(57)【要約】     【課題】ピッキング能力及び人時生産性を大幅に向上しうる自動ピッキングシステムを提供する。    【解決手段】本発明の自動ピッキングシステムは、複数の搬送ライン５１、５２に対応する複数のラック２１、２２を有し、所定の位置に収容された複数の物品１０から所定の物品１０を選択して搬送ライン５１、５２にそれぞれ切り出す物品切出装置２を備える。複数の搬送ライン５１、５２によって搬送される物品１０を一つの搬送ライン５１又は５２に合流させるように制御する。【選択図】  図１
2005119775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品（１０）を搬送するための複数の搬送ライン（５１、５２）と、
前記複数の搬送ライン（５１、５２）に対応する複数のラック（２１、２２）を有し、所定の位置に収容された複数の物品（１０）から所定の物品（１０）を選択して前記搬送ライン（５１、５２）にそれぞれ切り出す物品切出装置（２）と、
前記複数の搬送ライン（５１、５２）によって搬送される物品（１０）を所定の搬送ライン（５１、５２）に合流させるように構成された搬送制御手段（３）とを備えたことを特徴とする自動ピッキングシステム。
【請求項２】
前記搬送される物品（１０）に付されたバーコードを読み取るためのスキャナ（５０）と、前記搬送される物品（１０）を所定の集品箱に収容するためのパッキング手段を有することを特徴とする請求項１記載の自動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、収容された複数の物品を自動的にピッキングする自動ピッキングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、いわゆるＡ型フレームと呼ばれる保管棚を用いた自動ピッキングシステムが知られている（例えば下記特許文献１）。
【０００３】
このピッキングシステムの保管棚は、多数の物品を搬送するためのベルトコンベヤの両側部に、複数の棚をベルトコンベヤに沿って配したラックで構成されている。
【０００４】
そして、各棚の下部には、ベルトコンベヤに対して各物品を切り出すための切出手段が設けられ、各切出手段上に多数の物品が積み重ねられて収容されている。各切出手段には移動可能な切出部材が設けられ、この切出部材をベルトコンベヤに向って移動させることによって各物品をベルトコンベヤ上に投げ出して切り出すように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１５１４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術においては、切り出し可能な物品の量に限界があるため、ピッキング能力を向上させることは困難である。
【０００７】
また、ピッキング能力を向上させるため保管棚を複数設けると、それに応じて物品補充用の人員も必要になるため、人時生産性を向上させることが困難であるという問題もある。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、ピッキング能力及び人時生産性を大幅に向上しうる自動ピッキングシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、物品（１０）を搬送するための複数の搬送ライン（５１、５２）と、前記複数の搬送ライン（５１、５２）に対応する複数のラック（２１、２２）を有し、所定の位置に収容された複数の物品（１０）から所定の物品（１０）を選択して前記搬送ライン（５１、５２）にそれぞれ切り出す物品切出装置（２）と、前記複数の搬送ライン（５１、５２）によって搬送される物品（１０）を所定の搬送ライン（５１、５２）に合流させるように構成された搬送制御手段（３）とを備えたことを特徴とする自動ピッキングシステムである。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記搬送される物品（１０）に付されたバーコードを読み取るためのスキャナ（５０）と、前記搬送される物品（１０）を所定の集品箱に収容するためのパッキング手段を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、物品（１０）切出装置の複数のラック（２１、２２）から複数の搬送ライン（５１、５２）に物品（１０）を切り出し、これら複数の搬送ライン（５１、５２）によって搬送される物品（１０）を所定の搬送ライン（５１、５２）に合流させるようにしたことから、単一の搬送ラインに物品を切り出す従来技術に比べて切り出し可能な物品（１０）の量を増加させることができ、ピッキング能力を大幅に向上させることが可能になる。
【００１１】
また、本発明によれば、例えばＡ型フレームを有する保管棚（２０）を用いることによって、保管棚（２０）自体の数を増やす必要がないので、物品（１０）補充用の人員を増やす必要がなく、人時生産性を大幅に向上させることが可能になる。
【００１２】
さらに、本発明においては、搬送される物品（１０）に付されたバーコードを読み取るためのスキャナ（５０）を備えることにより、物品（１０）の補充ミスを自動的に検出することができ、また、搬送される物品（１０）を所定の集品箱（１２）に収容するための自動パッキング手段（７５）を備えることにより、更なるピッキング能力の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように本発明のピッキングシステムによれば、ピッキング能力と人時生産性を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る自動ピッキングシステムの実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。  
図１（ａ）は、本発明の自動ピッキングシステムの実施の形態の前段部分の概略構成図、図１（ｂ）は、同自動ピッキングシステムの搬送制御手段の構成を示すブロック図である。
【００１５】
また、図２は、本実施の形態における保管棚の近傍を示す正面図、図３は、同保管棚の構成を示す側面図である。
【００１６】
図１（ａ）及び図２に示すように、本実施の形態の自動ピッキングシステム１は、多数の物品１０を保管して切り出すための物品切出装置２を有し、さらに、この物品切出装置２を貫くように第１の搬送コンベヤ５が配設されている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、本実施の形態の物品切出装置２は、いわゆるＡ型のフレームを有する第１及び第２のラック２１、２２から構成される保管棚２０を備え、これらのラック２１、２２が第１の搬送コンベヤ５を両側から挟むように配設されている。
【００１８】
第１及び第２のラック２１、２２には、第１の搬送コンベヤ５に沿って多数の棚部２３が設けられており、各棚部２３には、各種の長尺の物品１０が保管されている。
【００１９】
なお、各棚部２３に保管される物品１０が少なくなった場合には、作業者９が人手によって補充する。
【００２０】
一方、本実施の形態の第１の搬送コンベヤ５は、２つのベルトコンベヤから構成される第１及び第２の搬送ライン５１、５２を有している。第１及び第２の搬送ライン５１、５２は、保管棚２０の長手方向に沿って平行に配置され、多数の物品１０を矢印Ａ方向に向って搬送するように構成されている。
【００２１】
第１及び第２のラック２１、２２の各棚部２３の下部には、物品１０を切り出すための第１及び第２の切出手段４１、４２が設けられ、これら第１及び第２の切出手段４１、４２の上に多数の物品１０が積み重ねられて収容される。
【００２２】
第１及び第２の切出手段４１、４２は、それぞれ所定の駆動機構に連結された切出部材（図示せず）を有している。そして、第１及び第２の切出手段４１、４２は、ホストコンピュータ４に接続された制御部４０によって制御され、所定のタイミングで切出部材を移動させることによって第１及び第２の切出手段４１、４２上の物品１０を第１及び第２の搬送ライン５１、５２に向けて落とし込むように構成されている。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、第１の搬送コンベヤ５の第１及び第２の搬送ライン５１、５２は、保管棚２０に対して搬送方向下流側に延長されている。
【００２４】
第１及び第２の搬送ライン５１、５２の側部の所定の位置には、通過する物品１０に付されたバーコード（図示せず）を検出するためのスキャナ５０が配設され、さらに、このスキャナ５０の搬送方向下流側の部位には、第１及び第２の搬送ライン５１、５２上を搬送される物品１０を合流させるための合流部５３が設けられている。
【００２５】
この合流部５３は、搬送される物品１０の進路を変更するための切換部材５４が設けられている。この切換部材５４は、図示しないソレノイド等の駆動手段５５によって第１の搬送コンベヤ５上において搬送方向を横切る方向に移動するように構成されている。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、本実施の形態の搬送制御手段３にあっては、上述したスキャナ５０と駆動手段５５とは制御部４０に接続されている。そして、スキャナ５０が物品１０を検出した後所定のタイミングで駆動手段５５を動作させ、これにより切換部材５４を第１の搬送コンベヤ５上において搬送方向Ａに対し横切る方向に移動させるように構成されている。
【００２７】
このような構成を有する本実施の形態においては、ホストコンピュータ４から指示されたピッキングオーダーに基づいて第１及び第２の切出手段４１、４２を所定のタイミングで順次動作させ、第１及び第２のラック２１、２２から所定の物品１０を第１及び第２の搬送ライン５１、５２に切り出す。
【００２８】
これにより、切り出された物品１０は、第１及び第２の搬送ライン５１、５２によって矢印Ａ方向に搬送される。そして、第１及び第２の搬送ライン５１、５２上を搬送される物品１０のバーコードをスキャナ５０によって読み取り、所定のタイミングで駆動手段５５を駆動して切換部材５４を動作させる。
【００２９】
この場合、図１（ａ）に示すように、第１及び第２の搬送ライン５１、５２のうち、例えば第１の搬送ライン５１側に物品１０を合流させるように切換部材５４を動作させる。これにより、各オーダーの物品１０が、第１の搬送コンベヤ５１によって一列に並べられた状態でピッキングシステム１の後段部分に搬送される。
【００３０】
なお、本実施の形態のスキャナ５０によって検出された物品１０がオーダーに対して異なる場合には、その旨をホストコンピュータ４に伝える。
【００３１】
図４は、本実施の形態のピッキングシステムの後段部分を示す概略構成図である。また、図５（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態において用いられる搬送箱を示すもので、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は、物品１０を収容した状態の同搬送箱の正面図、図５（ｃ）は、物品１０を収容した状態の同搬送箱の側面図である。
【００３２】
図４に示すように、本実施の形態の場合、第１及び第２の搬送ライン５１、５２の終端部には、それぞれ搬送される物品１０を積み重ねるためのスタッキング装置６が配設されている。
【００３３】
このスタッキング装置６は、後述するように、第１及び第２の搬送ライン５１、５２の終端に設けられたセンサ６０において検出された結果に基づいて所定数の物品１０を積み重ねるものである。
【００３４】
そして、各スタッキング装置６の近傍には、第１及び第２の搬送ライン５１、５２と直交する方向に延びる第１及び第２の搬送ライン７１、７２を有する第２の搬送コンベヤ７が配設されている。
【００３５】
この第２の搬送コンベヤ７は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、搬送する物品１０の大きさに対応する複数の領域１１ａ〜１１ｅが設けられた搬送箱１１を搬送するものである。
【００３６】
図６及び図７は、本実施の形態のスタッキング装置の概略要部構成及びその動作を示す説明図である。
図６に示すように、本実施の形態のスタッキング装置６は、図示しないハウジング内において、第１の搬送コンベヤの搬送方向Ａの下流側に設けられた壁部６１と、この壁部６１の下方に設けられた姿勢制御手段６２と、この姿勢制御手段６２の下方に設けられた収容部６３及びプッシャ６４とを有している。
【００３７】
スタッキング装置６の壁部６１は、第１の搬送コンベヤ５から投げ出される物品１０の軌跡と交差する位置において、鉛直方向に対し搬送方向Ａの下流側に所定の角度だけ上方に傾斜させて設けられている。
【００３８】
姿勢制御手段６２は、第１の搬送コンベヤ５の終端部と上述の壁部６１との間であって、これらの下方に配設された平板状の支持部材６２ａを有している。
【００３９】
この支持部材６２ａは水平に配置され、図示しない駆動機構によって搬送方向Ａに沿って水平方向に往復動するように構成されている。また、第１の搬送コンベヤ５の終端部と支持部材６２ａとの間には、鉛直方向に立てられた平板状の突き当て部材６５が設けられている。
【００４０】
収容部６３の下方には、姿勢制御手段６２の支持部材６２ａと平行に配設された平板状の支持板６６が設けられ、これにより支持部材６２ａと支持板６６との間に物品１０を数個（本実施の形態においては５個）程度収容可能な空間が形成されている。
【００４１】
なお、支持板６６の先端部は、上述した第２の搬送コンベヤ７の近傍に配置されている。
【００４２】
プッシャ６４は、例えばエアシリンダのピストンに固定された平板状の押出部材６４ａを有し、この押出部材６４ａは上記収容部６３内を搬送方向Ａに沿って水平方向に往復動できるように構成されている。
【００４３】
このような構成を有する本実施の形態のスタッキング装置６においては、図６に示すように、第１の搬送コンベヤ５によって搬送されその終端部から投げ出された物品１０は、壁部６１と衝突して下方に落下し、姿勢制御手段６２の支持部材６２ａによって水平に支持される。この場合、壁部６１は若干上方に傾斜しているため、物品１０は、ほぼ水平の姿勢で落下し、支持部材６２ａ上に円滑に載置される。
【００４４】
そして、所定のタイミングで姿勢制御手段６２の支持部材６２ａを搬送方向Ａに対して上流側に移動させる。これにより物品１０は、ほぼ水平の姿勢を保持したまま下方に落下して支持板６６上に載置される。
【００４５】
その後、第１の搬送コンベヤ５から投げ出される物品１０と対応するように支持部材６２ａを所定のタイミングで搬送方向Ａ又はその反対方向に往復動させ、各物品１０を順次支持板６６上に積み重ねる。
【００４６】
そして、図７に示すように、収容部６３において所定数（本実施の形態の場合は５個）の物品１０が積み重なった時点でプッシャ６４の押出部材６４ａを搬送方向Ａへ移動させる。これにより積み重ねられた物品１０の後端部が整列された状態で一つの群として第２の搬送コンベヤ７に向って移送される。
【００４７】
この状態では、第２の搬送コンベヤ７上の搬送箱１１の所定の領域１１ａ〜１１ｅが移送される物品１０と対向するように第２の搬送コンベヤ７を停止させておく。その結果、各物品１０がそれぞれ一つの群として整列され積み重ねられた状態で搬送箱１１の所定の領域に収容される。
【００４８】
そして、上述した動作を繰り返すことにより、搬送箱１１の各領域１１ａ〜１１ｅに物品１０が収容される。
【００４９】
一方、図４に示すように、第３の搬送コンベヤ（第１及び第２の搬送ライン７１、７２）の終端部には、搬送箱１１を検出するためのセンサ７３、７４と、各センサ７３、７４にて検出された結果に基づいて動作するプッシャ（パッキング手段）７５が設けられている。
【００５０】
これらのプッシャ７５は、搬送箱１１に収容された物品１０を第１及び第２の搬送ライン７１、７２の側方へ押し出すためのもので、搬送箱１１の各領域１１ａ〜１１ｅ内に挿入可能な複数の押し出し部を有している。
【００５１】
さらに、第１及び第２の搬送ライン７１、７２の側方には、第１及び第２の搬送ライン７１、７２と平行な第１及び第２の搬送ライン８１、８２を有する第３の搬送コンベヤ８が配設されている。この第３の搬送コンベヤ８は、空の集品箱が搬送されるようになっている。
【００５２】
そして、第１の搬送ライン７１、８１の間、及び第２の搬送ライン７２、８２の間には、搬送箱１１から押し出された物品１０を載置するためのステージ７６が設けられている。このステージ７６の近傍には、載置された物品１０をステージ７に沿って移送するためのプッシャ７７と、移送された物品１０を第３の搬送コンベヤ８上の集品箱１１内に挿入するためのプッシャ７８が設けられている。
【００５３】
このような構成においては、第１及び第２の搬送ライン７１、７２によって搬送される搬送箱１１をセンサ７３、７４によって検出した後、図４に示すように、搬送箱１１を所定の位置に停止させ、プッシャ７５を動作させて物品１０をステージ７６上に送り出す。
【００５４】
そして、プッシャ７６、７７を順次動作させ、物品１０を第３の搬送コンベヤ８上に停止している集品箱１２内に挿入する。さらに、後続の搬送箱１１に収容された物品１０を同様の方法によって集品箱１２内に挿入する。
【００５５】
これにより、物品１０は二層の状態で集品箱１２に挿入される。その後、第１及び第２の搬送ライン８１、８２を再び動作させることによって、物品１０を収容した集品箱１２を集荷位置に向って搬送する。
【００５６】
以上述べたように本実施の形態にあっては、物品１０切出装置２の複数のラック２１、２２から複数の搬送ライン５１、５２に物品１０を切り出し、これら複数の搬送ライン５１、５２によって搬送される物品１０を所定の搬送ライン５１に合流させるようにしたことから、単一の搬送ラインに物品１０を切り出す従来技術に比べて切り出し可能な物品１０の量を増加させることができ、ピッキング能力を大幅に向上させることができる。
【００５７】
また、本実施の形態では、Ａ型のフレームを有する保管棚２０を用いることによって、保管棚２０自体の数を増やす必要がないので、物品補充用の人員を増やす必要がなく、人時生産性を大幅に向上させることが可能になる。
【００５８】
さらに、本実施の形態においては、搬送される物品１０に付されたバーコードを読み取るためのスキャナ５０を備えていることから、物品１０の補充ミスを自動的に検出することができる。
【００５９】
また、搬送される物品１０を所定の集品箱１２に収容するための自動パッキング手段を備えることにより、更なるピッキング能力の向上を図ることができる。
【００６０】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述したピッキングシステムは一例であり、本発明は種々のピッキングシステムに適用することができる。
【００６１】
また、本発明は、２つの搬送ラインを用いて物品を搬送する場合のみならず、３つ以上の搬送ラインを用いる場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】（ａ）：本発明の自動ピッキングシステムの実施の形態の前段部分の概略構成図である。（ｂ）：同自動ピッキングシステムの搬送制御手段の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態における保管棚の近傍を示す正面図である。
【図３】同保管棚の構成を示す側面図である。
【図４】同実施の形態のピッキングシステムの後段部分を示す概略構成図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態において用いられる搬送箱を示すもので、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は、物品を収容した状態の同搬送箱の正面図、図５（ｃ）は、物品を収容した状態の同搬送箱の側面図である。
【図６】同実施の形態のスタッキング装置の概略要部構成及びその動作を示す説明図である（その１）。
【図７】同実施の形態のスタッキング装置の概略要部構成及びその動作を示す説明図である（その２）。
【符号の説明】
【００６３】
１…ピッキングシステム
２…物品切出装置
３…搬送制御手段
５…第１の搬送コンベヤ
７…第２の搬送コンベヤ
８…第３の搬送コンベヤ
９…作業者
１０…物品
２０…保管棚
２１…第１のラック
２２…第２のラック
４１…第１の切出手段
４２…第２の切出手段
５０…スキャナ
５１、５２…搬送ライン
５３…合流部
５４…切換部材
Ａ…搬送方向
【図１】
2005119775.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】
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【図７】
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