(57)【要約】【課題】ピッキング作業の効率を向上できるピッキングシステムを提供すること。【解決手段】ピッキングシステム１は、ワーク４０を搬送する搬送車３０の移動方向に沿って、第１ロボット作業区画ＡＭ１と、第２ロボット作業区画ＡＭ２とが配置されており、第１ロボット作業区画に配置され、搬送車に設定される第１作業対象領域３１についてピッキング作業する第１ピッキングロボット１０と、第２ロボット作業区画に配置され、搬送車に設定される第２作業対象領域３２についてピッキング作業する第２ピッキングロボット２０と、少なくとも第１ロボット作業区画と第２ロボット作業区画との間に設けられ、作業者により所定の作業が実施される作業者区画ＡＷとを備える。【選択図】図１
2020176007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッキングシステムであって、
ワークを搬送する搬送車の移動方向に沿って、第１ロボット作業区画と、第２ロボット作業区画とが配置されており、
前記第１ロボット作業区画に配置され、前記搬送車に設定される第１作業対象領域についてピッキング作業する第１ピッキングロボットと、
前記第２ロボット作業区画に配置され、前記搬送車に設定される第２作業対象領域についてピッキング作業する第２ピッキングロボットと、
少なくとも前記第１ロボット作業区画と前記第２ロボット作業区画との間に設けられ、作業者により所定の作業が実施される作業者区画と
を備えるピッキングシステム。
【請求項２】
前記第１ピッキングロボットによるピッキング作業と、前記第２ピッキングロボットによるピッキング作業と、前記作業者による作業とは並列に実施される、
請求項１に記載のピッキングシステム。
【請求項３】
前記第１ピッキングロボットと前記第２ピッキングロボットとにより取り出されたワークを搬出するためのコンベア装置をさらに備える、
請求項２に記載のピッキングシステム。
【請求項４】
前記搬送車は複数で一組を形成しており、前記搬送車の数に応じて、前記第１ピッキングロボットと前記第２ピッキングロボットとは配置される、
請求項３に記載のピッキングシステム。
【請求項５】
前記所定の作業は、前記第１作業対象領域に残されたワークを取り出す後処理作業、または、前記第２ピッキングロボットによる作業の準備を行う前処理作業の少なくともいずれか一つを含む、
請求項４に記載のピッキングシステム。
【請求項６】
前記第１作業対象領域と前記第２作業対象領域とは上下方向に配置される、
請求項５に記載のピッキングシステム。
【請求項７】
前記コンベア装置は、前記第１ピッキングロボットおよび前記第２ピッキングロボットを挟んで前記搬送車と対向して位置し、前記搬送車の移動方向に沿って設けられ、
前記コンベア装置には、ワークを検出するワーク検出センサが前記第１ピッキングロボットおよび前記第２ピッキングロボットに対応して設けられており、
前記第１ピッキングロボットと前記第２ピッキングロボットとは、前記ワーク検出センサからの信号に基づいて決定されるタイミングにしたがって、前記コンベア装置にワークを置く、
請求項６に記載のピッキングシステム。
【請求項８】
前記第１ピッキングロボットと前記第２ピッキングロボットとは、設置方法の異なる同一のロボットから構成される、
請求項１に記載のピッキングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピッキングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場または倉庫などの物流現場では、多種多様な物品が搬送車に搭載されて搬送され、作業者またはロボットにより取り出されてコンベアなどへ移される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、物流現場の自動化が進展しているが、機械化の割合を高めようとするほど、高機能なロボットを高精度に制御する必要があるため、コストが増大する。ロボットのメンテナンス作業や部品供給作業などの一部の作業を作業者に行わせることもできるが、作業者とロボットとの連携について十分検討されていない。
【０００５】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ピッキング作業の効率を向上できるようにしたピッキングシステムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明の一つの観点に従うピッキングシステムは、ワークを搬送する搬送車の移動方向に沿って、第１ロボット作業区画と、第２ロボット作業区画とが配置されており、第１ロボット作業区画に配置され、搬送車に設定される第１作業対象領域についてピッキング作業する第１ピッキングロボットと、第２ロボット作業区画に配置され、搬送車に設定される第２作業対象領域についてピッキング作業する第２ピッキングロボットと、少なくとも第１ロボット作業区画と第２ロボット作業区画との間に設けられ、作業者により所定の作業が実施される作業者区画とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１ロボット作業区画の第１ピッキングロボットと第２ロボット作業区画の第２ピッキングロボットと作業者区画の作業者とにより、搬送車からワークを取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施例に係るピッキングシステムの全体概要図である。
【図２】ピッキングシステムのシステム構成図である。
【図３】ピッキング処理のシーケンス図である。
【図４】各区画での作業を模式的に示す説明図である。
【図５】ピッキングロボットの動作を制御する処理のフローチャートである。
【図６】第２実施例に係り、ピッキングシステムの一部を示す説明図である。
【図７】第３実施例に係り、ピッキングシステムの全体概要図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、作業者とピッキングロボットとが連携してピッキング作業を行うことにより、ピッキング作業の効率（スループット）を向上する。本実施形態では、それぞれの作業対象領域の異なる第１ピッキングロボットと第２ピッキングロボットとの間で、作業者が所定の処理を実行することにより、第１ピッキングロボットによるピッキング作業と第２ピッキングロボットによるピッキング作業とを連動させる。
【００１０】
本実施形態では、作業者による作業と各ピッキングロボットによる作業とを同時並行に実行することができるため、作業者一人が単位時間当たりに搬送車から降ろすワークの数量を増加させることができる（スループットの向上）。
【００１１】
本実施形態では、第１ピッキングロボットと第２ピッキングロボットとにより、搬送車からワークを取り出す作業を作業対象領域毎に分けるため、並列処理の数を増加させることができ、ピッキング作業のスループットを向上させることができる。
【００１２】
本実施形態では、共通構造のピッキングロボットの設置方法を変えることにより、異なる作業対象領域についてのピッキング作業を実施するため、比較的小型で安価なピッキングロボットを用いることができる。したがって、第１作業対象領域および第２作業対象領域の両方を一台のピッキングロボットが担当する場合に比べると、本実施形態ではピッキングロボットの導入コストを抑えることができる。
【００１３】
本実施形態では、第１ロボット作業区画と第２ロボット作業区画との間に作業者区画を配置し、作業者により所定の作業を実施するため、仮に第１ピッキングロボットが第１作業対象領域内のワークを全て取り出すことができず、第１作業対象領域内にワークが残っていても、作業者区画の作業者により取り出すことができる。したがって、この場合は、少なくとも第１ピッキングロボットの画像認識などの精度が低くても、ピッキングシステム全体としては、信頼性を維持しつつスループットを向上できる。
【実施例１】
【００１４】
図１〜図５を用いて第１実施例を説明する。図１は、ピッキングシステム１の全体概要を示す。ピッキングシステム１は、例えば、少なくとも一つの第１ピッキングロボット１０と、少なくとも一つの第２ピッキングロボット２０と、少なくとも一つの篭車３０と、少なくとも一つのコンベア装置５０と、を備える。本実施例のワーク４０は、例えば、段ボール箱のような容器である。段ボール箱に限らず、プラスチック製または金属製の容器でもよい。ワーク４０は、容器に限らず、物流現場で仕分けされる何らかの物体であればよい。ワーク４０は、例えば直方体に形成されるが、必ずしも直方体である必要はなく、円柱状、三角柱状、半球状などの形状であってもよい。
【００１５】
本実施例では、作業効率を高めるために、「搬送車」としての篭車３０を所定数（例えば３個）連結することにより、一組の篭車を形成する。第１ピッキングロボット１０および第２ピッキングロボット２０も、それぞれ所定数ずつ配置される。なお、所定数は「３」に限らず、「２」以上の値であればよい。
【００１６】
本実施例では、篭車３０内を２つの収容部３１，３２に区切る場合を説明するが、これに代えて、篭車３０内を３つ以上の収容部に区切ってもよい。また、各収容部は敷板などで物理的に区切られていなかった場合でも、複数のロボットの作業対象領域に区切るならば本発明の範疇である。
【００１７】
第１ピッキングロボット１０は、篭車３０の上側収容部３１についてピッキング作業を行うため、上側ピッキングロボットと呼ぶこともできる。第２ピッキングロボット２０は、篭車３０の下側収容部３２についてピッキング作業を行うため、下側ピッキングロボットと呼ぶこともできる。
【００１８】
先に、作業区画の配置について説明する。本実施例では、篭車３０の移動方向に沿って、複数のロボット作業区画ＡＭと複数の作業者区画ＡＷとが交互に配置される。換言すれば、ロボット作業区画ＡＭの上流側および下流側には、作業者区画ＡＷがそれぞれ配置される。上流側および下流側とは、篭車３０の移動方向の上流側および下流側である。篭車３０の移動方向に沿ってコンベア装置５０が平行に配置されるため、本明細書にいう上流側および下流側とは、コンベア装置５０の搬送方向でもある。
【００１９】
図１に示す例では、第１作業者区画ＡＷ１、第１ロボット作業区画ＡＭ１、第２作業者区画ＡＷ２、第２ロボット作業区画ＡＭ２、第３作業者区画ＡＷ３の順番で、上流側から下流側にかけて配置されている。一人の作業者Ｗが、これら複数の作業者区画ＡＷ１〜ＡＷ３を有する一つのラインを担当する。後述の実施例では、一つの作業者Ｗが複数のラインを担当する。
【００２０】
作業者Ｗは、図外から一組の篭車を第１作業者区画ＡＷ１へ手動で引き入れ、各篭車３０の扉を開けるなどの前処理作業を行う。各篭車３０は、上側に位置する上側収容部３１と、下側に位置する下側収容部３２とを備えており、これら空間３１，３２の間は仕切板３３により仕切られている。上側収容部３１は「第１作業対象領域」に対応し、下側収容部３２は「第２作業対象領域」に対応する。図示せぬ扉は、収容部３１，３２毎に個別に設けられていてもよいし、共通の扉でもよい。
【００２１】
ここでは、一組の篭車は連結されており、作業者Ｗにより手動で移動される場合を例に挙げて説明するが、これに代えて、各篭車３０の下側に自走式搬送ロボットを位置させ、その搬送ロボットにより篭車３０を移動させてもよい。あるいは、一組の篭車のうちいずれか一つまたは複数のみに自走式搬送ロボットを配置させて移動させてもよい。自走式搬送車は、或る一組の篭車を作業区画間で移動させた後で、他の一組の篭車へ移動し、他の一組の篭車を他の作業区画間で移動させることができる。
【００２２】
作業者Ｗは、前処理作業が完了すると、一組の篭車を第１ロボット作業区画ＡＭ１へ手動で搬入する。作業者Ｗが第１ロボット作業区画ＡＭ１の外に出て安全が確保されると、第１ロボット作業区画ＡＭ１に配置された各第１ピッキングロボット１０によるピッキング作業が開始される。ピッキング作業の処理方法は、図５で後述する。
【００２３】
ここでは簡単に説明する。第１ピッキングロボット１０は、上述の通り、篭車３０の数に合わせて配置されている。作業者Ｗが一組の篭車を第１ロボット作業区画ＡＭ１へ引き入れて、所定の位置で停止させると、各第１ピッキングロボット１０の正面に篭車３０が一台ずつ位置することになる。
【００２４】
第１ピッキングロボット１０は、例えば、アームロボット１１と、アームロボット１１を支持する台座１２と、台座１２およびアームロボット１１を篭車３０に対して進退させるスライダ１３とを備える。アームロボット１１は、例えば、真空吸着パッドなどにより、ワーク４０を吸着して取り出すことができるようになっている。
【００２５】
アームロボット１１の上方には、カメラ１５が設けられている。カメラ１５により上側収容部３１のワーク積載状態が撮影されて画像処理され、その画像処理の結果に基づいてアームロボット１１の動作が制御される。これら一連の制御を行う制御装置１００の例は、図２で後述する。カメラ１５および後述のカメラ２５は、例えばステレオカメラ、三次元距離画像カメラとして構成されてもよい。
【００２６】
アームロボット１１は、上側収容部３１から一つずつワーク４０を取り出し、取り出したワーク４０を背後のコンベア装置５０へ置く。
【００２７】
コンベア装置５０は、篭車３０の移動方向に沿って、延設されている。コンベア装置５０の上流側は、上段用コンベア５１であり、第１ピッキングロボット１０により上側収容部３１から取り出されたワーク４０が載置される。コンベア装置５０の下流側は、下段用コンベア５２であり、第２ピッキングロボット２０により下側収容部３２から取り出されたワーク４０が載置される。上段用コンベア５１と下段コンベア５２とは、スロープ部５３により連結されている。したがって、上段用コンベア５１に置かれたワーク４０は、上段用コンベア５１からスロープ部５２を介して下段コンベア５３へ進入する。
【００２８】
作業対象領域の高さが異なる第１ピッキングロボット１０と第２ピッキングロボット２０とで共通のコンベア装置５０を用いることにより、作業現場をコンパクトに形成することができ、コストも低減することができる。しかし、共通のコンベア装置５０に代えて、第１ピッキングロボット１０用のコンベア装置と第２ピッキングロボット２０用のコンベア装置とを別々に設置してもよい。
【００２９】
第１ロボット作業区画ＡＭ１でのピッキング作業が完了すると、作業者Ｗは、一組の篭車を第１ロボット作業区画ＡＭ１から手動で引き出して、第２作業者区画ＡＷ２へ引き入れる。
【００３０】
作業者Ｗは、第２作業者区画ＡＷ２において、第１ロボット作業区画ＡＭ１についての後処理作業と第２ロボット作業区画ＡＭ２についての前処理作業とを実行する。第１ロボット作業区画ＡＭ１についての後処理作業には、例えば、上側収容部３１の目視確認作業と、上側収容部３１に残されたワーク４０（第１ピッキングロボット１０が取り出さなかったワーク）の手動による取り出し作業とが含まれる。
【００３１】
本実施例では、ロボット作業区画の下流側に作業者区画を配置し、その作業者区画において作業者Ｗが後処理作業を実施するため、ロボット作業区画におけるピッキング作業に完全を求める必要がない。もしも幾つかのワーク４０の取り出しに失敗したとしても、残されたワーク４０は、作業者区画の作業者により手動で取り出されて、コンベア装置５０に置かれる。したがって、カメラ１５で撮影する際の照明の当て方、機械的振動や電気的ノイズなどにより、画像処理の精度が低下した場合でも、作業者Ｗによる作業が補うため、ピッキングシステム１全体として高い信頼性を維持することができる。
【００３２】
作業者Ｗは、第１ロボット作業区画ＡＭ１についての後処理作業が終了すると、第２ロボット作業区画ＡＭ２についての前処理作業を行う。この前処理作業では、例えば、仕切板３３を篭車３０から取り外したり、下側収容部３２の扉を開けたりする。作業者Ｗは、第２ロボット作業区画ＡＭ２についての前処理作業が終了すると、一組の篭車を第２作業者区画ＡＷ２から手動で引き出して、第２ロボット作業区画ＡＭ２へ引き入れる。
【００３３】
第２ピッキングロボット２０は、第１ピッキングロボット１０と同様に、例えば、アームロボット２１と、アームロボット２１を支持する台座２２と、台座２２およびアームロボット２１を篭車３０に対して進退させるスライダ２３とを備える。アームロボット１１は、例えば、真空吸着パッドなどにより、ワーク４０を吸着して取り出す。アームロボット２１の上方には、カメラ２５が設けられている。カメラ２５により下側収容部３２のワーク積載状態が撮影されて画像処理され、その画像処理の結果に基づいてアームロボット２１の動作が制御される。
【００３４】
ここで、カメラ１５は、上側収容部３１内を全て撮影できるように、画角または取り付け位置などが設定されている。同様に、カメラ２５は、下側収容部３２を全て撮影できるように、画角または取り付け位置などが設定されている。
【００３５】
第１ピッキングロボット１０と第２ピッキングロボット２０とは、主に台座１２，２２の高さが異なるだけであり、アームロボット１１，２１の基本的構成は同一である。共通のアームロボットを用いて、台座の高さを変えることにより、第１ピッキングロボット１０は、篭車３０の天井から深さ寸法Ｈ１までの上側収容部３１内でピッキング作業を行うことができる。第２ピッキングロボット２０は、仕切板３３から深さ寸法Ｈ２までの下側収容部３２内でピッキング作業を行うことができる。
【００３６】
作業者Ｗは、第２ロボット作業区画ＡＭ２でのピッキング作業が終了すると、一組の篭車を第２ロボット作業区画ＡＭ２から手動で引き出して、第３作業者区画ＡＷ３へ引き入れる。作業者Ｗは、第３作業者区画ＡＷ３において、第２ロボット作業区画ＡＭ２についての後処理作業を行う。後処理作業としては、例えば、下側収容部３２の目視確認作業と、下側収容部３２に残されたワーク４０（第２ピッキングロボット２０が取り出さなかったワーク）の手動による取り出し作業とが含まれる。したがって、第２ピッキングロボット２０は、照明系の設定、機械的振動および電気的ノイズに対する対策などをあまり考慮せずに、ピッキング作業を実施することができる。
【００３７】
作業者Ｗは、全てのワーク４０が取り出されたことを確認すると、一組の篭車を図外の待機場所へ搬出させる。待機場所に置かれた一組の篭車には、別のワーク４０が収容されて、第１作業者区画ＡＷ１へ搬入される。
【００３８】
なお、第１ピッキングロボット１０および第２ピッキングロボット２０によりコンベア装置５０へ載置されたワーク４０は、コンベア装置５０により図外の出荷場所へ運び出される。
【００３９】
図２は、ピッキングシステム１のシステム構成を示す。ピッキングシステム１を制御する制御装置１００には、例えば、入力装置１１０と、出力装置１２０と、センサ１３０とが接続されている。さらに制御装置１００は、通信ネットワークＣＮを介して、第１ピッキングロボット１０と、第２ピッキングロボット２０と、コンベア装置５０と、指示装置６０とにそれぞれ接続されている。
【００４０】
制御装置１００は、例えば、マイクロプロセッサ（図中、ＣＰＵ）１０１と、メモリ１０２と、記憶装置１０３と、通信部１０４とを備える。汎用計算機を用いて制御装置１００を構成してもよいし、専用装置から制御装置１００を構成してもよい。
【００４１】
記憶装置１０３には、所定のコンピュータプログラム１０３１が格納されている。マイクロプロセッサ１０１がコンピュータプログラム１０３１をメモリ１０２に読み出して実行することにより、ピッキングシステム１を制御するための機能が実現される。
【００４２】
入力装置１１０は、ピッキングシステム１のオペレータが制御装置１００へ情報を入力するための装置である。入力装置１１０は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、音声入力装置などである。出力装置１２０は、制御装置１００からオペレータへ情報を提供する装置である。出力装置１２０は、例えば、ディスプレイ、プリンタ、音声合成装置などである。
【００４３】
入力装置１１０と出力装置１２０とを一体的に構成してもよい。例えば、デスクトップ型またはノート型のパーソナルコンピュータ、タブレット端末、携帯電話（いわゆるスマートフォンを含む）、腕時計型または眼鏡型などのウエアラブル端末を、情報入出力装置として利用することもできる。ＡＲ（Augmented Reality）端末を用いてもよい。
【００４４】
オペレータは、入力装置１１０から制御装置１００へ各種のパラメータおよび設定値などを入力することができる。オペレータは、出力装置１２０からの情報に基づいて、設定値およびピッキング作業の状況などを確認することができる。
【００４５】
センサ１３０は、例えば、光電スイッチ、リミットスイッチ、重量センサ、安全スイッチなどの装置である。センサ１３０によって、ロボット作業区画ＡＭ内の篭車３０および作業者Ｗの存在が検出されて制御装置１００へ入力される。
【００４６】
作業者Ｗがピッキングロボット１０，２０によるピッキング作業の開始を指示するための動作開始スイッチを、センサ１３０の一種として扱うこともできる。あるいは、入力装置１１０を動作開始スイッチとして使用することもできる。なお、後述する実施例のワーク検出センサ７０も、センサ１３０の一種として扱うことができる。
【００４７】
通信ネットワークＣＮは、工場用の通信ネットワークとして構成される。通信ネットワークＣＮの少なくとも一部に無線通信を取り入れてもよい。
【００４８】
指示装置６０は、作業現場に設置されるディスプレイなどである。制御装置１００は、ピッキング作業の進展状況を随時確認し、作業者Ｗに対して次の作業内容を指示装置６０から指示する。指示装置６０は、ディスプレイに限らず、ランプまたはスピーカーなどと組み合わせてもよい。
【００４９】
指示装置６０を作業現場の壁面に設置したり、天井からつり下げたりすることにより、作業現場単位あるいは作業ライン単位で指示装置６０を設けてもよい。あるいは、作業者Ｗの装着するウエアラブル端末を指示装置６０として利用し、作業者Ｗ毎に作業内容を指示してもよい。
【００５０】
図３は、ピッキング処理のシーケンス図である。図４の模式図を適宜参照しながら説明する。図中では、ワーク４０を「箱」と表記している。
【００５１】
作業者Ｗは、第１作業者区画ＡＷ１において一組の篭車に所定の前処理作業（開扉など）をした後、第１ロボット作業区画ＡＭ１へ搬入する（Ｓ１１）。第１ピッキングロボット１０は、安全を確認した後に、ピッキング作業を開始する（Ｓ１２）。
【００５２】
すなわち、第１ピッキングロボット１０は、スライダ１３により篭車３０へ近づき、上側収容部３１へアームロボット１１を差しのばし、上側収容部３１に収容されたワーク４０を取り出してコンベア装置５０に置く（Ｓ１２）。この段階を図４（１）に示す。作業者Ｗは、第１ピッキングロボット１０によるピッキング作業が終了するまで待機する。この待機期間中（第１ピッキングロボット１０のピッキング作業中）に、作業者Ｗは、他の作業を行うことができる。
【００５３】
作業者Ｗは、第１ピッキングロボット１０によるピッキング作業の終了を確認すると（Ｓ１３）、一組の篭車を第１ロボット作業区画ＡＭ１から引き出し、第２作業者区画ＡＷ２において所定の後処理作業を実行する（Ｓ１４）。この後処理作業では、例えば、作業者Ｗは、上側収容部３１に残されたワーク４０を手動で取り出して、コンベア装置５０へ置く。
【００５４】
作業者Ｗは、第１ロボット作業区画ＡＭ１に関する後処理作業が終了すると（Ｓ１４）、第２作業者区画ＡＷ２において、第２ロボット作業区画ＡＭ２に関する所定の前処理作業を実行し、そして一組の篭車を第２ロボット作業区画ＡＭ２へ搬入する（Ｓ１５）。前処理作業では、仕切板３３を篭車３０から取り外したり、下側収容部３２の扉を開けたりする。
【００５５】
ステップＳ１４での後処理作業とステップＳ１５での前処理作業との段階を、図４（２）に示す。なお、図４では、複数の篭車の組が示されるため、それらを区別するために符号「３０ａ」「３０ｂ」を付している。図４（３）は、ステップＳ１５において、作業者Ｗが一組の篭車を第２ロボット作業区画ＡＭ２へ搬入した状態を示す。
【００５６】
第２ロボット作業区画ＡＭ２へ一組の篭車が搬入され、安全が確認されると、第２ピッキングロボット２０によるピッキング作業が開始される（Ｓ１６）。すなわち、第２ピッキングロボット２０は、スライダ２３により篭車３０へ近づき、下側収容部３２へアームロボット２１を差しのばし、下側収容部３２に収容されたワーク４０を取り出してコンベア装置５０に置く（Ｓ１６）。この段階を図４（３）に示す。
【００５７】
作業者Ｗは、第２ピッキングロボット２０によるピッキング作業中に、作業ラインの上流へ戻り、第１作業者区画ＡＷ１において他の一組の篭車についての前処理作業を行った後、他の一組の篭車を第１ロボット作業区画ＡＭ１へ搬入する（Ｓ１７）。この段階を図４（４）に示す。
【００５８】
以下、前記同様に、第１ロボット作業区画ＡＭ１では、他の一組の篭車に対して、第１ピッキングロボット１０によるピッキング作業が行われる（Ｓ１８）。第１ピッキングロボット１０によるピッキング作業中に、第２ロボット作業区画ＡＭ２において第２ピッキングロボット２０によるピッキング作業は終了する（Ｓ１９）。
【００５９】
作業者Ｗは、先に処理されている一組の篭車を第２ロボット作業区画ＡＭ２から引き出して、第３作業者区画ＡＷ３へ搬入し、所定の後処理作業を行う（Ｓ２０）。後処理作業では、作業者Ｗは、下側収容部３２から残されたワーク４０を取り出してコンベア装置５０に置いたり、篭車の待機場所へ向けて一組の篭車を送り出したりする。この段階を図４（５）に示す。
【００６０】
先の一組の篭車（図４中の符号「３０ａ」）についての作業が完了した後、後の一組の篭車に対する第１ピッキングロボット１０のピッキング作業が完了する（Ｓ２１）。作業者Ｗは、後の一組の篭車（図４中の符号「３０ｂ」）を第１作業者区画ＡＷ１へ搬入し、後処理作業を行う（Ｓ２２）。以下、同様の処理が繰り返される。
【００６１】
図３および図４で述べたように、各ピッキングロボット１０，２０によるピッキング作業中に、作業者Ｗも手動作業を行う。したがって、本実施例では、ピッキングロボットの作業と作業者の手動作業とを並列に実行することができ、次々に篭車３０からワーク４０を取り出して処理することができる。
【００６２】
図５は、ピッキングロボットの制御処理を示すフローチャートである。制御装置１００は、カメラの撮影結果あるいはセンサ１３０からの信号に基づいて、ロボット作業区画ＡＭ内に篭車３０が存在するか判定する（Ｓ３１）。
【００６３】
制御装置１００は、ロボット作業区画ＡＭ内に篭車３０が存在することを確認すると（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ロボット作業区画ＡＭ内に作業者Ｗが存在しないことを確認する（Ｓ３２）。作業者Ｗの安全を確保するためである。
【００６４】
制御装置１００は、ロボット作業区画ＡＭ内に作業者Ｗが存在しないと判定すると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、作業者Ｗにより動作開始が指示されたか判定する（Ｓ３３）。
【００６５】
制御装置１００は、作業者Ｗによりピッキング作業の開始が指示されたと判定すると（Ｓ３３：ＹＥＳ）、カメラにより篭車３０の収容部内を撮影する（Ｓ３４）。制御装置１００は、ワーク４０の位置および形状を認識し（Ｓ３５）、その物体認識の結果に応じてアームロボットの動作を算出し、ピッキング作業を実施させる（Ｓ３６）。
【００６６】
なお、ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３のいずれかでＮＯと判定された場合、ステップＳ３１へ戻る。
【００６７】
制御装置１００は、作業対象領域である収容部内の全てのワーク４０が取り出されたか判定する（Ｓ３７）。制御装置１００は、収容部内にワーク４０が残っていると判定すると（Ｓ３７：ＮＯ）、ステップＳ３１へ戻る。制御装置１００は、収容部から全てのワーク４０が取り出されたと判定すると（Ｓ３７：ＹＥＳ）、ピッキング作業を停止させて（Ｓ３８）、本処理を終了する。なお、上述の通り、本実施例では、ロボット作業区画ＡＭの下流に作業者区画ＡＷが配置されており、作業者区画ＡＷではピッキングロボットによる作業漏れを作業者Ｗが目視で検査して対処するため、ピッキングロボットによるピッキング作業中の画像認識の精度は高くなくてもよい。
【００６８】
このように構成される本実施例によれば、ピッキングロボット１０，２０と作業者Ｗとが共同して作業を並行処理することができるため、作業効率を高めて、スループットを増大させることができる。
【実施例２】
【００６９】
図６を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例では、第１実施例との相違を中心に述べる。本実施例のピッキングシステム１Ａでは、コンベア装置５０に置かれたワーク４０同士が接触するのを抑制する。
【００７０】
第１ピッキングロボット１０を例に挙げて説明する。第１ロボット作業区画ＡＭ１は、第１ピッキングロボット１０毎のセルＭＳ（１）〜ＭＳ（３）を含んでいる。各セルＭＳ（１）〜ＭＳ（３）は、各第１ピッキングロボット１０（１）〜１０（３）が取り出したワーク４０をコンベア装置５０の上段用コンベア５１へ置くための作業領域である。
【００７１】
各セルＭＳ（１）〜ＭＳ（３）の下流側には、ワーク検出センサ７０（１）〜７０（３）が設けられている。ワーク検出センサ７０（１）〜７０（３）は、例えば、反射型光電スイッチ、透過型光電スイッチ、超音波センサなどから構成されており、ワーク４０の有無を検出して制御装置１００へ出力する。
【００７２】
制御装置１００は、各ワーク検出センサ７０（１）〜７０（３）からの検出信号に基づいて、セルに対応するコンベア上の領域にワーク４０が存在するか否か判定する。例えば、対象セルＭＳの上流側に位置するセルに設けられたセンサ７０がワーク４０の通過を検出しており、対象セルＭＳに設けられたセンサ７０がワーク４０の通過を検出していない場合、対象セルに対応するコンベア領域上にワーク４０が存在すると判定できる。対象セルＭＳに対応するコンベア領域のどこかにワーク４０が存在すると判定された場合、対象セルＭＳに設けられた第１ピッキングロボット１０は、上側収容部３１から取り出したワーク４０をコンベア５１上へ置かない。そのワークをコンベアへ置くと、上流から流れてきた他のワークと接触する可能性があるためである。
【００７３】
なお、第２ピッキングロボット２０の場合も同様であるため、説明を省略する。
【００７４】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、ピッキングロボットに対応するコンベア領域上にワークが存在しないと判定できた場合に、収容部から取り出したワークをコンベアに置く。したがって、コンベア上でワーク同士が接触するのを抑制することができる。
【００７５】
本実施例では、光電スイッチなどの比較的安価なワーク検出センサ７０を用いるため、低コストかつ簡易な構成でワークの接触を防止でき、信頼性を向上できる。
【実施例３】
【００７６】
図７を用いて第３実施例を説明する。本実施例のピッキングシステム１Ｂでは、一人の作業者Ｗが複数の（例えば２つの）作業ラインを担当する。図７の左側には第１作業ラインが示されており、図７の右側には第２作業ラインが示されている。
【００７７】
各作業ラインの構成は、第１実施例で述べた通りである。すなわち、各作業ラインには、篭車３０の移動方向に沿って、ロボット作業区画ＡＭと作業者区画ＡＷとが交互に配置されている。作業者Ｗは、指示装置６０からの指示に応じて、各作業区画間を移動し、所定の作業を実行する。
【００７８】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、一人の作業者Ｗが複数の作業ラインを担当するため、スループットをより一層向上させることができる。なお、本実施例は、第１実施例または第２実施例のいずれとも組み合わせることができる。
【００７９】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。
【００８０】
本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１，１Ａ，１Ｂ：ピッキングシステム、１０：第１ピッキングロボット、１１：アームロボット、１２：台座、１３：スライダ、１５：カメラ、２０：第２ピッキングロボット、２１：アームロボット、２２：台座、２３：スライダ、２５：カメラ、３０：篭車、３１：上側収容部、３２：下側収容部、３３：仕切板、４０：ワーク、５０：コンベア装置、５１：上段用コンベア、５２：下段用コンベア、５３：スロープ部、６０：指示装置、１００：制御装置、１１０：入力装置、１２０：出力装置、１３０：センサ、ＡＷ：作業者区画、ＡＭ：ロボット作業区画
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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