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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-210547(P2016-210547A)
(43)【公開日】2016年12月15日
(54)【発明の名称】ピッキングシステム
(51)【国際特許分類】
B65G 1/04 20060101AFI20161118BHJP
B65G 1/00 20060101ALI20161118BHJP
【ＦＩ】
B65G1/04 503
B65G1/00 501C
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2015-94373(P2015-94373)
(22)【出願日】2015年5月1日
(71)【出願人】
【識別番号】000006297
【氏名又は名称】村田機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】増田 潤一
(72)【発明者】
【氏名】田井 彰人
【テーマコード（参考）】
3F022
【Ｆターム（参考）】
3F022AA15
3F022EE02
3F022EE04
3F022EE05
3F022EE09
3F022FF01
3F022JJ08
3F022JJ14
3F022JJ18
3F022KK01
3F022KK16
3F022LL07
3F022MM03
3F022MM36
3F022MM40
(57)【要約】
【課題】ピッキングシステムにおいて、各種作業の自動化を実現する。【解決手段】ピッキングシステム１は、天井レール７と、ラック５と、第１スタッカクレーン１１と、第２スタッカクレーン１７と、アソート準備ステーション１０１と、を備えている。ラック５は、天井レール７の一部に沿って設けられ、容器２３又は複数の容器２３を収納できる集品棚部材２５を収納可能な複数の棚５ａを有する。第１スタッカクレーン１１は、天井レール７を走行可能であり、集品棚部材２５を移載可能な第１移載装置１５を有する。第２スタッカクレーン１７は、天井レール７を走行可能であり、容器２３を移載可能な第２移載装置２１を有する。アソート準備ステーション１０１は、天井レール７の一部に近接して配置され、第２スタッカクレーン１７から容器２３を受け取り及び第２スタッカクレーン１７に容器２３を受け渡し可能な容器授受部１０３を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周回軌道と、
前記周回軌道の一部に沿って設けられ、容器又は複数の容器を収納できる集品棚部材を収納可能な複数の棚を有するラックと、
前記周回軌道を走行可能であり、前記集品棚部材を移載可能な第１移載装置を有する第１スタッカクレーンと、
前記周回軌道を走行可能であり、前記容器を移載可能な第２移載装置を有する第２スタッカクレーンと、
前記周回軌道の一部に近接して配置され、前記第２スタッカクレーンから容器を受け取り可能な容器受け取り部と、前記第２スタッカクレーンに前記容器を受け渡し可能な容器受け渡し部を有するアソート準備ステーションと、
を備えたピッキングシステム。
前記周回軌道の一部に沿って設けられ、容器又は複数の容器を収納できる集品棚部材を収納可能な複数の棚を有するラックと、
前記周回軌道を走行可能であり、前記集品棚部材を移載可能な第１移載装置を有する第１スタッカクレーンと、
前記周回軌道を走行可能であり、前記容器を移載可能な第２移載装置を有する第２スタッカクレーンと、
前記周回軌道の一部に近接して配置され、前記第２スタッカクレーンから容器を受け取り可能な容器受け取り部と、前記第２スタッカクレーンに前記容器を受け渡し可能な容器受け渡し部を有するアソート準備ステーションと、
を備えたピッキングシステム。
【請求項2】
前記周回軌道の一部に近接して配置され、前記第１スタッカクレーンから前記集品棚部材を受け取る集品棚部材受け取り部と、前記第１スタッカクレーンに前記集品棚部材を受け渡す集品棚部材受け渡し部を有するデジタルアソートシステム・エリアをさらに備えている、請求項１に記載のピッキングシステム。
【請求項3】
前記デジタルアソートシステム・エリアに配置され、転動車輪を有する台車に載置された前記集品棚部材を押す又は引くことで移動させる自動搬送車をさらに備えている、請求項２に記載のピッキングシステム。
【請求項4】
前記周回軌道の一部に近接して配置され、前記第１スタッカクレーンから受け渡されたパレットから荷物を受け取り可能な荷物受け取り部を有するデパレ・ピッキングステーションをさらに備えている、請求項１〜３のいずれかに記載のピッキングシステム。
【請求項5】
前記周回軌道の一部に近接して配置され、前記容器を他の施設に搬送するためのシュートをさらに備えている、請求項１〜４のいずれか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、特に、スタッカクレーン及びラックを有するピッキングシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、搬送車及び自動倉庫を有する施設では、搬送車は周回軌道を走行しながら物品を搬送する（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の組立ライン工場は、物品搬入ゾーン１０００、棚設備２００、及び組立ラインゾーン３００を有しており、天井自走車１０は走行レールＲを走行することで各ゾーン間を移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭６３−２４２８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ピッキングシステムでは、一般の商品を出荷する際には、顧客ごとの複数種類の商品を容器に収容し、さらに出荷先ごとに複数の容器をキャリアに収容し、その後にキャリアごと出庫を行うことがある。しかし、その場合の各種作業の自動化は十分に行われおらず、搬送能力が十分に高くない。
【0005】
本発明の課題は、ピッキングシステムにおいて、各種作業の自動化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
【0007】
本発明の一見地に係るピッキングシステムは、周回軌道と、ラックと、第１スタッカクレーンと、第２スタッカクレーンと、アソート準備ステーションと、を備えている。ラックは、周回軌道の一部に沿って設けられ、容器又は複数の容器を収納できる集品棚部材を収納可能な複数の棚を有する。
第１スタッカクレーンは、周回軌道を走行可能であり、集品棚部材を移載可能な第１移載装置を有する。
第２スタッカクレーンは、周回軌道を走行可能であり、容器を移載可能な第２移載装置を有する。
アソート準備ステーションは、周回軌道の一部に近接して配置され、第２スタッカクレーンから容器を受け取り可能な容器受け取り部と、第２スタッカクレーンに容器を受け渡し可能な容器受け渡し部とを有する。
【0008】
このシステムでは、容器受け取り部は、オーダーのあった商品が入っている在庫の容器を第２スタッカクレーンから受け取ることができる。また、容器受け渡し部は、オーダー分を取り去った残りの商品が入っている容器を第２スタッカクレーンに受け渡すことができる。
【0009】
ピッキングシステムは、デジタルアソートシステム・エリアをさらに備えていてもよい。このエリアは、周回軌道の一部に近接して配置され、第１スタッカクレーンから集品棚部材を受け取る集品棚部材受け取り部と、第１スタッカクレーンに集品棚部材を受け渡す集品棚部材受け渡し部とを有する。このシステムでは、第１スタッカクレーンは、周回軌道を走行して、商品入り容器が載った集品棚部材を、デジタルアソートシステム・エリアの集品棚部材受け渡し部に運ぶ。また、第１スタッカクレーンは、周回軌道を走行して、集品棚部材受け渡し部に接近して、そこから集品棚部材を受け取る。
【0010】
ピッキングシステムは、自動搬送車をさらに備えていてもよい。自動搬送車は、デジタルアソートシステム・エリアに配置され、転動車輪を有する台車に載置された集品棚部材を押す又は引くことで移動させる。このシステムでは、自動搬送車は、デジタルアソートシステム・エリアにおいて、台車に載置された集品棚部材を移動する。例えば、自動搬送車は、集品棚部材受け取り部から集品棚部材をエリアの載置場所又は検査・梱包場まで運ぶ。また、自動搬送車は、集品棚部材をエリアの載置場所から集品棚部材受け渡し部まで運ぶ。
【0011】
ピッキングシステムは、デパレ・ピッキングステーションをさらに備えていてもよい。ステーションは、周回軌道の一部に近接して配置され、第１スタッカクレーンから受け渡されたパレットから荷物を受け取り可能な荷物受け取り部を有する。このシステムでは、第１スタッカクレーンは、例えば、周回軌道を走行して、荷物を載せたパレットをデパレ・ピッキングステーションの荷物受け取り部に運ぶ。デパレ・ピッキングステーションの荷物受け取り部では、第１スタッカクレーンから荷物及びパレットが降ろされて、次に荷物がパレットから降ろされる。
ピッキングシステムは、周回軌道の一部に近接して配置され、容器を他の施設に搬送するためのシュートをさらに備えていてもよい。
このシステムでは、例えば、第２スタッカクレーンは、周回軌道を走行して、容器をシュートまで運ぶ。シュートは、容器を他の施設に搬送する。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係るピッキングシステムでは、各種作業の自動化を実現される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態としてのピッキングシステムの概略平面図。
【図2】ピッキングシステムの自動倉庫の概略正面図。
【図3】第１スタッカクレーンの概略平面図。
【図4】第２スタッカクレーンの概略平面図。
【図5】自動倉庫の制御構成を示すブロック図。
【図6】自動倉庫の制御動作を示すフローチャート。
【図7】第２移載装置の概略平面図。
【図8】第２移載装置の概略正面図。
【図9】第２移載装置の概略平面図。
【図10】第２移載装置の概略正面図。
【図11】第２移載装置の概略平面図。
【図12】第２移載装置の概略正面図。
【図13】第２移載装置の概略平面図。
【図14】第２移載装置の概略正面図。
【図15】第２移載装置の概略平面図。
【図16】第２移載装置の概略正面図。
【図17】第２移載装置の概略平面図。
【図18】第２移載装置の概略正面図。
【図19】第２移載装置の概略平面図。
【図20】第２移載装置の概略正面図。
【図21】第２移載装置の概略平面図。
【図22】第２移載装置の概略正面図。
【図23】第１移載装置の概略平面図。
【図24】第１移載装置の概略正面図。
【図25】第１移載装置、集品棚部材及び台車の概略正面図。
【図26】台車、集品棚部材及び自動搬送車の概略正面図。
【図27】自動搬送車、集品棚部材及び台車の概略側面図。
【図28】台車、集品棚部材及びアソートカートの概略側面図。
【図29】第１移載装置、集品棚部材及び台車の概略正面図。
【図30】台車、集品棚部材及び自動搬送車の概略正面図。
【図31】第２移載装置の概略平面図。
【図32】第２移載装置の概略正面図。
【図33】第２移載装置の概略平面図。
【図34】第２移載装置の概略正面図。
【図35】第２移載装置の概略平面図。
【図36】第２移載装置の概略正面図。
【図37】第２移載装置及びシュートの概略平面図。
【図38】第２移載装置及びシュートの概略正面図。
【図39】第２移載装置及びシュートの概略平面図。
【図40】第２移載装置及びシュートの概略正面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
１．第１実施形態（１）ピッキングシステム
図１及び図２を用いて、ピッキングシステム１を説明する。ピッキングシステム１は、倉庫内でピッキング（荷揃え）ができるシステムである。ピッキングシステム１は、主に、自動倉庫３を有している。図１は、本発明の一実施形態としてのピッキングシステムの概略平面図である。図２は、ピッキングシステムの自動倉庫の概略正面図である。なお、このピッキングシステム１は、工場の部品倉庫、一般物流倉庫等に適用可能であるが、特に、注文者の数及び商品の数及び種類が多数となるような例えば一般消費者用の通信販売用物品倉庫に最適である。
自動倉庫３は、複数のラック５を有している。ラック５は、複数段の棚５ａを有している。複数のラック５は、図１において、左右方向に延びて並列的に配置されている。棚５ａは、図２に示すように、集品棚部材２５を収納可能である。なお、棚５ａは、例えば商品が１ダース入った商品収容箱２８もパレットＰを用いて収納可能である。容器２３は、ケース、バケットとも言われ、商品を収納可能な部材である。集品棚部材２５は、キャリアとも言われ、複数の容器２３を収納可能である。集品棚部材２５は、複数段の支持部を有する棚構造を有している。なお、集品棚部材２５が収納な可能な容器の数、集品棚部材２５の構造は特に限定されない。ただし、集品棚部材２５の底面はパレットＰの底面と同様の構造を有しており、それにより第１スタッカクレーン１１によって支持及び搬送される。また、図１においてはアルファベットが付されているのは、パレットＰである。
自動倉庫３は、ラック５に沿って設けられた天井レール７（軌道の一例）を有している。天井レール７は、ラック５より高い位置、すなわち、記複数段の棚５ａより高い位置に設けられている。天井レール７は、複数の周回軌道を有している。
天井レール７は、ラック５の間の通路５ｂの上方に配置されている。
【0015】
自動倉庫３は、２種類のスタッカクレーン、つまり、第１スタッカクレーン１１及び第２スタッカクレーン１７を有している。図１では、１台の第１スタッカクレーン１１及び１台の第２スタッカクレーン１７が示されているが、それぞれの台数は特に限定されない。第１スタッカクレーン１１は、天井レール７に沿って走行する。第１スタッカクレーン１１は、図２に示すように、懸垂式のスタッカクレーンであって、天井レール７から懸垂した状態で走行する。第１スタッカクレーン１１は、天井レール７を利用して駆動走行、分岐走行する。なお、図２に示すように、下部ガイドレール１８を設けて第１スタッカクレーン１１の下方を支持してもよい。下部ガイドレール１８は、例えば、通路５ｂのうちラック前面の直線経路部分に設けられる。
【0016】
図３に示すように、第１スタッカクレーン１１は、走行方向（白抜き矢印で示す）に並んだ複数の駆動台車１３を有している。この実施形態では、駆動台車１３は８台設けられている。図３は、第１スタッカクレーンの概略平面図である。第１スタッカクレーン１１は、複数の駆動台車１３に対して昇降可能に吊り下げられた第１移載装置１５を有している。第１移載装置１５は、集品棚部材２５又は商品収容箱２８を移載可能である。
以上に述べたように懸垂式スタッカクレーンは、上部構造が、走行及び分岐を行い、さらには下部構造を懸垂している。ただし、懸垂式スタッカクレーンは床面を転動するキャスター車輪を有していてもよい。
【0017】
第２スタッカクレーン１７は、天井レール７に沿って走行する。第２スタッカクレーン１７は、図２に示すように、懸垂式のスタッカクレーンであって、天井レール７から懸垂した状態で走行する。図４に示すように、第２スタッカクレーン１７は、走行方向に並んだ複数の駆動台車１３を有している。第２スタッカクレーン１７の駆動台車１３は第１スタッカクレーン１１の駆動台車１３と同じ構造を有する。この実施形態では、駆動台車１３は４台設けられている。すなわち、第２スタッカクレーン１７の駆動台車１３は、第１スタッカクレーン１１の駆動台車１３より数が少ない。図４は、第２スタッカクレーンの概略平面図である。第２スタッカクレーン１７は、複数の駆動台車１３に対して昇降可能に吊り下げられた第２移載装置２１を有している。第２移載装置２１は、容器２３を移載可能である。
【0018】
以上に述べたように、第１スタッカクレーン１１と第２スタッカクレーン１７は、同一軌道を走行する。これは、走行機構をモジュール化することにより、軌道を共通化しているからである。第１スタッカクレーン１１と第２スタッカクレーン１７は、駆動台車の数を異ならせることで、重量が異なる荷物への対応を実現している。つまり、同一種類の駆動台車を用いてそれらの数を異ならせた構造を採用することで、重量が異なる荷物を搭載可能の２種類のスタッカクレーンが同一の軌道を走行可能になっている。この結果、低コストの自動倉庫３が実現される。
なお、一例として、駆動台車２台で２０００ｋｇｆを懸垂可能であるので、第１スタッカクレーン１１は本体荷重及び荷物荷重の合計８０００ｋｇｆを懸垂可能であり、第２スタッカクレーン１７は本体荷重及び荷物荷重の合計４０００ｋｇｆを懸垂可能である。
【0019】
（２）ピッキングシステムの制御構成図５を用いて、ピッキングシステムの制御構成を説明する。図５は、自動倉庫の制御構成を示すブロック図である。
第１スタッカクレーン１１は、第１コントローラ８１を有している。第１コントローラ８１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなりプログラムを実行するコンピュータである。
【0020】
第１コントローラ８１は、各駆動台車１３の動作を制御する。第１コントローラ８１には、各駆動台車１３のリニアモータ４９及び分岐合流切替装置５７が接続されている。さらに、第１コントローラ８１には、第１移載装置１５及び昇降装置３５が接続されており、第１コントローラ８１は、それらに駆動信号を送信可能である。第１移載装置１５は、例えば、従来のスライドフォーク式であり、スライドフォーク１５ａを有している。なお、走行状態に関する情報を検出するためのセンサは、各駆動台車１３に設けられている。以上より、第１コントローラ８１は、走行駆動、分岐切替など、各駆動台車１３の個々の位置に基づいて適したタイミング・能力を制御できる。
【0021】
第２スタッカクレーン１７は、第２コントローラ８２を有している。第２コントローラ８２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなりプログラムを実行するコンピュータである。第２コントローラ８２は、各駆動台車１３の動作を制御する。第２コントローラ８２には、各駆動台車１３のリニアモータ４９及び分岐合流切替装置５７が接続されている。さらに、第２コントローラ８２には、第２移載装置２１及び昇降装置３５が接続されており、第２コントローラ８２は、それらのモータに駆動信号を送信可能である。
第２移載装置２１は、ピース移載コンベア１５１と、ケース移載コンベア１５３とを有している。ピース移載コンベア１５１は、ピースコンベア１５５と、コンベアスライド装置１５７とを有している。ケース移載コンベア１５３は、アーム駆動装置１５９と、ケースコンベア１６１とを有している。第２移載装置２１の詳細は後述する。
なお、走行状態に関する情報を検出するためのセンサは、各駆動台車１３に設けられている。以上より、第２コントローラ８２は、走行駆動、分岐切替など、各駆動台車１３の個々の位置に基づいて適したタイミング・能力を制御できる。
【0022】
第１コントローラ８１及び第２コントローラ８２は、上位コントローラ８３と交信可能である。上位コントローラ８３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなりプログラムを実行するコンピュータである。上位コントローラ８３は、自動倉庫３全体を制御し、特に、第１スタッカクレーン１１及び第２スタッカクレーン１７による容器２３及び集品棚部材２５の移載と搬送、及びこれらによる出庫物品の荷揃えを制御する。上位コントローラ８３は、第１スタッカクレーン１１及び第２スタッカクレーン１７を管理し、これらに走行指令又は搬送指令を割り付ける割り付け機能を有している。なお、「搬送指令」は、走行指令、及び荷つかみ位置と荷おろし位置を含む移載指令を含んでいる。
【0023】
（３）アソート準備ステーションピッキングシステム１は、図１に示すように、アソート準備ステーション１０１を有している。アソート準備ステーション１０１は、地上に配置されており、天井レール７（周回軌道の一例）の一部に平面視で近接して配置されている。アソート準備ステーション１０１は、第２スタッカクレーン１７との間で、容器２３を受け取り及び受け渡し可能な容器授受部１０３を有する。容器授受部１０３は、オーダーの有った商品が入っている在庫の容器２３を、第２スタッカクレーン１７から受け取ることができる。また、容器授受部１０３は、オーダー分を取り去った残りが入っている容器２３を第２スタッカクレーン１７に受け渡すことができる。なお、上記実施形態では、容器授受部１０３は容器受け渡し部と容器受け取り部を兼用していたが、容器受け渡し部と容器受け取り部は独立していてもよい。
さらに、アソート準備ステーション１０１では、オーダー分の商品を第２スタッカクレーン１７に受け渡すことができる。そのような機構として、アソート準備ステーション１０１は、コンベア１３７を有している。具体的には、アソート準備ステーション１０１において、作業者又はロボットが、容器２３に入った商品を取り出して、コンベア１３７に供給する。
【0024】
第２スタッカクレーン１７は、天井レール７を走行してアソート準備ステーション１０１に接近し、次に、例えばアソート準備ステーション１０１から商品を受け渡される。第２スタッカクレーン１７は、続いて、商品を自機内の容器２３に投入する。さらに、第２スタッカクレーン１７は、天井レール７を走行してラック５の棚５ａに置かれた集品棚部材２５に接近して、商品が入った容器２３を集品棚部材２５に移載する。例えば、第２スタッカクレーン１７は商品ごとに上記動作を実行する。集品棚部材２５に予定の商品が全て積み込まれると、次に、第１スタッカクレーン１１が天井レール７を走行して集品棚部材２５に接近し、次に、ラック５の棚５ａに置かれた集品棚部材２５を第１スタッカクレーン１１に積み込む。その状態で、第１スタッカクレーン１１は、天井レール７を走行して集品棚部材２５を目的の場所に運ぶ。
【0025】
（４）デジタルアソートシステム・エリアピッキングシステムは、図１に示すように、デジタルアソートシステム・エリア１０７を有している。このエリア１０７は、地上に設けられ、天井レール７の周回軌道の一部に平面視で近接して配置されたエリアである。エリア１０７は、図１及び図２７に示すように、複数のパレットＰ及び集品棚部材２５を載置可能な載置場所１０７ａを有している。エリア１０７は、図１に示すように、第１スタッカクレーン１１から集品棚部材２５を受け取る集品棚部材受け取り部１０９と、第１スタッカクレーン１１に集品棚部材２５を受け渡す集品棚部材受け渡し部１１１とを有する。なお、集品棚部材受け取り部１０９に対しては、第１スタッカクレーン１１は、空の集品棚部材２５及び容器２３が積まれた集品棚部材２５の両方を搬送可能である。また、集品棚部材受け取り部１０９と集品棚部材受け渡し部１１１は兼用されていてもよい。
このエリア１０７では、図２８に示すように、作業者が１種類の商品を積み込んだアソートカート１１３を用いて、集品棚部材２５に収容された容器２３に商品を配布していくことができる。アソートカート１１３は、コンピュータ（図示せず）及びディスプレイ１１３ａを搭載しており、上位のコントローラ（例えば、上位コントローラ８３）と通信可能である。作業者は、ディスプレイ１１３ａに示された情報に基づいて作業を行う。なお、アソートカート１１３による仕分けは、例えば、ＡＢＣパレート分析のＡグループに属する商品に適用される。
【0026】
ピッキングシステム１は、図１に示すように、自動搬送車１１５を有している。自動搬送車１１５は、デジタルアソートシステム・エリア１０７に配置され、転動車輪を有する台車１１７に載置された集品棚部材２５を押す又は引くことで、移動させる。自動搬送車１１５は、コンピュータ（図示せず）を搭載しており、上位のコントローラ（例えば、上位コントローラ８３）と通信可能である。また、第１スタッカクレーン１１は、天井レール７の周回軌道を走行して、商品入り容器２３が載った集品棚部材２５を、デジタルアソートシステム・エリア１０７の集品棚部材受け取り部１０９に運ぶ。そして、図２９に示すように、第１スタッカクレーン１１の第１移載装置１５が、集品棚部材２５を集品棚部材受け取り部１０９にある台車１１７の上に移載する。その後、図３０に示すように、自動搬送車１１５は、デジタルアソートシステム・エリア１０７において、台車１１７に載置された集品棚部材２５を移動する。具体的には、自動搬送車１１５は、集品棚部材受け取り部１０９から集品棚部材２５をエリア１０７の載置場所１０７ａの所定の位置まで運ぶ。
また、自動搬送車１１５は、集品棚部材２５をエリア１０７の載置場所１０７ａから集品棚部材受け渡し部１１１まで運ぶ。その後、第１スタッカクレーン１１は、天井レール７を走行して、集品棚部材受け渡し部１１１に接近して、そこから集品棚部材２５を受け取る。
【0027】
（５）デパレ・ピッキングステーションピッキングシステム１は、図１に示すように、デパレ・ピッキングステーション１２１を有している。デパレ・ピッキングステーション１２１は、地上に設けられ、天井レール７の一部に平面視で近接して配置されている。
具体的には、デパレ・ピッキングステーション１２１は、パレットＰに載った荷物（例えば、商品が入った商品収容箱２８）をパレットＰから降ろす作業に用いられる。デパレ・ピッキングステーション１２１は、荷物授受部１２３を有している。荷物授受部１２３は、コンベア１７１と、ロボット（図示せず）とを有している。ロボットは、例えば、パレットＰから商品収容箱２８を降ろす。降ろされた荷物は、商品収容箱２８のままで保管される。又は、ロボットが、パレットＰに積まれた商品収容箱２８から商品を取り出して、容器２３に入れて保管することもできる。なお、上記実施形態では、荷物授受部は荷物受け渡し部と荷物受け取り部を兼用していたが、荷物受け渡し部と荷物受け取り部は独立していてもよい。
第１スタッカクレーン１１は、例えば、天井レール７を走行して、商品収容箱２８が積まれたパレットＰをデパレ・ピッキングステーション１２１の荷物授受部１２３に運ぶ。デパレ・ピッキングステーション１２１では、荷物授受部１２３においてパレットＰから荷物が降ろされる。
また、アソート準備ステーションと、デパレ・ピッキングステーションの機能を兼ね備えた１つのステーションを設けてもよい。
【0028】
（６）シュートピッキングシステム１は、図１に示すように、天井レール７の一部に近接して配置され、容器２３及び／又は商品を他の設備に排出するためのシュート１２７をさらに備えている。
例えば、第２スタッカクレーン１７は、天井レール７を走行して、容器２３をシュート１２７まで運ぶ。シュート１２７は、容器２３及び／又は商品を他の設備に排出することで、方面別仕分けを行う。なお、第２スタッカクレーン１７は、走行しながら容器２３を１２７に排出できる。
【0029】
図３１〜図３８を用いて、上記動作をより詳細に説明する。図３１及び図３２に示すように、デパレ・ピッキングステーション１２１の荷物授受部１２３は、コンベア１７１を有している。コンベア１７１は、例えばベルトコンベアであり、商品収容箱２８から取り出された商品Ｗ１が置かれている。第２移載装置２１は、荷物授受部１２３の側方に停止する。そして、ピースコンベア１５５が荷物授受部１２３側にスライドされる。
【0030】
続いて、図３３及び図３４に示すように、コンベア１７１及びピースコンベア１５５が駆動されて、商品Ｗ１はコンベア１７１からピースコンベア１５５に移動される。続いて、図３５及び図３６に示すように、ピースコンベア１５５がコンベアスライド装置１５７によってスライドされて、左右方向の反対側に移動させられる。この状態で第２スタッカクレーン１７は走行を続ける。
そして、第２スタッカクレーン１７がシュート１２７に接近すると、図３７及び図３８に示すように、ピースコンベア１５５が駆動されて、商品Ｗ１をシュート１２７に投入する。このように第２スタッカクレーン１７が走行しながら商品Ｗ１をシュート１２７に投入できる。なお、商品Ｗ１は、例えば、ＡＢＣパレート分析におけるＡグループの商品であって、シュート１２７によって方面別出荷エリアに直接搬送される。
【0031】
別の例として、第２スタッカクレーン１７がシュート１２７に接近すると、図３９及び図４０に示すように、ケースコンベア１６１が駆動されて、容器２３をシュート１２７に投入する。このように第２スタッカクレーン１７が走行しながら容器２３をシュート１２７に投入できる。以上に述べたように、シュート１２７は、容器単位又は商品単位での方面向け搬送を可能にする。
【0032】
（７）搬送動作の一例以下、集品システムとしてのピッキングシステムの搬送動作を説明する。
例えば、上位コントローラ８３は、オーダーに基づいて、オーダー単位で準備する商品の情報と、準備された商品が載置される集品棚部材２５の情報とを含む商品の搬送指令を第２スタッカクレーン１７に送信する。それにより、第２スタッカクレーン１７は、例えばパレットＰに搭載された集品棚部材２５又は商品収容箱２８から取り出された商品を、指定された集品棚部材２５に搬送する。「準備する商品の情報」は、商品が置かれているステーション又はコンベアの位置を含み、商品の種類、商品の個数、は含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。「準備された商品が載置される集品棚部材２５の情報」は、容器２３が置かれる位置を含んでおり、好ましくは、集品棚部材２５の位置も含んでいる。上位コントローラ８３は、さらに、商品が載置された集品棚部材２５を出庫する出庫指令を第１スタッカクレーン１１に送信する。それにより、第１スタッカクレーン１１は、集品棚部材２５ごと商品を出庫させる。
【0033】
搬送指令が発されると、第２スタッカクレーン１７が、商品を集品棚部材２５に搬送する。これにより、集品棚部材２５に商品が過不足なく集められる。すなわち、例えば個別配送先の商品群が容器２３単位で集められ、さらに各容器２３が集品棚部材２５に出庫単位で集められるので、出庫に不要な商品が集品棚部材２５に集められることがなく、また、商品が不足した状態の容器２３が集品棚部材２５に集められることもない。次に、上位コントローラ８３は、準備された商品が載置される集品棚部材２５の情報を含む商品の出庫指令を第１スタッカクレーン１１に送信する。そして、第１スタッカクレーン１１が、商品がそろえられた集品棚部材２５を棚５ａから運び出す。この結果、この集品システムにおいて、集品棚部材２５に商品が過不足なくそろった状態で出庫可能になる。なお、第２スタッカクレーン１７による搬送動作の前に、アソート準備ステーション１０１においては、必要な数の商品が準備される動作が行われ、第２スタッカクレーン１７は、アソート準備ステーション１０１から商品を積み込むことが好ましい。この場合は、オーダーがあった商品をその数だけを準備することになり、効率が良くなる。具体的には、第２スタッカクレーン１７が、前もって商品が入った容器２３をアソート準備ステーション１０１に搬送する。さらに、作業者が、アソート準備ステーション１０１において、投入する商品の種類及び数を確認し、さらに投入準備していることが好ましい。
【0034】
図６を用いて、上記の制御動作をさらに詳細に説明する。なお、以下の説明では、各装置のコントローラが制御を行っている。なお、本明細書の制御フローチャートは例示であって、必要に応じて、各ステップの順序を変えたり、各ステップを省略したりしてもよい。また、必要に応じて、複数のステップが同じタイミングで実行されてもよい。
図６において、ステップＳ１では、上位コントローラ８３は、オーダー単位及び出庫単位の情報に基づいて、第２スタッカクレーン１７の第２コントローラ８２に対して、搬送指令を送信する。この場合、送信先である第２スタッカクレーン１７は１台又は複数台である。
なお、上位コントローラ８３は、第２スタッカクレーン１７に供給する商品を準備する作業の指示内容を、アソート準備ステーション１０１に送信してもよい。アソート準備ステーション１０１へ指示される内容は、例えば、商品の情報（または容器の情報）、取り出す数量、置く位置を含んでいる。これにより、作業者は、第２スタッカクレーン１７に供給する商品を準備できる。具体的には、作業者は、アソート準備ステーション１０１でのモニタを用いて、例えば、第２スタッカクレーン１７に投入する商品の種類、数、投入タイミング、投入位置を知ることができる。
【0035】
ステップＳ２では、第２スタッカクレーン１７が、アソート準備ステーション１０１から商品を受け取る。なお、第２スタッカクレーン１７の第２移載装置２１は、ステップＳ２において商品を受け取る前に、必要な数の容器２３を積み込んでおく。第２スタッカクレーン１７が容器２３を積み込む場所は、例えば、ラック５内の集品棚部材２５、又はデパレ・ピッキングステーション１２１である。ステップＳ３では、オーダー単位の商品を容器２３に投入することが完了したか否かが判断される。完了していれば（ステップＳ３でＹｅｓ）、プロセスはステップＳ４に移行する。完了していなければ（ステップＳ３でＮｏ）、プロセスはステップＳ２に戻る。つまり、オーダー単位の商品が全て容器２３に投入されるまで、ステップＳ２が繰り返される。
ステップＳ４では、第２スタッカクレーン１７が、商品入り容器２３を指定された集品棚部材２５に搬送する。
【0036】
ステップＳ５では、集品棚部材２５において容器２３が出庫単位までそろったか否かが判断される。出庫単位まで容器がそろっていれば（ステップＳ５でＹｅｓ）、プロセスはステップＳ６に移行する。出庫単位まで容器がそろっていなければ（ステップＳ５でＮｏ）、プロセスはステップＳ２に移行し、第２スタッカクレーン１７による容器搬送が繰り返される。なお、異なる容器の搬送は異なる第２スタッカクレーン１７によって行われてもよい。また、上記実施形態では集品棚部材２５において容器２３が出庫単位までそろえば直ちに集品棚部材２５を出庫しているが、出庫のタイミングは後にずらしてもよい。また、上記実施形態では集品棚部材２５において容器２３が出庫単位までそろわなければ集品棚部材２５を出庫していないが、出庫のタイミングは前にずらしてもよい。
なお、アソート準備ステーション１０１及び第２移載装置２１による仕分けは、例えば、ＡＢＣパレート分析のＢ，Ｃグループに属する商品に適用される。
【0037】
図７〜図２２を用いて、上記の第２スタッカクレーン１７による容器搬送ステップの動作を説明する。最初に、図７及び図８を用いて、第２移載装置２１の構成を説明する。ピース移載コンベア１５１は、商品を移載するための移載装置である。ピース移載コンベア１５１は、左右方向に並んだピースコンベア１５５を有している。ピースコンベア１５５は、この実施形態では、走行方向に並んでおり、合計４台設けられている。ピースコンベア１５５は、左右方向に商品を搬送可能であり、例えば、ベルトコンベアである。ピースコンベア１５５は、コンベアスライド装置１５７（図５）によって、左右方向にスライド可能になっている。図７及び図８では、ピースコンベア１５５は左右方向に分かれた位置に配置されており、間に隙間１５８を形成している。
ケース移載コンベア１５３は、容器２３を移載するための移載装置である。ケース移載コンベア１５３は、ピース移載コンベア１５１の下方に配置されている。ケース移載コンベア１５３は、アーム駆動装置１５９を有している。アーム駆動装置１５９は、アーム１５３ａを左右方向に伸縮することで、容器２３を移載する装置である。ケース移載コンベア１５３は、左右方向に並んだ一対のケースコンベア１６１を有している。ケースコンベア１６１は、左右方向に容器２３を搬送可能であり、例えば、ベルトコンベアであり、荷物が置かれる駆動載置面１６１ａを有する。
【0038】
最初の動作として、第２スタッカクレーン１７の第２移載装置２１が容器２３を集品棚部材２５から取り込む動作を説明する。図７及び図８に示すように、第２移載装置２１は、空の容器２３が積まれた集品棚部材２５が置かれた目的の棚５ａの側方に配置される。この状態から、図９及び図１０に示すように、アーム駆動装置１５９がアーム１５９ａを棚５ａ側に伸ばして、アーム１５９ａに２個の容器２３を係合させる。続いて、図１１及び図１２に示すように、アーム駆動装置１５９がアーム１５９ａを第２移載装置２１側に縮ませて、２個の容器２３をケースコンベア１６１の上に移動させる。なお、移動させる容器２３の数は１個でもよいし、３個以上でもよい。
なお、第２スタッカクレーン１７の第２移載装置２１が容器２３を受け取る先は、デパレ・ピッキングステーション１２１であってもよい。その場合、例えば容器２３が収納された集品棚部材２５又は商品収容箱２８をラック５から搬送してきてデパレ・ピッキングステーション１２１において必要な数の容器２３を取り出して準備してもよい。
【0039】
次の動作として、第２移載装置２１が商品をアソート準備ステーション１０１から取り込む動作を説明する。アソート準備ステーション１０１においては、上位コントローラ８３からの指令に基づいて、必要な数の商品がすでに準備されている。準備の一例としては、第２スタッカクレーン１７が在庫商品の入った容器２３をアソート準備ステーション１０１に搬送し、次に例えば作業者が容器２３から必要数量の商品を取り出し、その商品をコンベア１３７上に載置する。
図１３及び図１４に示すように、第２移載装置２１は、アソート準備ステーション１０１の容器授受部１０３のコンベア１３７の側方に配置される。また、ピースコンベア１５５は全てが左右方向のコンベア１３７側に幅寄せされている。また、商品Ｗがコンベア１３７の上に搭載されている。コンベア１３７上への商品Ｗの搭載はロボット又は作業者によって行われる。以上に述べたように、ピースコンベア１５５は、コンベアスライド装置１５７によって走行方向に交差する方向の端部へスライドさせられることで、コンベア１３７と近接してそれによりコンベア１３７との間で商品Ｗを移載可能になる。
この状態から、図１５及び図１６に示すように、コンベア１３７及びピースコンベア１５５が駆動されることで、商品Ｗがコンベア１３７からピースコンベア１５５へと移動される。このようにピース移載コンベア１５１が左右方向の端部側にスライドさせられることで、コンベア１３７と近接してそれによりコンベア１３７との間で商品Ｗを移載可能になっている。
続いて、図１７及び図１８に示すように、ピースコンベア１５５が第２移載装置２１において左右方向両側に離れた位置に移動させられる。この状態で、次に、図１９及び図２０に示すように、ピースコンベア１５５が駆動されることで商品Ｗを隙間１５８側に移動させる。これにより、商品Ｗは隙間１５８から下方に落下して、容器２３内に投入される。このようにして、ピース移載コンベア１５１によって、商品Ｗを第２スタッカクレーン１７に積み込んで、さらに容器２３に投入（ピースアソート）できる。なお、図１７〜図２０の動作中は、第２スタッカクレーン１７は走行している。
【0040】
さらに次の動作として、第２移載装置２１が商品入り容器２３を集品棚部材２５に積み込む動作を説明する。図２１及び図２２に示すように、第２移載装置２１は、目的となる集品棚部材２５が置かれた目的の棚５ａの側方に配置される。この状態から、アーム駆動装置１５９がアーム１５９ａを棚５ａ側に伸ばして、２個の容器２３を集品棚部材２５内に搬入する。以上の動作は、必要に応じて商品ごとに第２スタッカクレーン１７が繰り返す。この結果、図２３に示すように、オーダー単位の複数種類の商品が入っている容器２３が積まれた集品棚部材２５が完成する。つまり、オーダー単位の容器２３を集品棚部材２５に出荷単位で集約して、それらを一括して搬送・出庫できる（グループ出庫）。
なお、第２スタッカクレーン１７によって、集品棚部材２５同士の間で容器２３単位での入れ替えが可能である。
【0041】
以上に述べたように、ピースコンベア１５５は、商品を容器２３に投入する投入装置として機能する。ケースコンベア１６１は、容器２３が載置される容器載置部として機能し、荷物が置かれる駆動載置面１６１ａを有する。ピースコンベア１５５は、ケースコンベア１６１の上方に設けられている。そして、ピースコンベア１５５が駆動されることで駆動載置面１５５ａ上の商品を搬送し、そのままに商品を下方に落下させることで、ケースコンベア１６１に載置された容器２３に商品を投入する。このようにして、投入装置の構造が簡単になる。ピースコンベア１５５が商品を容器２３に投入して、そのまま状態で第２スタッカクレーン１７が容器２３を搬送する。そして、第２スタッカクレーン１７は、容器２３に入った商品をそのまま集品棚部材２５に搬入する。このように容器２３への商品の積み込みが簡単に行われるので、搬送能力が向上している。
【0042】
図６に戻って、ステップＳ６では、上位コントローラ８３は、第１スタッカクレーン１１の第１コントローラ８１に対して、出庫指令を送信する。ステップＳ７では、第１スタッカクレーン１１が、上記の集品棚部材２５を受け取る。
ステップＳ８では、第１スタッカクレーン１１が、集品棚部材２５を例えばエリア１０７に搬送する。
【0043】
図２３〜図２５を用いて、上記の第１スタッカクレーン１１による集品棚部材搬送ステップの動作を説明する。図２３及び図２４に示すように、第１移載装置１５は、集品棚部材２５が置かれた棚５ａの側方に配置される。そして、第１移載装置１５は、スライドフォーク１５ａを棚５ａ側に伸ばして、集品棚部材２５を下方から支持する。続いて、図２４に示すように、スライドフォーク１５ａを縮めることで、集品棚部材２５を第１移載装置１５の上に移載する。この状態で、第１スタッカクレーン１１は目的地まで走行する。
【0044】
図２５に示すように、第１スタッカクレーン１１は、エリア１０７の集品棚部材受け取り部１０９に置かれた台車１１７の上に集品棚部材２５を移載する。以上にて、第１スタッカクレーン１１による集品棚部材２５の搬送は終了する。次に、図２６に示すように、自動搬送車１１５が、台車１１７を押す又は引くことによって載置場所１０７ａの中の１カ所又は検査・梱包場（図示せず）まで集品棚部材２５を搬送する。
なお、集品棚部材２５の搬送は、例えばフォークリフトなどの他の搬送装置によって行ってもよい。
【0045】
２．実施形態の特徴ピッキングシステム１（ピッキングシステムの一例）は、天井レール７（周回軌道の一例）と、ラック５（ラックの一例）と、第１スタッカクレーン１１（第１スタッカクレーンの一例）と、第２スタッカクレーン１７（第２スタッカクレーンの一例）と、アソート準備ステーション１０１（アソート準備ステーションの一例）と、を備えている。
ラック５は、天井レール７の一部に沿って設けられ、容器２３（容器の一例）又は複数の容器２３を収納できる集品棚部材２５（集品棚部材の一例）を収納可能な複数の棚５ａ（棚の一例）を有する。
第１スタッカクレーン１１は、天井レール７を走行可能であり、集品棚部材２５を移載可能な第１移載装置１５（第１移載装置）を有する。
第２スタッカクレーン１７は、天井レール７を走行可能であり、容器２３を移載可能な第２移載装置２１（第２移載装置）を有する。
アソート準備ステーション１０１は、天井レール７の一部に近接して配置され、第２スタッカクレーン１７から容器２３を受け取り及び第２スタッカクレーンに商品を受け渡し可能な容器授受部１０３（容器受け取り部、容器受け渡し部の一例）を有する。
容器授受部１０３は、オーダーのあった商品が入っている在庫の容器２３を第２スタッカクレーン１７から受け取ることができる。また、容器授受部１０３は、オーダー分を取り去った残りの商品が入っている容器２３を第２スタッカクレーン１７に受け渡すことができる。
【0046】
３．他の実施形態以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（１）前記実施形態ではスタッカクレーンは懸垂式であったが、地上走行式であってもよい。
（２）前記実施形態ではスタッカクレーンは駆動台車の数が異なる２種類が用いられていたが、１種類であってもよいし、３種類以上であってもよい。
（３）第１移載装置と第２移載装置の具体的な構成は、前記実施形態に限定されない。公知の移載装置を用いてもよい。
（４）前記実施形態では投入装置はスライド可能なコンベアで構成されていたが、他の構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0047】
本発明は、スタッカクレーン及びラックを有するピッキングシステムに広く適用できる。
【符号の説明】
【0048】
１ ：ピッキングシステム３ ：自動倉庫
５ ：ラック
５ａ ：棚
７ ：天井レール
１１ ：第１スタッカクレーン
１３ ：第１駆動台車
１３ａ ：シャフト
１５ ：第１移載装置
１５ａ ：スライドフォーク
１７ ：第２スタッカクレーン
１９ ：第２駆動台車
２１ ：第２移載装置
２３ ：容器
２５ ：集品棚部材
２８ ：商品収容箱
２９ ：第１ボギー構造
３１ ：上側ベース部材
３３ ：マスト
３３ａ ：アーム
３５ ：昇降装置
３７ ：昇降台
３９ ：昇降部
４１ ：第２ボギー構造
４７ ：永久磁石
４９ ：リニアモータ
５０ ：非接触給電線
５１ ：受電コイル
５３ ：走行車輪
５５ ：ガイドローラ
５７ ：分岐合流切替装置
５９ ：切替ローラ
６１ ：プレート
６３ ：モータ
６５ ：レール本体
６５ａ ：走行壁
６５ｂ ：側壁
６６ ：隙間
６６ａ ：直線側隙間
６６ｂ ：湾曲側隙間
６７ ：支持部材
６９ ：天井
７１ ：ボギー部材
７３ ：ボギー軸
７５ ：分岐切替構造
７９ ：ガイドレール
８１ ：第１コントローラ
８２ ：第２コントローラ
８３ ：上位コントローラ
９１ ：第１直線路
９３ ：第２直線路
９５ ：湾曲路
９７ ：分岐部
１０１ ：アソート準備ステーション
１０３ ：容器授受部
１０７ ：デジタルアソートシステム・エリア
１０７ａ ：載置場所
１０９ ：集品棚部材受け取り部
１１１ ：集品棚部材受け渡し部
１１３ ：アソートカート
１１３ａ ：ディスプレイ
１１５ ：自動搬送車
１１７ ：台車
１２１ ：デパレ・ピッキングステーション
１２３ ：荷物授受部
１２７ ：シュート
１３７ ：コンベア
１５１ ：ピース移載コンベア
１５３ ：ケース移載コンベア
１５５ ：ピースコンベア
１５５ａ ：駆動載置面
１５７ ：コンベアスライド装置
１５８ ：隙間
１５９ ：アーム駆動装置
１５９ａ ：アーム
１６１ ：ケースコンベア
１６１ａ ：駆動載置面
１７１ ：コンベア