト７は略水平方向に配置されており、掬上げ
ベルト６・６は掬い部材支持杆４の上面の角度に沿って
角度αに巻回されている。また該掬上げベルト６・６の
外側から支持杆を突出して、先端に荷物検出器８を配置
している。該荷物検出器８は、ピックアップベルト７と
ピックアップローラ５・５よりは後方の位置に配置され
ているが、掬い部材Ｂが荷物１に近付いたことを検出す
るのである。またピックアップベルト７と掬上げベルト
６・６は、ピッキングアーム４８の後方に設けられた掬
い部材駆動モータ４９により制御駆動されている。

【００１２】次に、ピッキング装置の全体のピッキング
作業の手順を、図４から図１０に従って説明する。積替
え作業に掛かる前に、ピッキング装置を制御する制御部
に対して、決められた荷物１の種類がインプットされる
のである。該荷物１の種類のインプットにより荷物の大
きさと性状がピッキング装置に教え込まれるのであり、
このデータに沿って、ズレ止め部材Ａと掬い部材Ｂが移
動して、積替え作業が行われるのである。

【００１３】図４においては、パレット１６の上に層状
に載置した荷物１を１個ずつ掴み上げる状態を示してい
る。パレット１６はフォークリフトや搬送コンベア等に
より搬送してくるのである。そして本発明のロボット型
ピッキング装置の作動可能な位置に配置する。支持レー
ル２５に沿って前後移動機構２４が移動して、ピッキン
グ装置が複数列に載置された荷物の、積替えする荷物１
の前面に位置するように移動する。

【００１４】そして最上段の荷物１と次段の荷物１との
間の積載面に合わせた位置に、掬い部材Ｂが停止するよ
うに、ロボットの上下機構４６と大径旋回アーム４５と
ピッキングアーム４８が回動して位置決めする。そして
掬い部材Ｂが載置境界面に向かい合う位置で停止する。
該掬い部材Ｂの先端の荷物検出器８が、該荷物１の載置
境界面に至ったことを検出すると、ズレ止め支持杆３が
アクチュエータ４０により伸長されて、荷物１の上面の
離れた位置にズレ止め体２が位置するまで伸長される。
荷物１の大きさと性状が最初にインプットされているの
で、この情報に従って、ズレ止め上下アクチュエータ９
が伸長されて、ズレ止め部材Ａの上下・前後の位置が決
定されるのである。

【００１５】次に図４の如く、ズレ止め部材Ａを下降さ
せて、ズレ止め体２を荷物１の上面に接当する状態にす
る。該状態では、ズレ止め体２は下方付勢バネ１５によ
り押圧された状態で、荷物１の上面に接当している。こ
の状態では未だ掬い部材Ｂの先端のピックアップベルト
７の部分は、載置境界面に入り込んではいない。

【００１６】次に図５において図示する如く、ズレ止め
支持杆３をアクチュエータ４０により左手方向に押し出
すことにより、ズレ止め体２にて荷物１を傾動する操作
を行い、同時に荷物１が傾動されて、載置境界面が開き
気味となるので、この部分に時計回りに回転するピック
アップベルト７を押し込んでいく。該動作により、該荷
物１の載置境界面が上方に押上げられて、ピックアップ
ベルト７とピックアップローラ５・５と掬上げベルト６
・６が順番に、荷物１の下面に挿入されていくのであ
る。この際、ピックアップベルト７、ピックアップロー
ラ５・５、及び掬上げベルト６・６が時計回りに回転し
ているため、掬い部材Ｂは容易に入り込んでいくことが
できる。

【００１７】次に図６に示す如く、ピックアップベルト
７が荷物１の下面の約３分の２程度（荷物１の重心位置
を越えればよい）まで挿入されるよう掬い部材Ｂを更に
押し込んでいく。

【００１８】次に図７の如く、ピックアップベルト７が
荷物１の下面の約３分の２程度まで挿入された状態で、
掬い部材支持杆４への荷物１の載置が終了し、ズレ止め
部材Ａとの間で荷物１を上下から、角度αの状態で挟持
した状態で、掬い部材支持杆４とズレ止め支持杆３が同
時に右方向へ移動し搬送が開始される。

【００１９】そして、図８の如く、ロボットのピッキン
グアーム４８と大径旋回アーム４５が回動し、パレット
２９の上又は搬送コンベア１３の上まで移動すると、ズ
レ止め部材Ａと掬い部材Ｂにより荷物１を挟持した状態
で、上下機構４６が下降し、荷物１が傾動して下方にな
った部分の角部がパレット２９の上に載置される。前述
の如くピックアップベルト７が荷物１の底面の３分の２
程度までしか挿入されていないので、荷物１の一方の角
部が露出されており、該部分が最初にパレット２９の上
に到達し載置されるのである。

【００２０】該下角部がパレット２９の上に付いた状態
で、掬い部材Ｂを荷物１の下面から引き抜き、ズレ止め
部材Ａを上昇させる。この際、ピックアップベルト７、
ピックアップローラ５・５、及び掬上げベルト６・６が
反時計回りに回転するため、掬い部材Ｂに連れて荷物１
が移動することなく、掬い部材Ｂを引き抜くことができ
る。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、第１に、ロボット
の大径旋回アーム４５とピッキングアーム４８の先端の
部分にピッキング装置を装着したので、ロボットの多関
節を使用して自由にピッキング装置の位置を制御出来る
ので、荷物１の形状や保管状態が相違する場合におい
て、適応性を向上することが出来るのである。特にピッ
キング後の荷物１を降ろす位置が、ロボットのアームの
回動範囲内であれば、広く選択することが可能となった
のである。

【００２２】第２に、荷物１の一側を上方から押さえる
ズレ止め部材Ａと、該荷物１の他側から荷物下に入り込
み、荷物１を掬う掬い部材Ｂとを設けたので、層状に複
数段・複数列に配置された荷物１の中の、最上段の層の
１個ずつを個別に掴み上げることが可能となったので、
小口配送の為に、１個ずつの荷物１を積替えすることが
可能となったのである。

【００２３】第３に、一方からズレ止め部材Ａを、他方
から掬い部材Ｂを突出し、荷物１を両方から挟持する状
態とすることが出来るので、掴み上げと搬送の際におい
て荷物１がずれることがなく、確実なピッキング作用を
行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロボット型ピッキング装置の全体正面
図。

【図２】同じく本発明のロボット型ピッキング装置の平
面図。

【図３】ロボットのアームの先端にズレ止め部材Ａと掬
い部材Ｂを取りつけた部分の拡大正面図。

【図４】ズレ止め部材Ａにより押さえて掬い部材Ｂが入
り込む寸前の正面図。

【図５】掬い部材Ｂが荷物１の間に入り込んだ状態の正
面図。

【図６】ズレ止め部材Ａと掬い部材Ｂにより掬い上げた
状態の正面図。

【図７】荷物１を掴んで搬送する状態の正面図。

【図８】他のパレット２９の上に載置する寸前の正面
図。

【図９】パレット２９の上に載置し、未だズレ止め部材
Ａにより押さえている状態の正面図。

【図１０】ズレ止め部材Ａも解除された状態の正面図。

【図１１】ズレ止め部材Ａと掬い部材Ｂの部分の拡大平
面図である。

【符号の説明】

Ａ ズレ止め部材 Ｂ 掬い部材 １ 荷物 ２ ズレ止め体 ３ ズレ止め支持杆 ４ 掬い部材支持杆 ５ ピックアップローラ ６ 掬上げベルト ７ ピックアップベルト ８ 荷物検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷物をハンド部で掴んで移動させるロボ
   ットを備えたピッキング装置であって、該ハンド部に荷
   物の一側を上方から押さえるズレ止め部材と、該荷物の
   他側から荷物下に入り込み、荷物を掬う掬い部材とを具
   備させたことを特徴とするピッキング装置。