(57)【要約】【課題】省スペースでの設置が可能で、製品層の積み付け荷姿を崩さずにピッキング作業が行える層単位ピッキング装置を提供する。【解決手段】デパレタイザ１とパレタイザ２の上部空間に設けられたレール３ｄに沿って自在に移動し、回転支点３ｂを回転中心として回転することで製品層Ｗの上部空間に退避可能な回転アーム３ａを有する移送アーム３を備え、この移送アーム３は、デパレタイザ１で取り下す時には製品層Ｗが崩れないように取り下ろし整列ストッパとして機能し、製品層Ｗをデパレタイザ１からパレタイザ２に移送する時には整列搬送アームとして機能し、パレタイザで積み付ける時には製品層Ｗが崩れないように積み付け整列ストッパとして機能する。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異品種の製品をパレット上に層単位で積み付けて異品種積みパレットを作成する層単位ピッキング装置において、
同一品種の多層積みパレットから製品層を層単位で取り下ろすデパレタイザと、
前記デパレタイザで取り下ろされた製品層を空パレット上又は作成中の異品種積みパレット上に積み付けるパレタイザと、
前記デパレタイザから前記パレタイザへ前記製品層を移送させる手段であって、前記製品層の移送方向の反対側端面に当接しつつ移動し、前記空パレット上又は前記作成中の異品種積みパレット上への積み付け時には前記反対側端面をパレタイザ方向に押し付けるよう動作する移送アームと
を備えたことを特徴とする層単位ピッキング装置。
【請求項２】
前記移送アームは、前記製品層の取り下ろし時には、当該製品層の移送方向側端面をデパレタイザ方向に押し付けるよう動作することを特徴とする層単位ピッキング装置。
【請求項３】
前記移送アームは、デパレタイザとパレタイザとの間の上部空間に設置されたレールと、このレールに取り付けられたスライダ部と、前記製品層の端面を押し付けるとともに、前記スライダ部の回転支点を中心に回動可能な回転アームとを備え、
前記回転アームは、スライダ部の回転支点を中心に回動することにより、前記製品層がデパレタイズされた後で移送される前に、前記製品層から退避することを特徴とする請求項２記載の層単位ピッキング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一品種の製品が多層積みされたパレットから一層単位で製品を取り出して、空パレット上に異品種の製品を多層積みする層単位ピッキング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
同一品種の製品が多層積みされたパレットから、一層単位で取り出し、空パレット上に異品種の製品を多層積みするための層単位ピッキング装置としては、特開平５−３３８８００号公報に示されるようなピッキング装置が提案されている。
【０００３】
図９は、このピッキング装置を示すもので、各品種の積み順および各品種ごとの積載層数を有する層ピッキング指令を送出する層ピッキング指令装置に従い、同一品種の多層積みされたパレット１１２を複数品種について順次供給する供給装置と、この供給装置から供給される各パレットの多層積み製品から前記層ピッキング指令に基づいて当該パレット最上層が所定高さに設定されるごとに取り下ろしローラ機構１１１ｄによりパレット最上層の製品下部に当接進入させて所要の層数だけ層単位で取り下ろしを行い、残りの製品をパレットごと返送するデパレタイザと、このデパレタイザの取り下ろしローラ機構１１１ｄによって取り下ろしされた製品層を所定方向に搬送するレイヤーコンベア１１５と、このレイヤーコンベア１１５によって搬送されてくる製品層をパレタイザで受け取り、所定高さに設定される空パレットに積み付けし前記層ピッキング指令に基づく異品種の製品を多層積みするパレタイザと、予め作業計画に応じた層ピッキング運転に必要な動作条件が記憶され、前記層ピッキング指令である作業計画に基づいて、前記記憶された動作条件に従って前記デパレタイザからの層製品の取り下ろし位置、前記パレタイザによる製品層の積み付け位置、前記取り下ろしローラ機構１１１ｄのパレット最上層への当接速度及び前記レイヤーコンベア１１５の速度をそれぞれ制御する制御手段とを備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のピッキング装置においては、デパレタイザで製品層を取り下ろす時や、レイヤーコンベアで製品層を搬送する時、さらには、パレタイザで空パレットに製品層を積み付ける時に、製品層の積み付け荷姿が崩れてしまうことが問題となる。
【０００５】
この問題を解決するために、デパレタイザで取り下ろす時やパレタイザで空パレットに積み付ける時に整列ストッパを設置することが考えられてはいるが、製品層を搬送する時に関しては例がない。
【０００６】
また、これまでに考えられている整列ストッパは、各種製品サイズに対応するために複雑な動作機構が必要である上に、そのような整列ストッパをデパレタイザ側とパレタイザ側の両方に設置しなければならず、広い設置スペースが必要となっている。
【０００７】
本発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、同一品種が多層積みされた製品層から一層単位で取り出し、空パレット上に異品種の製品を多層積みするための層単位ピッキング装置において、製品層の積み付け荷姿を崩さずにピッキング作業を行うことができ、しかも省スペースでの設置が可能な層単位ピッキング装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００９】
［１］異品種の製品をパレット上に層単位で積み付けて異品種積みパレットを作成する層単位ピッキング装置において、同一品種の多層積みパレットから製品層を層単位で取り下ろすデパレタイザと、前記デパレタイザで取り下ろされた製品層を空パレット上又は作成中の異品種積みパレット上に積み付けるパレタイザと、前記デパレタイザから前記パレタイザへ前記製品層を移送させる手段であって、前記製品層の移送方向の反対側端面に当接しつつ移動し、前記空パレット上又は前記作成中の異品種積みパレット上への積み付け時には前記反対側端面をパレタイザ方向に押し付けるよう動作する移送アームとを備えたことを特徴とする層単位ピッキング装置。
【００１０】
［２］前記移送アームは、前記製品層の取り下ろし時には、当該製品層の移送方向側端面をデパレタイザ方向に押し付けるよう動作することを特徴とする層単位ピッキング装置。
【００１１】
［３］前記移送アームは、デパレタイザとパレタイザとの間の上部空間に設置されたレールと、このレールに取り付けられたスライダ部と、前記製品層の端面を押し付けるとともに、前記スライダ部の回転支点を中心に回動可能な回転アームとを備え、前記回転アームは、スライダ部の回転支点を中心に回動することにより、前記製品層がデパレタイズされた後で移送される前に、前記製品層から退避することを特徴とする前記［２］記載の層単位ピッキング装置。
【００１２】
上記課題は、上記手段の他、以下の手段によっても解決される。
【００１３】
［４］前記移送アームは、デパレタイザとパレタイザとの間の上部空間に設置されたレールと、このレールに取り付けられたスライダ部と、前記製品層の端面を押し付けるとともに、前記スライダ部に取り付けられ、上下方向に昇降する機構を有する昇降アームとを備え、
前記昇降アームは、上下方向に昇降する機構によって、前記製品層がデパレタイズされた後で移送される前に、前記製品層から退避することを特徴とする前記［２］に記載の層単位ピッキング装置。
【００１４】
［５］各品種の積み付け順及び各品種ごとの積載層数を有する層単位ピッキング指令を送出する層単位ピッキング指令手段と、同一品種の多層積みされたパレットを複数品種について積み付け順に供給する供給装置と、該供給装置から供給される各パレットの多層積み製品から前記層単位ピッキン指令に基づいて所要の層数だけ層単位で取り下し、残りの製品をパレットごと返送するデパレタイザと、該デパレタイザで取り下された製品層を空パレット上に順次積み付けて、前記層単位ピッキング指令に基づく異品種の製品を多層積みするパレタイザと、前記デパレタイザと前記パレタイザの間に移動可能に設けられ、製品層を前記デパレタイザによって取り下し、これを前記パレタイザに移送して積み付ける際に、製品層の端面に当接又は近接することにより、製品層の移送又は／及び荷崩れ防止のために製品層の拘束を行う移送アームとを有することを特徴とする層単位ピッキング装置。
【００１５】
［６］移送アームは、デパレタイザからパレタイザに移送される製品層の移送ラインから退避可能であることを特徴とする前記［５］に記載の層単位ピッキング装置。
【００１６】
［７］移送アームは、デパレタイザで取り下されかつパレタイザに移送されて積み付けされる製品層の端面に当接することにより、デパレタイザで製品層を取り下す時は取り下される製品層が崩れないように取り下し整列ストッパとして機能し、デパレタイザから取り下された製品層をパレタイザに移送する時には整列搬送アームとして機能し、パレタイザで製品層を積み付ける時は積み付けされる製品層が崩れないように積み付け整列ストッパとして機能することを特徴とする前記［５］又［６］に記載の層単位ピッキング装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る層単位ピッキング装置の一実施形態を図１及び図２に示す。図１は層単位ピッキング装置の側面図であり、図２は、層単位ピッキング装置を制御するための層単位ピッキング指令装置の構成を示す図である。
【００１８】
この実施形態に係る層単位ピッキング装置は、コンベアや搬送台車などの供給装置から供給されるパレット上の多層積み製品から所要の層数だけ層単位で取り下し、残りの製品をパレットごと返送するデパレタイザ１と、デパレタイザ１で取り下された製品層を空パレット上に順次積み付けするパレタイザ２と、デパレタイザ１及びパレタイザ２の上部に設置され、デパレタイザ１とパレタイザ２の間を移動可能な移送アーム３から構成されている。
【００１９】
デパレタイザ１は、供給装置から供給された多層積み製品のパレットが載せられ、そのパレットの高さ位置を調整するためのパレットリフタ１４と、製品を持ち上げる方向に接触力が働くように自転しながら、多層積み製品の最上層の製品層Ｗの下部に前進するピックアップローラ１２と、ピックアップローラ１２に接続したローラテーブル１３と、ピックアップローラ１２の前進に伴い押される最上層の製品層Ｗとその下部の製品が荷ずれしないように反対側から抑える背面ストッパ１１とから構成されている。
【００２０】
そして、パレットリフタ１４は、最上層の製品層Ｗの下部にピックアップローラ１２が接触するように、供給装置１５で搬送されてきた同一品種の製品が多層積みされた多層積み製品パレットＰの高さを位置決めする。ピックアップローラ１２及びローラテーブル１３が最上層の製品層Ｗの下部に前進することで、最上層の製品層Ｗがローラテーブル１３上に層単位で取り下される。
【００２１】
一方、パレタイザ２は、空パレットＰｋが載せられ、その空パレットＰｋの高さ位置を調整するためのパレットリフタ２１と、空パレットＰｋの上方に位置して、ローラテーブル１３上に取り下された製品層Ｗを受け取り、受け取った製品層Ｗの下方から退避することによって空パレットＰｋ上に製品層Ｗを積み付けるスライドテーブル２２と、スライドテーブル２２の退避に伴い製品層Ｗが荷崩れしないようにスライドテーブル２２の退避方向側から抑える整列ストッパ２３とから構成されている。
【００２２】
そして、コンベアや搬送台車などで搬送されてきた空パレットＰｋの上部がスライドテーブル２２の直下になるようにパレットリフタ２１が位置決めされる。ローラテーブル１３上からスライドテーブル２２上に移送されてきた製品層Ｗは、スライドテーブル２２が退避することにより、積み付けストッパ２３で規制された製品層Ｗは空パレットＰｋ上に層単位で積み付けられる。
【００２３】
また、移送アーム３は、デパレタイザ１とパレタイザ２の上部空間に設置されたレール３ｄと、レール３ｄに沿って移動可能なスライダ３ｃと、スライダ３ｃに回転支点３ｂを介して取り付けられた回転アーム３ａで構成されている。これにより、回転アーム３ａはデパレタイザ１とパレタイザ２の上部空間をレール３ｄに沿って自在に移動することが可能であると共に、回転支点３ｂを回転中心として回転することにより、層単位の製品Ｗの上部空間に退避可能なようになっている。
【００２４】
そして、この回転アーム３ａは、デパレタイザ１で取り下されかつパレタイザ２に移送されて積み付けされる製品層Ｗの端面に当接することにより、デパレタイザ１で製品層Ｗを取り下す時は取り下される製品層Ｗが崩れないように取り下し整列ストッパとして機能し、デパレタイザ１から取り下された製品層Ｗをパレタイザ２に移送する時には整列搬送アームとして機能し、パレタイザ２で製品層Ｗを積み付ける時は積み付けされる製品層Ｗが崩れないように積み付け整列ストッパとして機能する。
【００２５】
また、層単位ピッキング指令装置は、異品種の製品を多層積する品種・層数・順序を計画する層単位ピッキング計画装置３２と、層単位ピッキング計画装置３２が計画した、各品種の積み付け順及び各品種ごとの積載層数を定めた層単位ピッキング計画を記憶し、その計画に従い、デパレタイザ１、パレタイザ２、移送アーム３、供給装置１５などの動作制御の指示を行う機械制御装置３３とで構成されている。
【００２６】
次に、上記のように構成された層単位ピッキング装置を用いて、一例として、図３に示すように、空パレットＰｋ上にＡ品種、Ｂ品種、Ｃ品種の順に異品種の製品が多層積みされる動作手順について、図４、図５、図６に示す動作工程説明図を用いて説明する。
【００２７】
図４（ａ）は、コンベアや搬送台車などで搬送されてきたＡ品種の製品が多層積みされた多層積み製品パレットＰＡについて、多層積み製品パレットＰＡ上の最上層の製品層ＷＡの下部にピックアップローラ１２が接触するように、パレットリフタ１４が多層積み製品パレットＰＡの高さ位置を位置決めして、最上層の製品層ＷＡが取り下される直前の状態を示したものである。この時、回転アーム３ａは、ピックアップローラ１１の上部付近に位置決めされる。
【００２８】
そして、図４（ｂ）に示すように、ピックアップローラ１２が、製品が持ち上がる方向に接触力が働くように自転しながら、最上層の製品層ＷＡの下部に接触しつつローラテーブル１３と共に前進することにより、層単位で製品層ＷＡがローラテーブル１３上に取り下される。この時、回転アーム３ａは、取り下されてローラテーブル１３上に搭載された製品層ＷＡのパレタイザ２側の端面に当接して、製品層ＷＡの動きをパレタイザ２側から規制することにより、取り下される製品層ＷＡが崩れないようにするための取り下し整列ストッパとして機能する。この取り下し整列ストッパとして機能する回転アーム３ａの働きによって、層単位の積み付け形状が崩れることなく、製品層ＷＡは層単位でローラテーブル１３上に取り下される。この時、ローラテーブル１３は駆動していてもいなくても良い。
【００２９】
製品層ＷＡのローラテーブル１３上への取り下ろし作業が終了すると、回転アーム３ａは、回転中心３ｂを中心にして回転し、取り下ろされた製品層ＷＡの上部に退避する。回転アーム３ａの退避が完了すると、製品層ＷＡが搭載されたピックアップローラ１２及びローラテーブル１３が後退する。ピックアップローラ１２及びローラテーブル１３の後退が完了すると、退避していた回転アーム３ａが、今度は、図４（ｃ）に示すように、製品層ＷＡの端面をデパレタイザ１側から押すように位置決めされる。
【００３０】
そして、回転アーム３ａが製品層ＷＡをデパレタイザ１側から押しながらパレタイザ２側へ移送することにより、図５（ｄ）のように、製品層ＷＡがローラテーブル１３上からパレタイザ２のスライドテーブル１２上へと整列された状態で搬送される。この時、ローラテーブル１３は駆動していてもいなくても良い。
【００３１】
スライドテーブル１２上へと整列された製品層ＷＡは、図５（ｅ）のように、スライドテーブル１３が図中右側に退避し、積み付けストッパ２３で規制されることにより、空パレットＰｋ上へと積み付けされる。その際、製品層ＷＡを整列搬送してきた回転アーム３ａは、デパレタイザ１側から製品層ＷＡの動きを規制して、積み付けされる製品層ＷＡが崩れないようにするための積み付け整列ストッパとして機能する。この積み付け整列ストッパとして機能する回転アーム３ａの働きによって、層単位の積み付け形状が崩れることなく、製品層ＷＡは層単位で空パレットＰｋ上に積み付けされる。
【００３２】
以上の動作工程により、Ａ品種の製品層ＷＡの空パレットＰｋ上への移載が終了する。
【００３３】
仮に、Ａ品種の製品をもう一層分だけ、積み付けした製品層ＷＡの上に積み付けを行う場合には、図５（ｆ）に示すように、デパレタイザ１のパレットリフタ１４は、多層積み製品パレットＰＡ上の次の層の製品層ＷＡ’の下部にピックアップローラ１２が接触するように位置決めし、パレタイザ２のパレットリフタ２１は、既に積み付けされた製品層ＷＡの上部がスライドテーブル２２の直下になるように位置決めをする。そして、回転アーム３ａは、図４（ａ）と同様にピックアップローラ１１の上部付近に位置決めする。その後、上述した図４（ｂ）〜（ｃ）及び図５（ｄ）〜（ｅ）までの動作工程を繰り返し行い、積み付けをした製品層ＷＡの上部にもう一層の製品層ＷＡ’を積み付ける。
【００３４】
次に、Ａ品種の製品を積み付けした層の上に、Ｂ品種の製品の積み付けを行う。
【００３５】
図６（ｇ）に示すように、デパレタイザ１側の多層積み製品パレットをＢ品種の製品が多層積みされた多層積み製品パレットＰＢに入れ替え、最上層の製品層ＷＢの下部にピックアップローラ１２が接触するように多層積み製品パレットＰＢを位置決めし、パレタイザ２のパレットリフタ２１は、既に積み付けされた製品層ＷＡの上部がスライドテーブル２２の直下になるように位置決めをする。回転アーム３ａは、図４（ａ）と同様にピックアップローラ１１の上部付近に位置決めされる。
【００３６】
その後、図４（ｂ）〜（ｃ）及び図５（ｄ）〜（ｅ）の動作工程を繰り返し行い、積み付けをしたＡ品種の製品層ＷＡの上にＢ品種の製品層ＷＢを積み付ける。
【００３７】
そして、上記の一連の動作工程をもう一度繰り返して、積み付けをしたＢ品種の製品層ＷＢの上にＣ品種の製品層ＷＣを積み付ける。
【００３８】
以上の動作工程によって、図３に示した空パレットＰｋ上にＡ品種、Ｂ品種、Ｃ品種の順に異品種の製品を多層積みする作業が完了する。
【００３９】
このように、この実施形態においては、デパレタイザ１とパレタイザ２の上部空間をレール４に沿って自在に移動し、回転支点３ｂを回転中心として回転する回転アーム３ａを有した多機能でかつ構造も簡単な移送アーム３によって、製品層Ｗを適切に支持するようにしているので、省スペース化が可能で、製品層Ｗの積み付け荷姿を崩さずに、同一品種が多層積みされた多層積み製品パレットから一層単位で取り出し、空パレット上に異品種の製品を多層積みすることができる。
【００４０】
なお、この実施形態においては、移送アーム３は、回転支点３ｂを回転中心として回転アーム３ａを回転させることによって製品層Ｗの上部空間に退避するようにしているが、回転するアームに代えて昇降するアームとし、この昇降アーム全体を上下方向に昇降する機構を設けることによって製品層Ｗの上部空間に退避するようにしても良い。
【００４１】
また、この実施形態においては、回転アーム３ａを製品層Ｗの端面に当接させているが、場合によっては、回転アーム３ａを製品層Ｗの端面に近接させ、製品層Ｗの荷姿が崩れそうになったら支持するようにすることで、荷姿が崩れるのを防止するようにしてもよい。
【００４２】
次に、本発明に係る層単位ピッキング装置の他の実施形態を、図７（ａ）〜（ｃ）及び図８（ｄ）〜（ｅ）に示す。
【００４３】
前述の実施形態との違いは、ピックアップローラ１２とローラテーブル１３の進退動が直線でなく屈曲している点である。それに伴い、回転アーム３ａの動作範囲が違っているのみである。
【００４４】
前述の実施形態と比較して、ピックアップローラ１２とローラテーブル１３の省スペース化が可能なため、層単位ピッキング装置のさらなる省スペース化を図ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の層単位ピッキング装置は、製品層をデパレタイザからパレタイザに移送する時には整列搬送アームとして機能し、パレタイザで積み付ける時には積み付けられる製品層が崩れないように積み付け整列ストッパとして機能するようにした移送アームを備えているので、層単位ピッキング装置の省スペース化が可能であるとともに、製品層の積み付け荷姿を崩さずに、製品層をデパレタイザからパレタイザに移送し、空パレット上に異品種の製品を多層積みすることができる。
【００４６】
さらに、本発明の層単位ピッキング装置は、上記移送アームをデパレタイザで取り下される製品層の荷姿が崩れないようにデパレタイズ整列ストッパとして機能させることにより、層単位ピッキング装置の一層の省スペース化が可能であるとともに、製品層の積み付け荷姿を崩さずに、同一品種が多層積みされた製品から一層単位で取り出し、製品層をデパレタイザからパレタイザに移送し、空パレット上に異品種の製品を多層積みすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態における層単位ピッキング指令装置の構成図である。
【図３】本発明の一実施形態における異品種の積み付け状態を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施形態における動作工程を示す動作工程図である。
【図５】本発明の一実施形態における動作工程を示す動作工程図である。
【図６】本発明の一実施形態における動作工程を示す動作工程図である。
【図７】本発明の他の実施形態における動作工程を示す動作工程図である。
【図８】本発明の他の実施形態における動作工程を示す動作工程図である。
【図９】従来の層単位ピッキング装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１　デパレタイザ
２　パレタイザ
３　移送アーム
３ａ　回転アーム
３ｂ　回転支点
３ｃ　スライダ
３ｄ　レール
１１　背面ストッパ
１２　ピックアップローラ
１３　ローラテーブル
１４　パレットリフタ
１５　供給装置
２１　パレットリフタ
２２　スライドテーブル
２３　整列ストッパ
３２　層単位ピッキング計画装置
３３　機械制御装置
Ｐ　多層積み製品パレット
ＰＡ　Ａ品種の多層積み製品パレット
ＰＢ　Ｂ品種の多層積み製品パレット
ＰＣ　Ｃ品種の多層積み製品パレット
Ｐｋ　空パレット
Ｗ　製品層
ＷＡ　Ａ品種の製品層
ＷＢ　Ｂ品種の製品層
ＷＣ　Ｃ品種の製品層
【図１】
2004051245.tif 000003
【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】
2004051245.tif 000008
【図７】
2004051245.tif 000009
【図８】
2004051245.tif 000010
【図９】
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