JPH0789617A - 物品の仕分け設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目的は、保管用保持具上の物品の載置状態
（数量及び載置位置）に対応して、良好に物品の仕分け
を行うことのできる、作業効率の良い物品仕分け設備を
提供することにある。 【構成】 複数個の物品を一つの保管用保持具に保持さ
せる状態で保管する物品保管手段１と、物品保管手段１
に保管された前記保管用保持具を、物品仕分け箇所に搬
送する出庫用搬送手段Ｈと、前記物品仕分け箇所に搬送
された保管用保持具上の物品を、物品仕分け用の物品搬
送ライン６上に１個ずつ供給する物品移載手段Ｊとを備
えて構成されている物品の仕分け設備において、前記物
品移載手段Ｊが、保管用保持具上の物品を撮像する仕分
け用撮像手段と、その仕分け用撮像手段の撮像画像に基
づいて物品の載置状態を判別して、物品の供給を実行す
る仕分け用移載ロボット７とを備えて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数個の物品を一つの
保管用保持具に保持させる状態で保管する物品保管手段
と、前記物品保管手段に保管された前記保管用保持具
を、物品仕分け箇所に搬送する出庫用搬送手段と、前記
物品仕分け箇所に搬送された前記保管用保持具上の物品
を、物品仕分け用の物品搬送ライン上に１個ずつ供給す
る物品移載手段とを備えて構成されている物品の仕分け
設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる物品仕分け設備は、物品保管手段
に保管されている複数個の物品を、保管用保持具に保持
させた状態で物品仕分け箇所へと搬送し、その物品仕分
け箇所にて、搬送されてきた複数個の物品を、物品仕分
け用の物品搬送ライン上に１個ずつ供給するためのもの
である。そこで、従来では、一つの保管用保持具に、決
められた数量（複数個）の物品を、決められた配置で保
持するようにしておき、物品仕分け箇所では、決められ
た位置に載置された物品を、決められた順で一個ずつ取
り出して物品仕分け用の物品搬送ライン上へ供給すべ
く、物品移載手段を予め決められた位置に移動させるよ
うにしていた。そして、従来の物品移載手段としては、
例えば、保管用保持具上の物品を決められた順に一個ず
つ掴んで、物品搬送ライン上へ移載する移載ロボット、
あるいは、保管用保持具上の物品を上段の物品より一個
ずつ物品搬送ライン上へ押し出す押し出し装置が一般に
用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
物品仕分け設備では、上記移載ロボットを予め決められ
た位置に決められた順に移動させて、物品仕分け用の物
品搬送ライン上へ物品を移載するようにしているため、
一つの保管用保持具上には、決められた数量（複数個）
の物品を、決められた配置位置で、常に保持して置かな
ければならないものであった。つまり、物品に端数が生
じると（つまり、一つの保管用保持具上の物品の数量が
異なると）、移載ロボットを物品の存在しない位置へ移
動させることとなり、移載作業に余分な時間がかかって
しまうという問題があり、又、保管用保持具上の物品の
位置がずれている（例えば、保管用保持具を物品仕分け
箇所へ搬送する際の振動等で、保管用保持具上の物品の
位置がずれる）と、物品の移載が行えないという問題が
あった。更に又、上記押し出し装置にて、物品を１個ず
つ物品搬送ライン上へ押し出すには、物品を、保管用保
持具上に、各段の物品の高さが同じで、且つ、各物品の
隙間をあまり開けない状態で、並べる必要があり、保管
用保持具上の物品の載置状態が非常に限定されるもので
あった。

【０００４】従って、一つの保管用保持具上には、決め
られた数量（複数個）の物品を、決められた配置位置
で、常に保持して置かなければならないため、端数がで
ないようにする、物品のずれが生じないように保管用保
持具の移動を慎重にする、等の措置が必要であり、物品
仕分け設備としては、作業効率の悪いものであった。ち
なみに、物品の端数が生じても、良好に移載作業を実行
することができるように、保管用保持具上物品の状態
（数量及び載置位置）を各保管用保持具毎に記憶させて
おき、その記憶データに基づいて、物品の移載を実行す
ることも考えられるが、保管用保持具の数が多いと、そ
のデータ管理が非常に大変なものであった。本発明は上
記の実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、
保管用保持具上の物品の載置状態（数量及び載置位置）
に対応して、良好に物品の仕分けを行うことのできる、
作業効率の良い物品仕分け設備を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の物品仕分け設備
は、複数個の物品を一つの保管用保持具に保持させる状
態で保管する物品保管手段と、前記物品保管手段に保管
された前記保管用保持具を、物品仕分け箇所に搬送する
出庫用搬送手段と、前記物品仕分け箇所に搬送された前
記保管用保持具上の物品を、物品仕分け用の物品搬送ラ
イン上に１個ずつ供給する物品移載手段とを備えて構成
されているものであって、その第１特徴構成は、前記物
品移載手段が、前記保管用保持具上の物品を撮像する仕
分け箇所用撮像手段と、その仕分け箇所用撮像手段の撮
像画像に基づいて物品の載置状態を判別して、物品の供
給を実行する仕分け用移載ロボットとを備えて構成され
ている点にある。第２特徴構成は、受入れ箇所に受け入
れた物品を、前記保管用保持具上に積み込む積み込み手
段と、その積み込み手段にて積み込まれた物品を保持し
た前記保管用保持具を、前記物品保管手段へ搬送する入
庫用搬送手段とを備え、前記積み込み手段が、前記受入
れ箇所上の物品を撮像する受入れ箇所用撮像手段と、そ
の受入れ箇所用撮像手段の撮像画像に基づいて物品の載
置状態を判別して、物品の積み込みを実行する積み込み
用移載ロボットとを備えて構成されている点にある。

【０００６】

【作用】本発明の第１特徴構成によれば、物品保管手段
に保管されている複数個の物品は、先ず、出庫用搬送手
段にて、保管用保持具に保持させた状態で物品仕分け箇
所へと搬送される。そして、仕分け用移載ロボットは、
仕分け用撮像手段の撮像画像に基づいて、物品仕分け箇
所における保管用保持具上の物品の載置状態を判別し
て、保管用保持具上の物品を物品仕分け用の物品搬送ラ
インへと移載（供給）する。従って、一つの保管用保持
具上の物品の数量が異なっていても（つまり、端数が生
じても）、又、保管用保持具上の物品の位置が多少ずれ
ていても、仕分け用撮像手段の撮像画像にて、保管用保
持具上の物品の載置状態を判別して、物品の移載を行う
ことができるのである。第２特徴構成によれば、積み込
み用移載ロボットは、受入れ箇所用撮像手段の撮像画像
に基づいて受入れ箇所における物品の載置状態を判別し
て、受入れ箇所に受入れた物品を保管用保持具上に積み
込む。そして、その積み込まれた物品は、保管用保持具
上に保持された状態で、入庫用搬送手段にて、物品保管
手段へと搬送されて、入庫用搬送手段に保管されること
となる。従って、受入れ箇所における物品の載置位置が
ずれていても、受入れ箇所用撮像手段の撮像画像にて、
受入れ箇所における物品の載置状態を判別して、物品の
積み込みを行うことができるのである。

【０００７】

【発明の効果】本発明の第１特徴構成によれば、仕分け
箇所用撮像手段の撮像画像にて、保管用保持具上の物品
の載置状態を判別して、物品の移載を行うことができる
ので、保管用保持具上の物品の載置状態（数量及び載置
位置）に対応して、良好に物品の仕分けを行うことがで
き、よって、作業効率の良い物品仕分け設備を提供する
ことができるに到った。第２特徴構成によれば、受入れ
箇所用撮像手段の撮像画像にて、受入れ箇所における物
品の載置状態を判別して、物品の積み込みを行うことが
できるので、受入れ箇所上の物品の位置が多少ずれてい
ても、保管用保持具への物品の積み込みを良好に行うこ
とができ、よって、一層作業効率の良い物品仕分け設備
を提供することができるに到った。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の物品仕分け設備には、図１及び図２に示
すように、複数個の同種の物品Ｖを一つの保管用保持具
としてのパレットＰに保持させる状態で保管する複数列
の高層立体格納棚１１を備えた物品保管手段としての物
品保管設備１と、物品保管設備１の手前箇所１２（１２
ａ，１２ｂ）と格納棚１１との間のパレットＰの搬送を
行うスタッカークレーン１３と、受入れ箇所３と手前箇
所１２ａとの間，及び物品仕分け箇所５と手前箇所１２
ｂとの間において、物品Ｖを保持したパレットＰを搬送
する物品搬送車Ａと、物品仕分け箇所５に搬送されたパ
レットＰ上の物品Ｖを、物品仕分け用の物品搬送ライン
６上に１個ずつ供給する仕分け用移載ロボット７と、物
品搬送ライン６にて搬送された物品Ｖを一個ずつ収納す
る中継保管設備２とが設けられている。尚、物品保管設
備１は、複数種の物品Ｖを保管するように構成されてい
るが、本発明の実施例では、説明の都合上、２種類の物
品Ｖａ，Ｖｂを例に取って説明するものとする。

【０００９】従って、受入れ箇所３にてパレットＰ上に
積み込まれた物品Ｖは、パレットＰ上に保持された状態
で、物品保管設備１の格納棚１１に保管され、その後、
物品仕分け箇所５にて仕分けされて、物品仕分け用の物
品搬送ライン６上に１個ずつ供給されることとなる。そ
して、物品搬送ライン６上に供給された物品Ｖは、物品
搬送ライン６１（６１ａ，６１ｂ）を経由して、中継保
管設備２へ搬送される、又は、物品搬送ライン６２を経
由して、直接出荷場へ物品Ｖを搬送する物品搬送ライン
６３へと搬送されることとなる。尚、図中、９は、受入
れ箇所３にて積み込まれた物品Ｖを、パレットＰ上に保
持した状態で、一時ストックしておくための保管用搬送
ラインであり、１０は、空パレットＰをストックしてお
くための空パレット保管装置である。

【００１０】以下、各装置毎に説明する。受入れ箇所３
には、図４に示すように、物品受入れ搬送ライン８にて
受入れ箇所３に搬送されてきた物品Ｖの外装に張り付け
られたラベルｒを読み込んで、その搬送されてきた物品
Ｖの品名を判別するためのラベル読み取り装置３１と、
そのラベル読み取り装置３１の判別結果に基づいて、同
種の物品Ｖを一つのパレットＰ上に積み込む積み込み用
移載ロボット４が設けられている。図４は、物品Ｖ（Ｖ
ａ，Ｖｂ）のうち、物品Ｖａを左側のパレットＰ上に積
み込み、物品Ｖｂを右側のパレットＰ上に積み込んでい
る様子を示している。

【００１１】積み込み用移載ロボット４は、縦軸芯周り
で回動自在な基枠４１と、その基枠４１に連結されて上
下揺動自在なアーム４２，４３と、アーム４３の先端に
設けられたハンド４４とを備えている。ハンド４４に
は、物品Ｖを吸着保持する吸着パッド４５と、受入れ箇
所３上の物品Ｖに対して上方から投光する投光部４６ａ
と、その物品Ｖからの反射光を撮像する撮像装置４６ｂ
と、ハンド４４を縦軸芯Ｑ周りで回動させるアクチュエ
ータ４７とが設けられており、積み込み用移載ロボット
４は、撮像装置４６ｂの撮像画像に基づいて搬送ライン
８にて搬送されてきた物品Ｖの載置状態を判別して、基
枠４１，アーム４２，４３，アクチュエータ４７，及び
吸着パッド４５を作動させて、物品の積み込みを実行す
るように構成されている。従って、積み込み用移載ロボ
ット４の撮像装置４６ｂは、受入れ箇所３上の物品Ｖを
撮像する受入れ箇所用撮像手段Ｅとして機能し、受入れ
箇所３に受入れた物品ＶをパレットＰ上に積み込む積み
込み手段Ｆは、前記受入れ箇所用撮像手段Ｅ（撮像装置
４６ｂ）と積み込み用移載ロボット４とより構成される
こととなる。

【００１２】物品搬送車Ａは、誘導ラインＬを検出し
て、誘導ラインＬに沿った走行を行うように構成されて
いると共に、昇降自在な載置部ＳＡを備えており、その
載置部ＳＡを昇降させて、受入れ箇所３，物品保管設備
１の手前箇所１２（１２ａ，１２ｂ），及び物品仕分け
箇所５夫々におけるパレットＰの積み下ろしを実行する
ように構成されている。従って、スタッカークレーン１
３と物品搬送車Ａは、前記積み込み手段Ｆ（撮像装置４
６ｂ，積み込み用移載ロボット４）にて積み込まれた物
品Ｖを保持したパレットＰを、物品保管設備１へ搬送す
る入庫用搬送手段Ｇとして機能し、且つ、物品保管設備
１に保管されたパレットＰを、物品仕分け箇所５に搬送
する出庫用搬送手段Ｈとして機能する。

【００１３】本実施例では、図１及び図２に示すよう
に、物品仕分け箇所５を２か所設けて構成しているが、
物品仕分け箇所５夫々には、物品仕分け箇所５に搬送さ
れたパレットＰ上の物品Ｖを、物品仕分け用の物品搬送
ライン６上に１個ずつ供給する仕分け用移載ロボット７
と、その供給された物品Ｖの外装に張り付けられたラベ
ルｒを読み取って、その仕分けされた物品Ｖの品名を判
別するためのラベル読み取り装置６０ａとが設けられて
いる。仕分け用移載ロボット７は、前記積み込み用移載
ロボット４と同様に、縦軸芯周りで回動自在な基枠４１
と、その基枠４１に連結されて上下揺動自在なアーム４
２，４３と、アーム４３の先端に設けられたハンド４４
とを備えており、ハンド４４には、物品Ｖを吸着保持す
る吸着パッド４５と、物品仕分け箇所５上の物品Ｖに対
して上方から投光する投光部４６ａと、その物品Ｖから
の反射光を撮像する撮像装置４６ｂと、そのハンド４４
を縦軸芯Ｑ周りで回動させるアクチュエータ４７とが設
けられている。

【００１４】そして、仕分け用移載ロボット７は、物品
仕分け箇所５上の物品Ｖを撮像する撮像装置４６ｂの撮
像画像に基づいて、物品Ｖの載置状態を判別して、物品
Ｖの物品搬送ライン６への供給を実行するように構成さ
れている。従って、仕分け用移載ロボット７の撮像装置
４６ｂは、パレットＰ上の物品Ｖを撮像する仕分け箇所
用撮像手段Ｉとして機能し、物品仕分け箇所５に搬送さ
れたパレットＰ上の物品Ｖを、物品仕分け用の物品搬送
ライン６上に１個ずつ供給する物品移載手段Ｊは、仕分
け箇所用撮像手段Ｉ（撮像装置４６ｂ）と仕分け用移載
ロボット７とより構成されることとなる。

【００１５】中継保管設備２は、図３に示すように、複
数列の高層立体格納棚２１（２１ａ，２１ｂ）と、それ
らの格納棚２１夫々の収納部に対する物品Ｖａ，Ｖｂの
入出庫作業を行うスタッカークレーン２２とを備えてい
る。そして、スタッカークレーン２２は、物品搬送ライ
ン６１（６１ａ，６１ｂ）にて搬送された物品Ｖａ，Ｖ
ｂを格納棚２１へと搬送すると共に、物品出荷指示情報
に基づいて、格納棚２１の物品Ｖａ，Ｖｂを出庫搬送ラ
イン６３の上手側へと搬送するように構成されている。
尚、格納棚２１ａは物品Ｖａ専用の中継保管設備、格納
棚２１ｂは物品Ｖｂ専用の中継保管設備、物品搬送ライ
ン６１ａは格納棚２１ａへの物品搬送用の搬送ライン、
物品搬送ライン６１ｂは格納棚２１ｂへの物品搬送用の
搬送ラインである。

【００１６】更に、物品搬送ライン６及び６３の途中箇
所には、物品Ｖの外装に張り付けられたラベルｒを読み
取って、その仕分けされた物品Ｖの品名を判別するため
のラベル読み取り装置６０ｂ，６０ｃ、及び６３ａが設
けられている。従って、物品搬送ライン６２への物品Ｖ
の搬送は、ラベル読み取り装置６０ｂの読み取り情報と
物品出荷指示情報とに基づいて行われ、物品搬送ライン
６１（６１ａ，６１ｂ）の物品Ｖの搬送は、ラベル読み
取り装置６０ｃの読み取り情報と格納棚２１の物品格納
状況に基づいて行われることとなる。そして、出庫搬送
ライン６３にて出荷場へ搬送される各物品Ｖを、ラベル
読み取り装置６３ａにてチェックするように構成されて
いる。

【００１７】次に、撮像装置４６ｂの撮像画像情報に基
づいて、物品Ｖの載置状態、つまり物品Ｖの基準状態に
対する変位を測定する方法について説明する。投光部４
６ａは、図６に示すように、物品Ｖからはみ出る長さを
有する直線スリット状のレーザ光を３本投光する。つま
り、互いに垂直に交差する一対の光Ａ１，Ａ２と、その
一対の光の一方Ａ１と平行な光Ａ３とを投光する。ここ
で、図７に示すように、光Ａ２をＸ軸、光Ａ１をＹ軸と
する直交座標を考える。つまり、光Ａ１と光Ａ２の交点
が座標原点Ｏである。基準状態は、図２の点線に示すよ
うに、物品Ｖの中心点が座標原点Ｏ（基準位置）に一致
し、且つ、物品Ｖの外形線が座標軸と直交する状態とな
る向き（基準の向き）にある状態をいう。

【００１８】図７の実線に示す位置に物品Ｖがあるとき
の変位を求める。変位には、中心点の位置ズレと向きの
ズレθとがある。先に、向きのズレθを求める。撮像画
像より、光Ａ１の上側の反射光の端部の位置座標（０，
ｙ１）と、光Ａ３の上側の反射光の端部の位置座標（ｘ
３，ｙ３）を求めると、向きのズレθは、下記の数１で
求められる。

【数１】ｔａｎθ＝（ｙ３−ｙ１）／ｘ３

【００１９】次に、中心点の位置ズレを求める。撮像画
像より、光Ａ２の右側の反射光の端部の位置座標（ｘ
２，０）を求めると、中心点の位置ズレは、下記の数２
で求められる。

【数２】 尚、数２中、Ｗは物品Ｖの幅、Ｄは物品Ｖの奥行であ
る。

【００２０】〔別実施例〕 上記実施例では、投光部４６ａと撮像装置４６ｂ
を、積み込み用移載ロボット４及び仕分け用移載ロボッ
ト７のハンド４４に設けているが、投光部４６ａと撮像
装置４６ｂを、受入れ箇所３の天井等に設けて、受入れ
箇所３上の物品Ｖを撮像するようにしても良いし、投光
部４６ａと撮像装置４６ｂを、物品仕分け箇所５の天井
等に設けて、物品仕分け箇所５上の物品Ｖを撮像するよ
うにしても良い。 上記実施例では、投光部４６ａにて投光されたレー
ザ光の物品Ｖからの反射光を撮像装置４６ｂにて撮像
し、その撮像画像に基づいて物品Ｖの載置状態を判別す
るようにしているが、必ずしも投光部４６ａを設ける必
要はなく、例えば、物品Ｖを直接撮像した画像情報を画
像処理することにより、物品Ｖの載置状態を判別するよ
うにしても良い。

【００２１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】物品仕分け設備の全体構成を示す平面図

【図２】物品仕分け設備の構成を示す斜視図

【図３】中継保管設備の構成を示す斜視図

【図４】移載ロボットの構成を示す斜視図

【図５】移載ロボットのハンド部の構成を示す側面断面
図

【図６】物品撮像状態を示す斜視図

【図７】物品の変位測定の原理説明図

【符号の説明】

１ 物品保管手段 ４，７ 移載ロボット ６ 物品搬送ライン Ｅ，Ｉ 撮像手段 Ｆ 積み込み手段 Ｇ，Ｈ 搬送手段 Ｊ 物品移載手段 Ｐ 保管用保持具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の物品を一つの保管用保持具
   （Ｐ）に保持させる状態で保管する物品保管手段（１）
   と、 前記物品保管手段（１）に保管された前記保管用保持具
   （Ｐ）を、物品仕分け箇所に搬送する出庫用搬送手段
   （Ｈ）と、 前記物品仕分け箇所に搬送された前記保管用保持具
   （Ｐ）上の物品を、物品仕分け用の物品搬送ライン
   （６）上に１個ずつ供給する物品移載手段（Ｊ）とを備
   えて構成されている物品の仕分け設備であって、 前記物品移載手段（Ｊ）は、 前記保管用保持具（Ｐ）上の物品を撮像する仕分け用撮
   像手段（Ｉ）と、その仕分け用撮像手段（Ｉ）の撮像画
   像に基づいて物品の載置状態を判別して、物品の供給を
   実行する仕分け用移載ロボット（７）とを備えて構成さ
   れている物品の仕分け設備。
2. 【請求項２】 受入れ箇所に受け入れた物品を、前記保
   管用保持具（Ｐ）上に積み込む積み込み手段（Ｆ）と、
   その積み込み手段（Ｆ）にて積み込まれた物品を保持し
   た前記保管用保持具（Ｐ）を、前記物品保管手段（１）
   へ搬送する入庫用搬送手段（Ｇ）とを備え、 前記積み込み手段（Ｆ）は、 前記受入れ箇所上の物品を撮像する受入れ箇所用撮像手
   段（Ｅ）と、その受入れ箇所用撮像手段（Ｅ）の撮像画
   像に基づいて物品の載置状態を判別して、物品の積み込
   みを実行する積み込み用移載ロボット（４）とを備えて
   構成されている請求項１記載の物品の仕分け設備。