特許 6343358 パレット及びケース自動収納ピッキングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6343358

(24)【登録日】2018年5月25日

(45)【発行日】2018年6月13日

(54)【発明の名称】パレット及びケース自動収納ピッキングシステム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/04 20060101AFI20180604BHJP

   B65G 1/00 20060101ALI20180604BHJP

【ＦＩ】

   B65G1/04 515B

   B65G1/04 507

   B65G1/00 501B

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-6369(P2017-6369)

(22)【出願日】2017年1月18日

【審査請求日】2017年1月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】513016954

【氏名又は名称】ＪＢ−Ｃｒｅａｔｅ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145470

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 健一

(72)【発明者】

【氏名】山岸 十郎

【審査官】 八板 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１０４６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０５１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６２３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０９７００８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １／００−１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケースが段積みされたパレットを保管するための棚を複数段で複数列有した格納棚と、
前記格納棚の構成に加え所定の高さに挿通されたケース払い出し用の搬送コンベアが設けられた搬送コンベア内蔵格納棚と、
前記格納棚と前記搬送コンベア内蔵格納棚とが組み合わされて並設された間を並行してクレーンが走行するための走行レーンと、
前記走行レーンを走行し前記パレットを各棚に収納及びピッキングするパレットクレーンと、
前記パレットクレーンが走行する前記走行レーンと同一レーン上を走行し前記棚に載置された前記ケースを１個ピッキングする移載装置が２機独立して昇降可能に設けられたケースピッキングクレーンと、
を有しており、
前記ケースピッキングクレーンの一方の移載装置が指定されたケースの棚の列に移動してピッキングすると同時に他方の移載装置が前記搬送コンベアの高さへ昇降して保持しているケースを前記搬送コンベアへ移載し、
前記ケースピッキングクレーンの移載装置は、前記ケース底面近傍に接触して該ケースを移載するためのコンベアであって先端部の回転軸の径が元部の回転軸の径よりも小さく構成されて上面に傾斜を有しかつ水平方向へ移動可能な移載コンベアと、前記ケース側面に空気圧により吸着する吸着ヘッドが１個設けられた伸縮可能な吸着アームと、を有し前記移載装置が垂直軸まわりに回動可能であること
を特徴とするパレット及びケース自動収納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、パレット自動倉庫に、パレットクレーンとケースピッキングクレーンの２機が同一走行レーンに配備されて協働動作することによりパレットの収納及びケースのピッキングを行う自動倉庫の収納・ピッキングシステムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

パレット自動倉庫では、パレットに段積みされたケースを所定の個数ピッキングする際にはパレットごとパレットクレーンによって払い出してからケースをピッキングする構成が多い。この方式の場合、一度の指令で１つのパレットから多数のケースをピッキングする用途つまり少品種大量ピッキングでは有効である。

【0003】

しかしながら、現在のネット物流では顧客からの注文は１ケース単位の多品種少量ピッキングがほとんどであり、上記のパレット保管方法では、ケースピッキングの生産性は確保できない。
通常のパレット自動倉庫では、１時間にパレットを出し入れできる能力は３０パレット前後であり、１パレットのピッキングが１ケースであれば、１時間に３０ケースしかピッキング出来ないことになり、コスト的に問題がある。
結果、多品種少量ピッキングの場合、パレットは１パレット単位で倉庫に平面保管され、そこから人的にピッキングする方法となる。倉庫一面に置かれたパレットの間を通り、ケースピッキングするために、歩く作業が多くなり、１時間に５０ケース前後と低いピッキング生産性となる。さらに、パレットを多段に積めず、パレット１段積みとなり、広いスペースが必要となる。

【0004】

上記課題に対して特許文献１のような自動倉庫が発明されている。特許文献１の自動倉庫は、２台の固定棚の間に設けられたレールにはケースが段積みされた櫛歯状のコンテナ（パレット）を収納・ピッキングするためのスタッカークレーン（パレットクレーン）が走行する専用レーンが設けられ、固定棚の外側には並行して配備されたレールにケースをピッキングするためのピッカー（ケースピッキングクレーン）が設けられている。ピッカーは櫛歯状のフォーク形状となっていて櫛歯状のコンテナと組み合わされてケースをピッキングする構成となっている。これによって、必要個数のケースのみをピッキングできる自動倉庫となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３２２３７０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１のような自動倉庫の構成の場合、パレットクレーンとケースピッキングクレーンとが別々のレール（レーン）で走行するために１システムに広いスペースが必要となり、現状のネット物流倉庫のような膨大な品種を扱う倉庫ではスペースにおいてデメリットとなる可能性がある。また、櫛歯状のコンテナ（パレット）を必要とするので一般的なフォークリフト用の２穴が設けられたパレットを使用することができず、ケースを移し替える必要があり、その手間が煩雑となってしまうことがある。

【0007】

本発明では、パレット自動倉庫にパレットクレーンとケースピッキングクレーンの２機が同一走行レーンに配備されて協働動作することによりパレットの収納・ピッキング及びケースの収納・ピッキングを省スペースで効率よく行えるパレット及びケース自動収納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】

【0008】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、ケースが段積みされたパレットを保管するための棚を複数段で複数列有した格納棚と、前記格納棚の構成に加え所定の高さに挿通されたケース払い出し用の搬送コンベアが設けられた搬送コンベア内蔵格納棚と、前記格納棚と前記搬送コンベア内蔵格納棚とが組み合わされて並設された間を並行してクレーンが走行するための走行レーンと、前記走行レーンを走行し前記パレットを各棚に収納及びピッキングするパレットクレーンと、前記パレットクレーンが走行する前記走行レーンと同一レーン上を走行し前記棚に載置された前記ケースを１個ピッキングする移載装置が２機独立して昇降可能に設けられたケースピッキングクレーンと、を有しており、前記ケースピッキングクレーンの一方の移載装置が指定されたケースの棚の列に移動してピッキングすると同時に他方の移載装置が前記搬送コンベアの高さへ昇降して保持しているケースを前記搬送コンベアへ移載し、前記ケースピッキングクレーンの移載装置は、前記ケース底面近傍に接触して該ケースを移載するためのコンベアであって先端部の回転軸の径が元部の回転軸の径よりも小さく構成されて上面に傾斜を有しかつ水平方向へ移動可能な移載コンベアと、前記ケース側面に空気圧により吸着する吸着ヘッドが１個設けられた伸縮可能な吸着アームと、を有し前記移載装置が垂直軸まわりに回動可能であることを特徴とするパレット及びケース自動収納ピッキングシステムである。

【発明の効果】

【0010】

請求項１のパレット及びケース自動収納ピッキングシステムは、パレットクレーンとケースピッキングクレーンとが同一レーン上に配備されているため省スペースで構成することができる。
また、パレットの収納及びピッキングの動作とケースのピッキング及び搬送コンベアへの移載の動作が協調されて動作することができるので、例えばパレットクレーンがパレットを収納している際に、その動作範囲の動作を損なわない範囲でケースのピッキング作業を続行できるので作業効率を大幅に高めることができる。
さらに、ケースピッキングクレーンは一方の移載装置が指定されたケースの棚の列に移動してピッキングすると同時に他方の移載装置が前記搬送コンベアの高さへ昇降して保持しているケースを前記搬送コンベアへ移載することができるのでケースのピッキング動作と搬送コンベアへの移載の動作を同時に行うこととなるため、ピッキング動作の時間短縮となり作業効率を大幅に高めることができる。

【0011】

また、ケースピッキングクレーンの移載装置は、ケース底面近傍に接触して該ケースを移載するためのコンベアであって先端部の回転軸の径が元部の回転軸の径よりも小さく構成されて上面に傾斜を有しかつ水平方向へ移動可能な移載コンベアと、ケース側面に空気圧により吸着する吸着ヘッドが１個設けられた伸縮可能な吸着アームと、を有し前記移載装置が垂直軸まわりに回動可能であることを特徴としているので、ケースを移載装置に移載する際に１機の吸着アームが伸長してケース側面に空気圧により吸着し、吸着アームが縮小する際の力と移載コンベアの摩擦力によってケースを移載装置へ移載する構成となっていて、部品点数が少なく安定性に優れ、確実にケースを移載することができる。また、移載装置が垂直軸まわりに回動可能なので両側にある格納棚もしくは搬送コンベア内蔵格納棚からケースをピッキングすることができるので、移載装置の設置台数を少なくすることができ、一方の格納棚さえ搬送コンベアを設けていれば移載装置が回動するためケースの払い出しが可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係るパレット及びケース自動収納ピッキングシステムの一実施形態を示す側面概略図である。

【図2】本発明に係るパレット及びケース自動収納ピッキングシステムの一実施形態を示す平面概略図である。

【図3】本発明に係るケースピッキングクレーンの一実施形態を示す図であり、（ａ）は正面概略図、（ｂ）は平面概略図である。

【図4】本発明に係るケースピッキングクレーンのピッキング動作の一例を示す図である。

【図5】本発明に係るパレット及びケース自動収納ピッキングシステムの動作の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について、さらに詳しく説明する。図１はパレット及びケース自動収納ピッキングシステムの側面概略図、図２は平面概略図、図３はケースピッキングクレーンの一実施形態を示す図、図４はケースピッキングクレーンのピッキング動作の一例を示す図、図５はパレット及びケース自動収納ピッキングシステムの動作の一例を示す図である。 なお、本実施例ではケースが段積みされた状態のパレットを省略してパレットと呼称している。

【0014】

パレットＡ及びケースＢを収納及びピッキングするための自動収納ピッキングシステム１０は、ケースＢが段積みされたパレットＡを保管するための棚１３を複数段で複数列有した格納棚１１と、格納棚１１の構成に加え所定の高さに挿通されたケースＢ払い出し用の搬送コンベア１４が設けられた搬送コンベア内蔵格納棚１２と、格納棚１１と搬送コンベア内蔵格納棚１２とが組み合わされて並設された間を並行してクレーンが走行するための走行レーン１５と、走行レーン１５を走行しパレットＡを各棚１３に収納及びピッキングするパレットクレーン２０と、パレットクレーン２０が走行する走行レーン１５と同一レーン上を走行し棚１３に載置されたケースＢを１個ピッキングする移載装置４０が２機独立して昇降可能に設けられたケースピッキングクレーン３０とを有している。

【0015】

本実施例では、自動収納ピッキングシステム１０は図１のように左側にパレットクレーン２０、右側にケースピッキングクレーン３０となるように配置されている。ケースピッキングクレーン３０が基点となるパレットステーション１６から終点方向（図では右方向）へケースＢのピッキング作業を行っていき、パレットクレーン２０は基点からケースピッキングクレーン３０の手前までの移動可能領域の空き棚１３にパレットＡを収納し場合によってはパレットごとピッキングしていくように作業工程をコンピュータにより自動で割り振る。
ケースピッキングクレーン３０が終点に到着し、パレットクレーン２０も同様に終点まで移動すると２台のクレーンは基点まで収納やピッキングを行わずに戻る。この協働動作を１サイクルとして連続処理していく。

【0016】

格納棚１１と搬送コンベア内蔵格納棚１２は、図２のように、ケースピッキングクレーン３０が両側の棚からピッキングできる構成となっていると、一方の棚が搬送コンベア１４の配備されていない格納棚１１で他方の棚が搬送コンベア内蔵格納棚１２となるように配置して、格納棚１１でピッキングしたケースＢは搬送コンベア内蔵格納棚１２に設けられた搬送コンベア１４へ移載することによって搬送コンベア１４の数を減らすことができる。これによって設置・ランニングコストやスペースを削減することができる。

【0017】

パレットクレーン２０は、走行レーン１５を走行装置２１によって走行し、昇降する移載装置２２によってパレットＡを棚へ収納する構成となっている。移載装置２２は図２では上下方向に移載することができるので、図２のように両側に格納棚が配置してあってもスムーズに移載作業を行うことができる。また、パレットＡをピッキングして基点となるパレットステーション１６へ搬送することも可能である。

【0018】

ケースピッキングクレーン３０は、走行レーン１５を走行装置３１によって走行し、棚１３に載置されたケースＢを１個ピッキングする移載装置４０が２機独立して昇降可能に設けられている。ケースピッキングクレーン３０は主にケースＢのピッキングを行うものであるが収納を行うことも可能である。
移載装置４０は、図３のように、ケースＢ底面近傍に接触してケースＢを移載する無限軌道の移載コンベア４１と、ケースＢ側面に空気圧により吸着する吸着ヘッド４３が１個設けられた伸縮可能な吸着アーム４２とを有し、移載装置４０は垂直軸まわりに回動可能となっている。移載装置４０が垂直軸まわりに回動可能となっているので並設された両側の格納棚からピッキングでき、さらに、併設された格納棚の一方が搬送コンベア内蔵格納棚１２であればケースＢの搬出が可能となっている。

【0019】

移載装置４０のケースピッキング動作のフローを図４を参照して説明する。（ａ）のようにコンピュータにより指定されたケースＢまでケースピッキングクレーン３０が移動する。次に（ｂ）のように移載装置４０の移載コンベア４１と吸着アーム４２が指定されたケースＢ方向へせり出していき、（ｃ）のように移載コンベア４１の下面がケースＢ底面近傍の高さまで下がる。次に（ｄ）のように吸着アーム４２が前方（図４では左方向）に伸ばして吸着ヘッド４３をケースＢ側面に押し付けてから空気圧により吸引を行って吸着させる。次に（ｅ）のように吸着ヘッド４３がケースＢ側面を吸着した状態のまま吸着アーム４２を縮めてケースＢの底面を移載コンベア４１に載せる。次に（ｆ）のように移載コンベア４１を図では時計回りに回転させ、さらに吸着アーム４２の萎縮動作（図４では右方向への移動）によってケースＢ底面全体を移載コンベア４１に載せたのち、（ｇ）のように移載コンベア４１及び吸着アーム４２が右方向へ移動していきケースピッキングクレーン３０の所定の位置に格納される。

【0020】

次に、自動収納ピッキングシステム１０の動作のフローを図５を参照して説明する。
第１に（ａ）は基点となるパレットステーション１６にパレットクレーン２０とケースピッキングクレーン３０が待機している状態となっている。図のように同一走行レーンの左側にパレットクレーン２０、右側にケースピッキングクレーン３０となるように配置されている。当然のことながら同一レーンを走行するのでパレットクレーン２０がケースピッキングクレーン３０の右側へ追い越すことはない。この状態においてコンピュータは収納するパレットＡの情報とピッキングするケースＢの情報により作業工程を自動で割り振る。作業工程の割り振りは、基点から終点、図では左端から右端へと移動しながら作業することが効率的となる。自動収納ピッキングシステム１０の構成上、常にケースピッキングクレーン３０が先行することとなり、ケースピッキングクレーン３０が移動した後方位置から基点までの間でパレットＡを収納する空き棚１３があるかを検索してパレットクレーン２０の移動・収納を行うように割り振る。本実施例では割り振りを行った収納するパレットをＡ１〜Ａ７、ピッキングするケース及びそれが段積みされているパレットをＢ１〜Ｂ６と記載している。

【0021】

第２に、（ｂ）のように、ケースピッキングクレーン３０が割り振られたデータによりケースＢ１をピッキングするために移動し左側の移載装置４０によってピッキングを行う。

【0022】

第３に、（ｃ）のように、ケースピッキングクレーン３０がケースＢ２をピッキングするために移動し右側の移載装置４０によってピッキングを行う。このとき、ケースＢ１を積載している左側の移載装置４０が搬送コンベア１４の高さまで昇降し、右側の移載装置４０がケースＢ２をピッキングすると同時に左側の移載装置４０がケースＢ１を搬送コンベア１４へ移載する。左右の移載装置４０がピッキング作業と移載作業を同時に行うことによって、従来のようなピッキング終了の度にクレーンが基点に戻ってケースＢをコンベアへ移載することなくピッキング作業を連続して行えるので、ピッキング動作の時間短縮となり作業効率を大幅に高めることができる。

【0023】

第４に、（ｄ）のように、ケースピッキングクレーン３０が右方向へピッキング作業を行っていくと、事前に割り振られたパレットＡ１を収納する空き棚を通過するので、パレットクレーン２０が移動を開始し、所定の棚にパレットＡ１を収納したのち基点に配備されている次のパレットＡ２をピッキングするために基点へ移動する。

【0024】

第５に、第４の場合と同様に、（ｅ）のように常にケースピッキングクレーン３０が先行してケースＢをピッキング・コンベアへの移載を繰り返しながら終点方向である右方向へ移動していき、パレットクレーン２０が移動可能領域の割り振られた空き棚にパレットＡを収納していく。

【0025】

第６に、最終的には（ｆ）のように、ケースピッキングクレーン３０及びパレットクレーン２０が終点に到達し、これによってケースＢピッキング作業及びパレットＡ収納作業の１サイクルが終了し、（ａ）の位置にクレーンが戻って次の作業に移行することになる。

【0026】

なお、図示していないが、パレットＡごとピッキングしたり空となったパレットＡの回収を行いたい場合にはパレットクレーン２０によって別途ピッキング作業を行い、基点であるパレットステーション１６へ搬送することも可能である。
本発明のシステムにより、従来の人的ピッキング方法では１時間に５０ケース前後に対して、本発明では１時間に２５０ケース前後のピッキング能力を発揮できることも可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0027】

本発明のパレット及びケース自動収納ピッキングシステムは多品種少量ピッキングを行う物流センター等の自動倉庫において、パレットクレーン及びケースピッキングクレーンが同一レーンを協働して動作することによりパレットの収納及びケースのピッキングを省スペースで効率的に行うことができるシステムである。

【符号の説明】

【0028】

Ａ パレット
Ｂ ケース
１０ 自動収納ピッキングシステム
１１ 格納棚
１２ 搬送コンベア内蔵格納棚
１３ 棚
１４ 搬送コンベア
１５ 走行レーン
１６ パレットステーション
２０ パレットクレーン
２１ 走行装置
２２ 移載装置
３０ ケースピッキングクレーン
３１ 走行装置
４０ 移載装置
４１ 移載コンベア
４２ 吸着アーム
４３ 吸着ヘッド
４４ 回転軸

【要約】      （修正有）

【課題】自動倉庫においてパレットの収納及びケースのピッキングを省スペースで効率よく行えるパレット及びケース自動収納ピッキングシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】パレット及びケースＢを収納及びピッキングするための自動収納ピッキングシステム１０は、ケースＢが段積みされたパレットを保管する棚１３を複数段で複数列有した格納棚と、格納棚の構成に加えケースＢ払い出し用の搬送コンベア１４が設けられた搬送コンベア内蔵格納棚１２と、格納棚と搬送コンベア内蔵格納棚１２とが並設された間をクレーンが走行するための走行レーンと、走行レーンを走行しパレットＡを各棚１３に収納及びピッキングするパレットクレーン２０と、同一の走行レーン上を走行し棚１３に載置されたケースＢを１個ピッキングする移載装置４０が２機独立して昇降可能に設けられたケースピッキングクレーン３０とを有している。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】