(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】P2022152112
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】自動倉庫用ピッキング装置、自動倉庫システム
(51)【国際特許分類】
B25J 15/00 20060101AFI20221004BHJP
B65G 59/04 20060101ALI20221004BHJP
B25J 15/06 20060101ALI20221004BHJP
【FI】
B25J15/00 Z
B65G59/04
B25J15/06 A
B25J15/00 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021054760
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】503002732
【氏名又は名称】住友重機械搬送システム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(74)【代理人】
【識別番号】100116274
【弁理士】
【氏名又は名称】富所 輝観夫
(72)【発明者】
【氏名】川野 勉
(72)【発明者】
【氏名】柴田 裕輔
【テーマコード(参考)】
3C707
3F030
【Fターム(参考)】
3C707AS02
3C707BS05
3C707CS05
3C707CY36
3C707DS01
3C707FS01
3C707FU01
3C707KT02
3C707LT06
3C707LT11
3C707LV12
3C707MT09
3C707MT13
3C707NS19
3F030AA04
3F030AB04
(57)【要約】
【課題】本開示の目的の一つは、複数の荷をピッキングするときの荷の破損を減らすことが可能な自動倉庫用ピッキング装置を提供することにある。
【解決手段】ある態様の自動倉庫用ピッキング装置3は、荷10を保持可能な保持機構32によって荷10を移動させるピッキング装置であって、保持機構32は、荷10を保持可能な保持部34と、保持部34で保持している荷を下から支持可能な下方支持機構35とを有する。
【選択図】
図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
荷を保持可能な保持機構によって荷を移動させるピッキング装置であって、
前記保持機構は、荷を保持可能な保持部と、前記保持部で保持している荷を下から支持可能な下方支持機構とを有する
自動倉庫用ピッキング装置。
【請求項2】
前記保持機構は、前記荷が前記下方支持機構に支持されているときに、前記保持部の保持力を低減またはオフにする
請求項1に記載の自動倉庫用ピッキング装置。
【請求項3】
前記下方支持機構は、荷を支持可能な荷受位置に移動して当該荷を受ける荷受部を有し、
前記荷受部は、前記荷を下から支持する両持構造を有する
請求項2に記載の自動倉庫用ピッキング装置。
【請求項4】
前記下方支持機構は、前記荷受部を昇降可能な昇降部を有する
請求項3に記載の自動倉庫用ピッキング装置。
【請求項5】
前記保持機構は、前記保持部で荷を保持して持ち上げたら前記荷受部を前記荷受位置に移動させ、当該荷を前記荷受部上に降ろす
請求項4に記載の自動倉庫用ピッキング装置。
【請求項6】
前記保持機構は、前記保持部で保持している前記荷を前記荷受部で前記保持部に押し付ける
請求項5に記載の自動倉庫用ピッキング装置。
【請求項7】
前記保持部は、負圧により保持力を発生させる吸着部である
請求項1から6のいずれか1項に記載の自動倉庫用ピッキング装置。
【請求項8】
前記保持機構は、複数の荷を保持可能である
請求項1から7のいずれか1項に記載の自動倉庫用ピッキング装置。
【請求項9】
荷を保管可能な複数の保管部を有する棚部と、
前記棚部に入庫または出庫のために荷を移動する移動手段と、
複数の荷を保持可能な保持機構によって前記荷を移動させるピッキング装置と、
を備え、
前記保持機構は、荷を保持可能な複数の保持部と、前記保持部で保持している荷を下から支持可能な下方支持機構と、を有する
自動倉庫システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動倉庫用ピッキング装置および自動倉庫システムに関する。
【背景技術】
【0002】
保管場所にある商品や一時的に置かれた商品等を出荷場所へ集めるための自動倉庫用ピッキング装置が知られている。例えば、特許文献1には物品を保持して移載するピッキング装置が記載されている。この装置は、負圧を利用して物品を保持する吸着機構と、吸着機構の両側において基部に移動可能に装着される一対のクランプ機構とを備えている。一対のクランプ機構は、移動可能なアームと、アームの下部から延出して物品を下方から支持する落下防止片を有しており、吸着機構と協働で物品を保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明者は、以下の認識を得た。自動倉庫用ピッキング装置において、効率的に荷をピッキングするためには、複数の荷を同時にピッキングできることが望ましい。また、段ボールなどのケースに包まれた荷を取り扱う場合に、ケースにミシン目が開いていたり、ケースにシールが貼られていたり、ケース表面に滑り止め用のゴム等が設けられ、それにより表面に凹凸がある、等により吸着力が不足し、落下等により荷を破損する懸念がある。特に、複数の荷を同時にピッキングする場合は、ミシン目等の影響が顕著になり、荷の保持がより不安定になる。
【0005】
特許文献1に記載のピッキング装置は、複数の荷をピッキングするときの荷の破損を減らすという観点からは十分な対応がなされていない。
【0006】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、複数の荷をピッキングするときの荷の破損を減らすことが可能な自動倉庫用ピッキング装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の自動倉庫用ピッキング装置は、荷を保持可能な保持機構によって荷を移動させるピッキング装置であって、保持機構は、荷を保持可能な保持部と、保持部で保持している荷を下から支持可能な下方支持機構とを有する。
【0008】
本発明の別の態様は、自動倉庫システムである。この自動倉庫システムは、荷を保管可能な複数の保管部を有する棚部と、棚部に入庫または出庫のために荷を移動する移動手段と、複数の荷を保持可能な保持機構によって荷を移動させるピッキング装置と、を備える。保持機構は、荷を保持可能な複数の保持部と、保持部で保持している荷を下から支持可能な下方支持機構と、を有する。
【0009】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、複数の荷を安定的に保持可能な自動倉庫用ピッキング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】実施形態に係る自動倉庫システムを概略的に示す平面図である。
【
図2】複数の荷が積層された荷姿の一例を示す斜視図である。
【
図3】
図1の自動倉庫システムの第1移動手段の一例を概略的に示す正面図である。
【
図4】
図1の自動倉庫システムの第2移動手段の一例を概略的に示す正面図である。
【
図5】
図1のピッキング装置の一例を示す平面図および側面図である。
【
図8】
図5の保持機構の吸着機構を示す下面図である。
【
図9】荷を保持して保持機構を上昇させた状態を示す図である。
【
図10】
図1のピッキング装置のピッキング動作の一例を説明する説明図である。
【
図11】
図1のピッキング装置のデパレタイズ動作を説明するフローチャートである。
【
図12】
図1のピッキング装置のパレタイズ動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【0013】
また、第1、第2などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
【0014】
[実施形態]
図面を参照して実施形態に係るピッキング装置3を備えた自動倉庫システム1の構成を説明する。
図1は、実施形態に係る自動倉庫システム1を概略的に示す平面図である。
【0015】
説明の便宜上、図示のように、水平なある方向をX軸方向、X軸方向に直交する水平な方向をY軸方向、両者に直交する方向すなわち鉛直方向をZ軸方向とするXYZ直交座標系を定める。X軸、Y軸、Z軸のそれぞれの正の方向は、各図における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。また、X軸に沿った方向を列方向と、Y軸に沿った方向を行方向と、Z軸に沿った方向を段方向(上下方向)ということがある。このような方向の表記は自動倉庫システム1の構成を制限するものではなく、自動倉庫システム1は、用途に応じて任意の構成で使用されうる。
【0016】
本明細書では、荷について下記の用語を用いる。内容物を収容した段ボール等のケースを「荷」という。荷には複数の物品が収容されてもよい。
【0017】
また、空荷のパレットを単に「パレット12j」という。一のパレット12j上に荷10が単数または複数載置されたものを「荷載パレット12」という。荷載パレット12は、荷10を複数含む荷の集合体を例示している。荷載パレット12はパレット12jとパレット12j上の荷10とを合わせたものを指している。荷載パレット12は、積層された複数の層から構成されてもよく、各層は複数の荷10を含んでもよい。例えば、荷載パレット12は、3つの層のそれぞれに6個の荷10を含んでいる。荷載パレット12は、自動倉庫システム1において、入庫、保管、出庫される最小単位であってもよい。荷10はピッキングを行うときに取り扱いされる最小単位であってもよい。
【0018】
図2は、複数の荷10が積層された荷姿の一例を示す斜視図である。内容物を取り出すために開封されることが想定された面を「反底面」といい、反底面とは反対側の底面をいう。
図2の例では、反底面が上向面で、底面が下向面である非反転状態の荷10を示す。荷10は、反転装置(不図示)により反転され、底面が上向面で反底面が下向面である反転状態でピッキング等の荷扱いがなされてもよい。反底面は、底面よりも開封容易であってもよいし、底面は、反底面よりも高強度であってもよい。表示方法の一例として、ケースの側面に印字された文字が反転した向きであれば反転状態であるとしてもよい。
【0019】
図1に示すように、自動倉庫システム1は、荷10を保管可能な複数の保管部26を有する棚部22と、棚部22に入庫または出庫のために荷10を移動する移動手段14、16、18と、複数の荷10を保持可能な保持機構32によって荷10を移動させるピッキング装置3と、制御部50とを主に備える。
【0020】
移動手段14、16、18は、第1移動手段14(例えば、第1台車)と、第2移動手段16(例えば、第2台車)と、第3移動手段18(例えば、昇降装置)とを含む。第1移動手段14、第2移動手段16および第3移動手段18は、荷載パレット12を、行方向、列方向および段方向に移動させる搬送手段8を構成する。第1移動手段14は、荷載パレット12を行方向に沿って移動させうる。第2移動手段16は、荷載パレット12を列方向に沿って移動させうる。第3移動手段18は、荷載パレット12を段方向に移動させうる。
【0021】
例えば、搬送手段8は、荷載パレット12を棚部22の保管部26から搬出できる。例えば、搬送手段8は、荷載パレット12を棚部22の保管部26に搬入できる。例えば、搬送手段8は、荷載パレット12を棚部22の一の保管部26から棚部22の他の保管部26に搬送できる。
【0022】
棚部22は、多数の荷10を保管可能な保管スペースであり、保管棚と称されることがある。本実施形態の棚部22は、第2走行路44を挟んで分割された、2つの棚部22a、22bを含む。棚部22の構成は、複数の荷10を収容、保管可能であれば、特に限定されない。棚部22は、X軸方向(列方向)、Y軸方向(行方向)およびZ軸方向(段方向)に沿って配列された複数の保管部26を含む。各保管部26は、荷載パレット12を収容可能に構成されている。
【0023】
棚部22には、第1移動手段14が走行するための第1走行路40(例えば、第1レール)と、第2移動手段16が走行するための第2走行路44(例えば、第2レール)とが設けられる。第1走行路40は、棚部22a、22bおよびピッキング空間302においてY軸方向に延設される。第1移動手段14は、各保管部26の下部を走行できる。第2走行路44は、棚部22a、22bおよびピッキング空間302に隣接してX軸方向に延設される。
【0024】
(第1移動手段)
図3は、第1移動手段14の一例を概略的に示す正面図である。第1移動手段14は、モータ(不図示)によって複数の車輪14fを駆動し、空荷または荷載パレット12を搭載した状態で第1走行路40をY軸方向に走行する。第1移動手段14は、リフト機構14dによって載置台部14c上の荷載パレット12を昇降させる。
図3において、上昇状態の載置台部14cを破線で示し、下降状態の載置台部14cを実線で示す。第1移動手段14は、荷載パレット12を保管部26に降ろすことができる。第1移動手段14は、荷載パレット12を保管部26から持上げて支持することができる。第1移動手段14は、第2移動手段16および第3移動手段18に乗降できる。
【0025】
(第2移動手段)
図4は、第2移動手段16の一例を概略的に示す正面図であり、第1移動手段14を搭載した状態を示している。第2移動手段16は、モータ(不図示)によって複数の車輪16fを駆動し、第2走行路44をX軸方向に走行する。第2移動手段16は、空荷の状態または荷載パレット12を搭載した状態の第1移動手段14を移送する。
【0026】
(第3移動手段)
図1に示すように、第3移動手段18は、第2走行路44に隣接して設けられる。第3移動手段18は、第1移動手段14および荷載パレット12を任意の収容段から他の収容段に昇降させることができる。
図1の例では、全段に対して単一の入出庫部52が設けられ、入出庫部52に第3移動手段18が連設されている。
【0027】
この例では、入庫対象の荷載パレット12は、外部搬送手段54(例えば、フォークリフト)によって入出庫部52に搬入され、第3移動手段18によって目的の段に移送される。また、出庫対象の荷載パレット12は、保管されていた段から第3移動手段18によって入出庫部52の段に昇降され、入出庫部52に移送され、入出庫部52から外部搬送手段54によって運び出される。
【0028】
第3移動手段18は、荷載パレット12を伴った第1移動手段14を、最上収容段を含む各収容段に移送できる。各収容段に移送された第1移動手段14は、荷載パレット12を伴って各収容段の第2移動手段16に移動する。なお、第3移動手段18は、荷載パレット12を第1移動手段14に搭載した状態で昇降するものであってもよいし、荷載パレット12を単独で昇降するものであってもよい。
【0029】
図1に戻る。制御部50は、MPU(Micro Processing Unit)などを含んで構成され、ユーザからの操作結果に基づき、入庫、出庫、搬出、移送等のために荷載パレット12の移動を制御する。一例として、制御部50は、入出庫用の領域と保管部との間や、複数の保管部間で荷載パレット12を移送するように、第1移動手段14、第2移動手段16および第3移動手段18の動作を制御する。また、制御部50は、荷10をピッキングするためにピッキング装置3の動作を制御する。
【0030】
図1、
図5を参照して、ピッキング装置3の構成を説明する。先に、ピッキング空間302を説明する。
図1の例では、ピッキング空間302は、棚部22aに設けられるピッキング空間302aと、棚部22bに設けられるピッキング空間302bとを含む。ピッキング空間302は、1つの棚部に設けられてもよいし、棚部の一部に設けられてもよい。
図5(A)は、ピッキング装置3を拡大して示す平面図である。
図5(B)は、ピッキング装置3を拡大して示す側面図である。これらの図では、一部の柱や梁などの記載を省略している。ピッキング空間302は、ピッキング装置3を用いてピッキングを行うためのスペースであり、本実施形態では棚部22内に設けられている(
図1も参照)。ピッキング空間302には、ピッキング前の荷載パレット12(以下、「第1荷載パレット12S」という)を載置するための第1載置部26pと、ピッキング後の荷載パレット12(以下、「第2荷載パレット12M」という)を載置するための第2載置部26sとが設けられる。
【0031】
なお、第1載置部26pおよび第2載置部26sは、ピッキング空間302内の特定の場所を指すものではなく、荷載パレット12を一時的に保管するスペースを指している。したがって、ピッキング空間302における第1載置部26pおよび第2載置部26sの位置や範囲はピッキング作業ごとに変化する場合もある。本実施形態の第1載置部26pおよび第2載置部26sは、保管部26と同様の構成を有する。
【0032】
本実施形態のピッキング空間302には、第1走行路40がY軸方向に延設されている。第1載置部26pおよび第2載置部26sは、第1走行路40上に設けられている。第1移動手段14は、第1載置部26pおよび第2載置部26sの下部を走行できる。ピッキング前の第1荷載パレット12Sは、第1移動手段14によって第1載置部26pに運び入れされる。ピッキング後の第2荷載パレット12Mは、第1移動手段14によって第2載置部26sから運び出される。
【0033】
ピッキング装置3の構成を説明する。
図5(B)に示すように、ピッキング装置3は、ピッキング前の第1荷載パレット12Sから荷10をピッキングして第2荷載パレット12Mへ移載する。本実施形態のピッキング装置3は、いわゆるガントリ型のクレーン機構30と、保持機構32とを含んでいる。クレーン機構30は、一対の横梁30eと、横桁30kと、クレーン台車30dと、吊下げ部30jとを備える。一対の横梁30eは、ピッキング空間302の上部空間においてY軸方向両側に離隔して設けられる。横梁30eの両端は、縦柱30gの上端に支持される。
【0034】
横桁30kは、Y軸方向に延びるレール状の構造体で、一対の横梁30eの間に架け渡される。横桁30kは、横梁30e上をX軸方向に自走可能に構成される。横桁30kは、クレーンガータと称されることがある。クレーン台車30dは、横桁30k上をY軸方向に自走可能な台車である。クレーン台車30dは、トロリ台車と称されることがある。吊下げ部30jは、保持機構32をクレーン台車30dに吊下げるとともに、保持機構32をZ軸方向に上下動させることができる。また、吊下げ部30jは、保持機構32を水平に回転させることができる。保持機構32は、吊下げ部30jの先端に設けられ、荷10を持上げ可能に構成される。
【0035】
クレーン機構30は、保持機構32を水平な列方向および行方向(X軸方向、Y軸方向)に自在に移動可能に支持している。また、クレーン機構30は、保持機構32を段方向(Z軸方向)に移動可能に支持している。
【0036】
図6を参照して、保持機構32を説明する。
図6は、保持機構32を示す正面図である。上述したように、保持機構32は、荷10を吸着して保持する保持部34を有する吸着機構33と、吸着機構33で保持している荷10を下から支持可能な下方支持機構35と、を有する。本実施形態では、保持機構32は、複数の荷10を保持可能であり、保持部34は、保持力として負圧により吸着力を発生させる吸着部である。
【0037】
また、
図6に示すように、本実施形態のピッキング装置3は、画像取得手段として1または複数のカメラ39を備える。カメラ39は、保持機構32から下側の画像を取得可能に配置される。この例では、カメラ39は、保持機構32が保持する荷載パレット12の荷10を撮像可能な2つの第1カメラ391と、保持機構32の下側に位置する荷載パレット12を撮像可能な2つの第2カメラ392とを含む。第2カメラ392は、荷載パレット12と保持機構32の相対位置の検出できる。2つの第1カメラ391は、保持機構32の幅方向両側部に設けられている。2つの第2カメラ392は、保持機構32の幅方向両側部に設けられている。カメラ391は保持機構32に備えずに定位置で固定してても良い。カメラ392はセンサを使用してもよい。
【0038】
図7を参照して下方支持機構35を説明する。下方支持機構35を備えることにより、複数の荷10を同時に保持する際、隣接する荷が相互に作用しあうことにより、保持が不安定になっても、下方支持機構により複数の荷10を落下させることなく保持することができる。この例の下方支持機構35は、荷10を支持可能な荷受位置に移動して荷10を支持する荷受部36と、荷受部36を昇降可能な昇降部37とを有する。荷受部36は、荷10を下から支持する両持構造を有する。この例では、荷受部36は、X軸方向に延びるパイプなどの複数の棒状部材362と、各棒状部材362のX軸方向の両端から上方に延びるワイヤなどの複数の線状部材364とを含み、荷10をX軸方向両側から支持する。
【0039】
昇降部37の構成に限定はない。本実施形態では、昇降部37は、複数の巻上部372と、リニアガイド373とを含む。保持機構32のX軸方向の両側部に、それぞれY軸方向に延びる2つのリニアガイド373が設けられる。複数の巻上部372は、Y軸方向に移動可能となるように、各リニアガイド373上に並んで支持されている。各巻上部372間の間隔は自在に変更可能で、複数の巻上部372は、カーテンやベローズのように畳まれた状態と拡げられた状態とを有する。
【0040】
複数の線状部材364は、それぞれ複数の巻上部372に対応する。線状部材364は、対応する巻上部372に巻き込まれて棒状部材362を上昇させた状態と、巻上部372から巻出されて棒状部材362を下降させた状態とを有する。
【0041】
下方支持機構35は、
図7(A)に示す第1状態と、
図7(B)に示す第2状態と、
図7(C)に示す第3状態とを有する。第1状態は、荷受部36は畳まれ、上部に収容された状態である。この例において、荷受部36が畳まれた状態とは、複数の巻上部372はY軸方向の両側の端に纏められ、線状部材364は巻上部372に巻き込まれ、棒状部材362は上昇した状態である。また、荷受部36が上部に収容された状態とは、荷受部36が、概ね吸着機構33の下端よりも上側の領域に収容された状態である。第1状態の荷受部36を収容状態ということがある。
【0042】
第2状態は、複数の巻上部372はY軸方向の両側の端に纏められた状態で、線状部材364は、巻上部372から巻出されて荷受部36を下降させた状態である。第2状態の荷受部36を中間状態ということがある。
【0043】
第3状態は、荷受部36が下降したまま、複数の巻上部372はY軸方向に拡げられた状態である。つまり、この状態は、荷受部36の複数の棒状部材362は、荷10を下方から支持可能な荷受位置に移動した状態である。荷受部36が荷受位置に移動したとき、複数の棒状部材362は、荷10の下面を覆うようにY軸方向に略等間隔で配列される。隣り合う棒状部材362同士は、可撓性を有する紐状部材365で連結されており、Y軸方向への移動が一定範囲に規制される。第3状態では、線状部材364は、荷10のX軸方向への移動を一定範囲で規制できる。第3状態の荷受部36を展開状態ということがある。
【0044】
図8を参照して、吸着機構33を説明する。
図8は、吸着機構33を示す下面図である。吸着機構33は、上向面視で略矩形形状を有する。吸着機構33の下面には、複数の保持部34がX軸方向およびY軸方向にマトリックス状に配置される。複数の保持部34は、それぞれが保持力の大きさを調整可能である。なお、保持部34は、複数の区画に分割されていてもよい。保持部34は、空気を吸入することによって負圧による吸着力を発生させる。すなわち、この例の保持力は吸着力である。保持部34は、負圧を調整して吸着力を増加したり低減したりすることができる。保持部34は、負圧を調整して吸着力(保持力)をオフできる。
【0045】
一例として、保持部34は、荷10を保持可能な吸着力を発生するオン状態と、吸着力を実質的に発生しないオフ状態とを個々に切替可能に構成される。保持部34に荷10を吸着可能な吸着力を発生させることを「保持部34をオンにする」といい、実質的に吸着力を発生させないことを「保持部34をオフにする」という。吸着機構33は、複数の保持部34の吸着力を個々に調整して荷10を吸着して保持する吸着範囲を変更可能に構成される。また、吸着機構33は、吸着力の発生領域を調整して、一層のすべての荷10、一部の荷10または単独の荷10を吸着、保持可能に構成できる。
【0046】
図7、
図9を参照する。
図9は、荷10を吸着、保持した状態で保持機構32を上昇させた状態を示す。この図は、第1荷載パレット12Sから一番上の層の荷10を保持して持ち上げた直後の状態を示しており、下方支持機構35は、複数の巻上部372は畳まれ、線状部材364は棒状部材362を上昇させた第1状態になっている。このように、荷10を保持して持ち上げるときには、下方支持機構35は、荷と干渉しない状態に畳まれている。
【0047】
吸着機構33で荷10を保持して持ち上げたら、保持機構32は、荷受部36を荷受位置に移動させ、当該荷10を荷受部36上に降ろす。このとき、保持機構32は、下方支持機構35を、第3状態(
図7(C)も参照)に展開させる。この状態では、荷10は荷受部36の棒状部材362でも支持される。
【0048】
本実施形態では、荷10が下方支持機構35の荷受部36に支持されているときに、負圧を調整して保持部34の吸着力を低減またはオフにする。
【0049】
(ピッキング動作)
次に、
図10を参照して、ピッキング装置3のピッキング動作を説明する。
図10は、ピッキング装置のピッキング動作の一例を説明する説明図である。ピッキング動作は後述するデパレタイズ動作とパレタイズ動作を含む。この説明では、別種類の荷およびパレットを区別するために、符号の末尾に「-A」、「-B」、「-C」を付して表記する。
図10では、荷10-Aを白抜きで、荷10-Bを直線ハッチングで、荷10-Cを破線ハッチングで示す。
【0050】
この例のピッキング動作では、出荷計画に基づいて第1荷載パレット12Sから荷10を取り出し、販売店などの仕向先へ出荷する第2荷載パレット12Mを作成する。第1荷載パレット12S-A、12S-B、12S-Cには、別種類の荷10-A、10-B、10-Cが積まれている。この動作で、荷載パレット12は、移動手段14、16、18によって移動される。
【0051】
図10の例では、ピッキング空間302の第1載置部26p-A、26p-B、26p-Cに、第1荷載パレット12S-A、12S-B、12S-Cが置かれ、第2載置部26sに、第2荷載パレット12Mが置かれている。
【0052】
ピッキング装置3のピッキング動作によって、第1荷載パレット12S-Aから所要数の荷10-Aが取り出されて第2荷載パレット12Mに積みつけられる。同様に、第1荷載パレット12S-Bから所要数の荷10-Bが取り出されて第2荷載パレット12Mに積みつけられ、第1荷載パレット12S-Cから所要数の荷10-Cが取り出されて第2荷載パレット12Mに積み付けられる。
【0053】
ピッキング動作の過程において、保持機構32を水平に回転させて荷10の姿勢を変更してもよい。積み付けが済んだ第2荷載パレット12Mは、棚部22に移送されて一時保管されてもよいし、入出庫部52に移送されて倉庫外部に搬出されてもよい。これらの動作によりピッキング動作は終了する。
【0054】
(デパレタイズ動作)
次に、
図10、
図11を参照して、ピッキング装置3のデパレタイズ動作の一例としてプロセスS110を説明する。
図11は、プロセスS110のフローチャートである。ここでは、第1目標位置に置かれた第1荷載パレット12S-Bから複数(N個)の荷10-Bを取り出すプロセスを説明する。この説明では、N個の荷10-Bを単に「荷10-B」と表記することがある。
【0055】
プロセスS110を開始したら、ピッキング装置3は、制御部50から、デパレタイズの指示を取得する(ステップS111)。一例として、この指示は、第1荷載パレット12S-Bの位置と、取り出す荷の配置および数量とを含む。
【0056】
ステップS111を実行したら、ピッキング装置3は、クレーン機構30をX軸方向またはY軸方向に走向させて保持機構32を第1目標位置に向かって移動させる(ステップS112)。
【0057】
ステップS112を実行したら、ピッキング装置3は、保持機構32が目標位置に到達したかどうかを判断する(ステップS113)。このステップで、目標位置に到達したかどうかは、第1カメラ391および第2カメラ392の一方または両方の取得画像に基づいて判断できる。例えば、この取得画像に基づいて、第1荷載パレット12S-Bと、保持機構32との相対位置関係を認識し、目標位置との位置ずれが所定の基準値以下であるかによって判断してもよい。目標位置に到達していないと判断した場合(ステップS113のN)、ピッキング装置3は、処理をステップS112に戻し、ステップS112~S113を繰り返す。
【0058】
目標位置に到達したと判断した場合(ステップS113のY)、ピッキング装置3は、下方支持機構35を第1状態にし、保持部34をオンにし(ステップS114)、保持機構32を下降させる(ステップS115)。
【0059】
ステップS115を実行したら、ピッキング装置3は、保持部34で第1荷載パレット12S-Bの荷10-Bを吸着し(ステップS116)、保持機構32を上昇させる(ステップS117)。
【0060】
ステップS116を実行したら、ピッキング装置3は、吸着が成功したかどうかを判断する(ステップS118)。このステップで、吸着が成功したかどうかは、第1カメラ391および第2カメラ392の一方または両方の取得画像に基づいて判断できる。保持が成功したかどうかはセンサを用いてもよい。
【0061】
吸着が成功していないと判断した場合(ステップS118のN)、処理をステップS115に戻し、ステップS115~S118を繰り返す。これにより、ピッキング装置3は、保持機構32を再下降させ吸着動作をやり直す。
【0062】
吸着が成功したと判断した場合(ステップS118のY)、ピッキング装置3は、荷受部36を下降させる(ステップS119)。この結果、下方支持機構35は第2状態になる。荷受部36を下降させたら、ピッキング装置3は、棒状部材362を展開させる(ステップS120)。この結果、下方支持機構35は第3状態になる。
【0063】
棒状部材362が展開して下方支持機構35が第3状態になったら、ピッキング装置3は、保持部34をオフにして荷10-Bを荷受部36に降ろす(ステップS121)。棒状部材362が展開して下方支持機構35が第3状態になったら、ピッキング装置3は、保持部34をオン、かつ棒状部材362を展開させた状態で下方支持機構35を上昇させて、保持部と下方支持機構35で荷10を挟んだ状態になったら、保持部34をオフする。
【0064】
ステップS121を実行したら、ピッキング装置3は、保持機構32を上昇させる(ステップS122)。保持機構32を上昇させたら、プロセスS110は終了する。上述の各ステップは各種の変形が可能である。
【0065】
(パレタイズ動作)
次に、
図10、
図12を参照して、ピッキング装置3のパレタイズ動作の一例としてプロセスS210を説明する。
図12は、プロセスS210のフローチャートである。ここでは、プロセスS110で取り出した複数(N個)の荷10-Bを、第2目標位置に置かれた第2荷載パレット12Mに積み付けるプロセスを説明する。この説明では、N個の荷10-Bを単に「荷10-B」と表記することがある。
【0066】
プロセスS210を開始したら、ピッキング装置3は、制御部50から、荷10-Bの積み付け指示を取得する(ステップS211)。一例として、この指示は、第2荷載パレット12Mの位置と、積み付けるN個の荷10-Bの配置とを含む。
【0067】
ステップS211を実行したら、ピッキング装置3は、クレーン機構30をX軸方向またはY軸方向に走向させて、保持機構32を第2目標位置に向かって移動させる(ステップS212)。
【0068】
ステップS212を実行したら、ピッキング装置3は、保持機構32が目標位置に到達したかどうかを判断する(ステップS213)。このステップで、目標位置に到達したかどうかは、第1カメラ391および第2カメラ392の一方または両方の取得画像に基づいて判断できる。例えば、この取得画像に基づいて、第2荷載パレット12Mと、保持機構32との相対位置関係を認識し、目標位置との位置ずれが所定の基準値以下であるかによって判断してもよい。またセンサを使用してもよい。
【0069】
目標位置に到達していないと判断した場合(ステップS213のN)、ピッキング装置3は、処理をステップS212に戻し、ステップS212~S213を繰り返す。
【0070】
目標位置に到達したと判断した場合(ステップS213のY)、ピッキング装置3は、保持部34をオンにして、吸着機構33で荷10-Bを吸着する(ステップS214)。
【0071】
ステップS214を実行したら、ピッキング装置3は、荷受部36を上昇させて、荷受部36で荷10-Bを吸着機構33に押し付ける(ステップS215)。このステップで、下方支持機構35は、昇降部37の巻上部372によって線状部材364を巻き上げ、荷受部36を
図10の矢印Hの方向に引き上げる。押し付けることにより、吸着機構33は荷10-Bをしっかりと吸着できる。
【0072】
ステップS215を実行したら、ピッキング装置3は、荷受部36を下降させ(ステップS216)、吸着が成功したかどうかを判断する(ステップS217)。このステップで、吸着が成功したかどうかは、第1カメラ391および第2カメラ392の一方または両方の取得画像に基づいて判断できる。吸着が成功したかどうかはセンサを用いてもよい。
【0073】
吸着が成功していないと判断した場合(ステップS217のN)、ピッキング装置3は、処理をステップS215に戻し、ステップS215~S217を繰り返す。このステップで、保持機構32は、荷受部36の上昇と下降とにより保持動作をやり直す。
【0074】
吸着が成功したと判断した場合(ステップS217のY)、ピッキング装置3は、荷受部36を畳んで上部に収容する(ステップS218)。このステップでは、棒状部材362を畳み、線状部材364を巻き上げて荷受部36を上昇させる。この結果、下方支持機構35は第1状態に戻る。
【0075】
ステップS218を実行したら、ピッキング装置3は、保持機構32を下降させて荷10-Bを第2荷載パレット12Mに積み付け(ステップS219)、保持部34をオフにする(ステップS220)。
【0076】
ステップS220を実行したら、ピッキング装置3は、クレーン機構30により保持機構32を上昇させ、待機ポジションに移動させる(ステップS221)。ステップS221を実行したら、プロセスS210は終了する。上述の各ステップは各種の変形が可能である。
【0077】
(入庫、出庫動作)
図1を参照して自動倉庫システム1の入庫動作および出庫動作を説明する。これらの動作は、制御部50によって制御される。入庫動作では、製造工場で作成された荷載パレット12は、トラック等によって自動倉庫システム1に運ばれ、外部搬送手段54によって入出庫部52に搬入される。入出庫部52に搬入された荷載パレット12は、第3移動手段18によって、荷載パレット12を保管先の棚段に移送され、第1移動手段14と第2移動手段16によって保管先の保管部26に移送され、その保管部26に収容される。これらの動作により入庫が行われる。
【0078】
出庫動作では、搬送元の保管部26の荷載パレット12は、第1移動手段14と第2移動手段16によって第3移動手段18に移送され、第3移動手段18によって入出庫部52に移送される。入出庫部52に移送された荷載パレット12は、外部搬送手段54によってトラック(不図示)などに積み付けされる。これらの動作により出庫が行われる。ピッキング動作は、入庫動作の後に実行されてもよいし、出庫動作の前に実行されてもよい。
【0079】
以上のように構成された自動倉庫用ピッキング装置3の特徴を説明する。自動倉庫用ピッキング装置3は、荷10を保持可能な保持機構32によって荷10を移動させるピッキング装置であって、保持機構32は、荷10を保持可能な保持部34と、保持部34で保持している荷を下から支持可能な下方支持機構35とを有する。
【0080】
この構成によれば、下方支持機構35により荷10を下から支持できるため、複数の荷をピッキングする際の荷の破損を減らすことができる。また、ミシン目等があっても、複数の荷を安定的に保持できる。
【0081】
本実施形態では、荷10が下方支持機構35に支持されているときに、保持部34の保持力(吸着力)を低減またはオフにする。この場合、保持部34に負圧を供給するコンプレッサの負担が減り、コンプレッサの小型化、省エネルギーの点で有利になる。
【0082】
本実施形態では、下方支持機構35は、荷を支持可能な荷受位置に移動して荷10を受ける荷受部36を有し、荷受部36は、荷10を下から支持する両持構造を有する。この場合、両持構造の荷受部36で荷10を支持できるので、支持を安定させることができる。
【0083】
本実施形態では、下方支持機構35は、荷受部36を昇降可能な昇降部37を有する。この場合、平面視の荷受部36の移動範囲が狭いため、ピッキング装置3を小さく構成できる。
【0084】
本実施形態では、保持機構32は、保持部34で荷10を保持して持ち上げてから荷受部36を荷受位置に移動させ、当該荷10を荷受部36上に降ろす。この場合、吸着機構33で荷10を保持してから荷受部36が移動するため、保持時の荷受部36の干渉が少ない。また、荷10を降ろすことにより吸着機構33の負担を減らせる。
【0085】
本実施形態では、保持機構32は、保持部34で保持している荷10を荷受部36で保持部34に押し付ける。この場合、荷10を保持部34に押し付けることにより、荷10の保持状態を安定させることができる。
【0086】
自動倉庫システム1の特徴を説明する。自動倉庫システム1は、荷10を保管可能な複数の保管部26を有する棚部22と、棚部22に入庫または出庫のために荷10を移動する移動手段14、16、18と、複数の荷10を保持可能な保持機構32によって荷10を移動させるピッキング装置3と、を備える。保持機構32は、荷10を保持可能な複数の保持部34と、保持部34で保持している荷10を下から支持可能な下方支持機構35と、を有する。
【0087】
この構成によれば、下方支持機構35により荷10を下から支持できるため、複数の荷をピッキングする際の荷の破損を減らせる。また、複数の荷を安定して支持できるので、保持機構32の移動速度を上げることができ、ピッキングの所要時間を短縮できる。
【0088】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。
【0089】
(変形例)
以下、変形例を説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
【0090】
実施形態の説明では、ピッキング空間302が、棚部22と一体的に設けられる例を示したが、本発明はこれに限定されず、ピッキング空間302は、棚部22外に設けられてもよい。この場合、荷載パレット12は、フォークリフトなどの搬送機構によって、棚部22とピッキング空間302との間で搬送されてもよい。
【0091】
実施形態の説明では、第2移動手段16と第3移動手段18が別個に備えられる例を示したが、これに限定されない。第2移動手段として、荷載パレット12を段方向および列方向に移動可能な移動手段(例えば、スタッカークレーン)を採用してもよい。この場合、スタッカークレーンは、第1移動手段を搭載できないものであってもよいし、荷載パレット12とともに第1移動手段を搭載可能なものであってもよい。
【0092】
実施形態の説明では、全段に対して単一の入出庫部52が設けられ、入出庫部52に第3移動手段18が連設される例を示したが、これに限定されない。各段それぞれに入出庫部が設けられ、入出庫する荷は、フォークリフトによって各段の入出庫部に出し入れされてもよい。また、入出庫部は入庫部と出庫部とに分けられていてもよい。
【0093】
実施形態の説明では、ピッキング装置3が、第1荷載パレット12Sから取り出した荷10を第2荷載パレット12Mに移載する例を示したが、ピッキング装置3による荷10の移載先はパレットに限定されない。例えば、ピッキング装置3は、取り出した荷10をベルトコンベアなどに移載してもよいし、フォークリフトやトラックの荷台に移載してもよいし、第1移動手段14などの自走可能な台車上に移載してもよい。
【0094】
実施形態の説明では、ピッキング空間302が棚部22と同じ平面に設けられる例を示したが、本発明はこれに限定されず、ピッキング空間302は棚部22とは異なる平面に設けられてもよい。
【0095】
実施形態の説明では、保持機構32は、空気の負圧によって保持力を発生させる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、保持機構32は、空気の負圧の代わりに、磁石等の磁気的吸引力や、その他の物理的原理に基づく吸引力を用いるものであってもよい。
【0096】
保持機構32は、アームとハンドとによって荷の側方を保持してもよい。
【0097】
実施形態の説明では、ピッキング装置3が、ガントリ型のクレーン機構30によって天井側から支持される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ピッキング装置は多関節ロボットや別構成の支持手段によって支持されてもよい。また、ピッキング装置は側方の横壁に取付けられ、側方から支持される構成であってもよい。
【0098】
実施形態の説明では、ピッキング動作において、同一種の荷10の荷載パレット12から取り出した荷10を複数種の荷10の荷載パレット12に積み付ける例を示したが、本発明はこれに限定されない。ピッキング動作は、複数種の荷10の荷載パレット12から荷10を取り出す動作を含んでもよいし、取り出した荷10によって同一種の荷10の荷載パレット12を作成するものであってもよい。また、ピッキングによって作成された同一種の荷10の荷載パレット12を出庫するようにしてもよい。
【0099】
実施形態の説明では、ピッキング動作において、複数の第1載置部26p-A、26p-B、26p-Cから単一の第2載置部26sにピッキングを行う例を示したが、本発明はこれに限定されない。複数の第1載置部26pから複数の第2載置部26sにピッキングを行うようにしてもよい。
【0100】
実施形態の説明では、
図10において、複数の第1載置部26p-A、26p-B、26p-Cが、Y軸方向に一列に配置される例を示したが、本発明はこれに限定されない。複数の第1載置部を一列に配置することは必須ではなく、それぞれ離隔して配置されてもよい。
【0101】
実施形態の説明では、ピッキング装置3の全体が棚部22の平面範囲に含まれる例を示したが、本発明はこれに限定されない。ピッキング装置3の一部または全部は棚部22の平面範囲から外へ張り出してもよい。
【0102】
これらの各変形例は、実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0103】
上述した各実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。
【符号の説明】
【0104】
1 自動倉庫システム、 3 自動倉庫用ピッキング装置、 10 荷、 32 保持機構、 33 吸着機構、 34 保持部、 35 下方支持機構、 36 荷受部、 37 昇降部。