2022-47894 邸別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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022047894

(43)【公開日】2022-03-25

(54)【発明の名称】邸別ピッキングシステム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/137 20060101AFI20220317BHJP

【ＦＩ】

B65G1/137 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020153928

(22)【出願日】2020-09-14

(71)【出願人】

【識別番号】396026400

【氏名又は名称】株式会社鈴工

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100093997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀佳

(72)【発明者】

【氏名】牛場 正人

(72)【発明者】

【氏名】牛場 凱兀

(72)【発明者】

【氏名】岡野 師行

(72)【発明者】

【氏名】冨岡 勇希

(72)【発明者】

【氏名】東村 謙二

【テーマコード（参考）】

3F522

【Ｆターム（参考）】

3F522AA02

3F522CC01

3F522JJ01

3F522KK07

3F522KK08

3F522LL22

3F522LL25

(57)【要約】

【課題】高額な立体自動倉庫に代わる低コストな邸別ピッキングシステムを提供する。
【解決手段】邸別ピッキングシステム１００は、木造建築に使用する構造材を種類ごとに搬入する搬入ステーション１０と、構造材を搬送する第１搬送手段（２０）および第２搬送手段（４０、５０、６０）と、構造材を種類ごとに載置する複数のピッキングステーション３０と、構造材を、使用する邸別に載置する複数の邸別ステーション７０と、構造材を邸別で搬出する搬出ステーション８０とを備え、搬入ステーション１０に搬入された構造材Ｗを第１搬送手段（２０）によってピッキングステーション３０に搬送し、ピッキングステーションに搬送された構造材を第２搬送手段（４０、５０、６０）によって邸別ステーションに搬送し、邸別ステーションに搬送された構造材を第１搬送手段（２０）によって搬出ステーション８０に搬送する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

木造建築に使用する構造材を種類ごとに搬入する搬入ステーションと、
前記構造材を搬送する第１搬送手段および第２搬送手段と、
前記構造材を種類ごとに載置する複数のピッキングステーションと、
前記構造材を、使用する邸別に載置する複数の邸別ステーションと、
前記構造材を邸別で搬出する搬出ステーションとを備え、
前記搬入ステーションに搬入された構造材を前記第１搬送手段によって前記ピッキングステーションに搬送し、
前記ピッキングステーションに搬送された構造材を前記第２搬送手段によって前記邸別ステーションに搬送し、
前記邸別ステーションに搬送された構造材を前記第１搬送手段によって前記搬出ステーションに搬送することを特徴とする邸別ピッキングシステム。

【請求項2】

木造建築に使用する構造材を種類ごとに搬入する搬入ステーションと、
前記構造材を種類ごとに載置する複数のピッキングステーションと、
前記構造材を、使用する邸別に載置する複数の邸別ステーションとを備え、
前記搬入ステーションに搬入された構造材を、前記ピッキングステーションを経由して前記邸別ステーションに搬送し、当該邸別ステーションから邸別で搬出可能にしたことを特徴とする邸別ピッキングシステム。

【請求項3】

前記搬入ステーションに搬入された構造材を前記複数のピッキングステーションに搬送する第１搬送手段と、前記複数のピッキングステーションに搬送された構造材を前記邸別ステーションに搬送する第２搬送手段とを有し、
前記第１搬送手段は、前記複数のピッキングステーションで生じた余分な構造材を戻しステーションに移動可能な請求項２の邸別ピッキングシステム。

【請求項4】

木造建築に使用する構造材を種類ごとに搬入・載置する単一のピッキングステーションと、
前記ピッキングステーションに隣接して配設され、前記ピッキングステーションに搬入・載置された構造材を取り出して複数種保持すると共に、当該構造材を循環移動することで前記ピッキングステーションの構造材を入れ替え可能な循環移動手段と、
前記構造材を、使用する邸別に載置する複数の邸別ステーションとを備え、
前記ピッキングステーションに搬入された構造材を前記邸別ステーションに搬送し、当該邸別ステーションから邸別で搬出可能にしたことを特徴とする邸別ピッキングシステム。

【請求項5】

前記循環移動手段に、前記ピッキングステーションで生じた余分な構造材を排出する戻しステーションが接続されていることを特徴とする請求項４の邸別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、木造建築に使用する複数種の構造材を、建築する邸別にピッキングする邸別ピッキングシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般木造住宅は、ＪＡＳ構造材のように、短辺、長辺、長さが所定寸法に規定された複数種の構造材を使用する。これら構造材は建材製造工場においてロット単位で生産され、ロット単位で立体自動倉庫のラックパレットに保管される。住宅を建築する際は、立体自動倉庫に保管された複数種の構造材の中から、建築する住宅に必要な構造材を取り出す（ピッキング）。ある程度の数量（本数）の構造材を取り出した段階で、施主別（邸別）に構造材をまとめて梱包し、プレカット工場（または工務店）にトラック等で出荷する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－１１６４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年の住宅タイプは多種多様となり、それに対応して構造材のロット生産も多種類少量生産に変化してきている。この変化に対応して、構造材を保管する立体自動倉庫も大型化・高層化により広い保管スペースが必要になっている。この結果、立体自動倉庫の基礎工事を含めた設備コストが高騰する結果、費用対効果の観点から、より低コストな邸別ピッキングシステムのニーズが高まっていた。

【0005】

そこで本発明の目的は、高額な立体自動倉庫に代わる低コストな邸別ピッキングシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、本発明の邸別ピッキングシステムは、木造建築に使用する構造材を種類ごとに搬入する搬入ステーションと、前記構造材を搬送する第１搬送手段および第２搬送手段と、前記構造材を種類ごとに載置する複数のピッキングステーションと、前記構造材を、使用する邸別に載置する複数の邸別ステーションと、前記構造材を邸別で搬出する搬出ステーションとを備え、前記搬入ステーションに搬入された構造材を前記第１搬送手段によって前記ピッキングステーションに搬送し、前記ピッキングステーションに搬送された構造材を前記第２搬送手段によって前記邸別ステーションに搬送し、前記邸別ステーションに搬送された構造材を前記第１搬送手段によって前記搬出ステーションに搬送することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明により、低コストな邸別ピッキングシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態に係る邸別ピッキングシステムの全体斜視図である。

【図2】搬入ステーションの斜視図である。

【図3A】トラバースステーションの斜視図である。

【図3B】トラバースステーションの拡大斜視図である。

【図4】ピッキングステーションの斜視図である。

【図5A】振り分けステーションの斜視図である。

【図5B】振り分けステーションの拡大斜視図である。

【図6A】構造材を搬入ステーションからピッキングステーションに移動するまでの状態を示す斜視図である。

【図6B】構造材を邸別ステーションから搬出ステーションに移動するまでの状態を示す斜視図である。

【図7】第２実施形態に係る邸別ピッキングシステムの概略平面図である。

【図8】第３実施形態に係る邸別ピッキングシステムの概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る邸別ピッキングシステム１００の全体斜視図である。

【0010】

このピッキングシステム１００によって、木造建築に使用する複数種の構造材Ｗ１～Ｗ４を、ピッキングステーション３０において建築する住宅ごとにピッキングして複数の邸別ステーション７０に振り分ける。邸別ステーション７０に振り分けた邸別構造材ＷＨは、その後、仮置きステーション９０に移動して梱包し、プレカット工場または工務店に出荷する。

【0011】

詳しくは、システム１００のほぼ中央に操作盤１が配置される。この操作盤１を係員Ｐが操作してシステム１００を作動する。システム１００の作動はほぼ自動化されており、邸別ステーション７０に邸別構造材ＷＨを振り分け、仮置きステーション９０に移動するまでの動作が自動的に行われる。

【0012】

システム１００の左端に、フォークリフトによって倉庫から搬送してきた構造材Ｗを仮置きする仮置きステーション３が配設されている。図２に示すように、仮置きステーション３は左右一対の水平かつ互いに平行な受け台３１を有する。この受け台３１の上面に沿って無端チェーンＣ１が張架されている。無端チェーンＣ１は、受け台３１の下部に配設されたモータＭ１によって循環駆動される。

【0013】

受け台３１の長手延長方向に、左右一対の昇降台３２が配設されている。この昇降台３２は、仮置きステーション３に隣接する搬入ステーション１０のローラーコンベヤ１０１のローラー間に介入する形で配設されている。昇降台３２は、その下部に配設されたシリンダによって昇降可能とされている。

【0014】

昇降台３２の上面に沿って無端チェーンＣ２が配設され、当該無端チェーンＣ２が昇降台３２の下部に配設されたモータＭ２によって循環駆動される。ローラーコンベヤ１０１の複数のローラーはモータＭ３によって駆動される。昇降台３２がシリンダで上昇すると、その無端チェーンＣ２がローラーコンベヤ１０１の搬送面の上方に突出する。また昇降台３２がシリンダで下降すると、その無端チェーンＣ２がローラーコンベヤ１０１の搬送面の下方に下がる。

【0015】

図１のように、ピッキングステーション３０と邸別ステーション７０との間に、第１移動手段としてのトラバース手段２０が配設されている。このトラバース手段２０は、互いに平行かつ水平に配設された３本のレール２１０、２１１、２２２に沿って移動するように構成されている。

【0016】

トラバース手段２０は、図３Ａ、図３Ｂに示すように、モータで駆動するローラーコンベヤ２２０と、このローラーコンベヤ２２０をレール２１０、２１１、２２２に沿って移動するためのモータＭ４を有する。ローラーコンベヤ２２０の下部に、ローラーコンベヤ２２０の長手方向に延びた従動シャフト２０１が配設されている。図３Ｂに示すように、この従動シャフト２０１の長手方向両端に固定されたピニオンギヤ２０２が、両側のレール２１１、２１２に形成されたラックギヤ２０３に噛み合っている。

【0017】

従動シャフト２０１の長手方向中間部に従動プーリ２０４が固定されている。この従動プーリ２０４は、駆動ベルト２０５を介してモータＭ４の駆動プーリ２０６に連結されている。

【0018】

ローラーコンベヤ２２０の下部には複数の車輪２０７が配設され、当該車輪２０７がレール２１０、２１１、２２２の上フランジの上を転動するようになっている。したがって、モータＭ４を回転することで、ローラーコンベヤ２２０を図１で矢印方向に移動可能とされている。

【0019】

第１実施形態は、ピッキングステーション３０に４台のローラーコンベヤ３０１～３０４を配設している。ローラーコンベヤ３０１～３０４の数は、必要に応じて増減変更可能である。これらローラーコンベヤ３０１～３０４ごとに、所定の規格（所定長の短辺、長辺、長さ）の構造材Ｗ１～Ｗ４が載置される。

【0020】

各ローラーコンベヤ３０１～３０４は、ローラーコンベヤ３０１～３０４下部に配設されたパンタグラフ式リフト３１０によって昇降可能である。後述するピッキング手段４０によって、上昇位置のローラーコンベヤ３０１～３０４から、構造材を１本ずつ取り上げて、高架ローラーコンベヤ５０の一端部に搬送するようにしている。

【0021】

図４に示すように、ピッキング手段４０は、ピッキングステーション３０の４つのローラーコンベヤ３０１～３０４の上方を横断するように延びたガイドレール４０１と、当該ガイドレール４０１に沿って移動可能なキャリッジ４０２を有する。キャリッジ４０２の下部には支持バー４０３が昇降可能に取り付けられ、この支持バー４０３の両端に、構造材Ｗを吸着保持するバキュームパッド４０４が取り付けられている。

【0022】

支持バー４０３は、キャリッジ４０２に配設されたエアシリンダ４０５によって昇降可能に構成されている。また、キャリッジ４０２にはモータ４０６が配設され、このモータ４０６によってキャリッジ４０２がガイドレール４０１を走行するように構成されている。

【0023】

ガイドレール４０１の端部の下方に、ピッキング手段４０のバキュームパッド４０４で吸着保持した構造材Ｗを１本ずつ載せて搬送する高架ローラーコンベヤ５０の一端が延びている。この高架ローラーコンベヤ５０の他端は、図５Ａのように邸別ステーション７０の側方まで延びている。

【0024】

図５Ａのように、邸別ステーション７０の上方を横断する形で振り分け手段６０が配設されている。この振り分け手段６０は、邸別ステーション７０の上方を水平方向に横断するガイドレール６０１と、ガイドレール６０１に沿って移動するキャリッジ６０２を有する。この振り分け手段６０と、前述したピッキング手段４０と、高架ローラーコンベヤ５０とによって第２搬送手段が構成される。

【0025】

キャリッジ６０２の下部には支持バー６０３が昇降可能に配設され、当該支持バー６０３の両端に、構造材Ｗを保持する水平な爪部６０４が配設されている。また、支持バー６０３の中間にエアシリンダ６０７が水平に取り付けられている。このエアシリンダ６０７は、爪部６０４に支持された構造材Ｗを水平方向に押し出すためのものである。

【0026】

キャリッジ６０２の上部にはエアシリンダ６０５とモータ６０６が配設され、エアシリンダ６０５で前記支持バー６０３が昇降する。モータ６０６はキャリッジ６０２をガイドレール６０１に沿って移動するためのものである。

【0027】

第１実施形態では、邸別ステーション７０に４台のローラーコンベヤ７０１～７０４を配設している。ローラーコンベヤ７０１～７０４の数は、必要に応じて増減変更可能である。これらローラーコンベヤ７０１～７０４ごとに、邸別構造材ＷＨが載置可能とされている。各ローラーコンベヤ７０１～７０４は、ローラーコンベヤ７０１～７０４下部に配設されたパンタグラフ式リフト７１０によって昇降可能とされている。

【0028】

（邸別ピッキングシステムの作動）
前述した邸別ピッキングシステム１００の作動を図６Ａ、図６Ｂを参照して以下に説明する。図６Ａの（ａ）のように、フォークリフトＦで搬送してきた構造材Ｗを搬入ステーション１０の手前の仮置きステーション３に載置する。

【0029】

次に、この構造材Ｗを図６Ａ（ｂ）のように搬入ステーション１０に移載する。当該構造材Ｗを移載する際に、図２の昇降台３２をローラーコンベヤ１０１の上面からやや上方に突出させる。

【0030】

構造材Ｗの移載が終わると、図２の昇降台３２をローラーコンベヤ１０１の上面から下降させる。そして、図６Ａ（ｃ）のように構造材Ｗをローラーコンベヤ２２０に水平移動し、次いでこのローラーコンベヤ２２０を図６Ａ（ｄ）のように、ピッキングステーション３０のローラーコンベヤ３０２の右側まで移動する。

【0031】

次に、ローラーコンベヤ３０２の上の構造材Ｗを、図６Ａ（ｅ）のように水平移動によってローラーコンベヤ３０２に移動する。このようにして、ピッキングステーション３０の各ローラーコンベヤ３０１～３０４に所定の構造材Ｗ１～Ｗ４を順次載せていく。

【0032】

ローラーコンベヤ３０１～３０４の構造材Ｗ１～Ｗ４の中から、邸別ステーション７０のローラーコンベヤ７０１～７０４に載せるべき構造材Ｗを係員Ｐが選択して操作盤１に入力する。当該構造材Ｗは、ピッキング手段４０、高架ローラーコンベヤ５０、振り分け手段６０によって邸別ステーション７０まで搬送される。

【0033】

振り分け手段６０では、キャリッジ６０２の爪部６０４が高架ローラーコンベヤ５０の端部の下方で待機している状態で、構造材Ｗが高架ローラーコンベヤ５０で搬送されてくる。構造材Ｗが停止すると爪部６０４が上昇し、次いでキャリッジ６０２がガイドレール６０１に沿って水平移動する。

【0034】

目的の邸別ステーション７０のローラーコンベヤ７０１～７０４の上方でキャリッジ６０２が停止し、爪部６０４と共に支持バー６０３が下降する。これと同時に（又は事前に）、目的の邸別ステーション７０がパンタグラフ式リフト７１０によって上昇し、支持バー６０３から構造材Ｗを受け取る態勢に入る。

【0035】

支持バー６０３が下降し、最後に、爪部６０４上の構造材Ｗをエアシリンダ６０７で横押しすることで、構造材Ｗをローラーコンベヤ７０１～７０４のいずれかに降ろす。構造材Ｗを降ろしたローラーコンベヤ７０１～７０４は、パンタグラフ式リフト７１０を下げることで、元の高さ（トラバース手段２０のローラーコンベヤ２２０と同じ高さ）に下降する。

【0036】

邸別ステーション７０のローラーコンベヤ７０１～７０４のいずれかで、邸別構造材ＷＨの量が所定量に達すると、空になったローラーコンベヤ２２０を対応するローラーコンベヤ７０１～７０４に横付けする。そして邸別構造材ＷＨをローラーコンベヤ７０１～７０４からトラバース手段２０のローラーコンベヤ２２０に移動する。図６Ｂの（ａ）では、ローラーコンベヤ７０４において邸別構造材ＷＨの量が所定量に達しているものとする。

【0037】

ピッキングステーション３０のローラーコンベヤ３０２へ構造材Ｗを移動して空になったローラーコンベヤ２２０を、邸別ステーション７０のローラーコンベヤ７０４の左側に移動する。次に、ローラーコンベヤ７０４上の邸別の邸別構造材ＷＨを、図６Ｂ（ｂ）のように、水平移動によってローラーコンベヤ２２０に移動する。

【0038】

次に、図６Ｂ（ｃ）のように、邸別構造材ＷＨを載せたローラーコンベヤ２２０を搬出ステーション８０の左側まで移動する。そして図６Ｂ（ｄ）のように、ローラーコンベヤ２２０上の邸別構造材ＷＨを水平移動によって搬出ステーション８０のローラーコンベヤ８０１に移動する。さらに、ローラーコンベヤ８０１上の邸別構造材ＷＨを仮置き台９０に移載する。

【0039】

このときの移載は、図２で説明した昇降台３２の無端チェーンＣ２と同様の機構によって行うことができる。最後に、仮置き台９０上の邸別構造材ＷＨを梱包してから、これをフォークリフトＦでトラックに乗せ、トラックによってプレカット工場（または建築工務店）に搬送する。以上のように、本実施形態の邸別ピッキングシステム１００によれば、ピッキングシステムを低コストで構成することができるのは勿論のこと、ピッキング作業を安全かつ効率的に行うことができ、また構造材の損傷率の低減や邸別構造材の納期短縮化を図ることができる。

【0040】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図７により説明する。この第２実施形態は、邸別ステーション７０の増設を容易化したものである。

【0041】

図示するように、邸別ステーション７０は高架ローラーコンベヤ５０の長手方向に沿って、任意の数で容易に増設することができる。図示例ではＡ邸、Ｂ邸のステーションを実線で示しているが、Ｂ邸の右側に破線で示すように、さらに２つの邸別ステーションを容易に増設することができる。

【0042】

仮置きステーション３とトラバース手段２０は、前述した第１実施形態と同様のものを使用することができる。ピッキングステーション３０には図示例では３つのローラーコンベヤを示しているが、ローラーコンベヤの数は必要に応じて増減変更することが可能である。

【0043】

なお、トラバース手段２０に戻しステーション５を接続し、ピッキングステーション３０で生じた余分な構造材Ｗを戻しステーション５から外部に排出することも可能である。トラバース手段２０のローラーコンベヤから戻しステーション５へ余分な構造材Ｗを移動する手段は、図２で説明した昇降台３２の無端チェーンＣ２と同様の機構によって行うことができる。

【0044】

（第３実施形態）
最後に、本発明の第３実施形態を図８により説明する。この第３実施形態も図７と同様に邸別ステーション７０の増設を容易化したものである。図７と異なるのは、ピッキングステーション３０を最小化（ワンステーション）する一方、この最小化したピッキングステーション３０に循環移動手段７を接続した点である。

【0045】

ピッキングステーション３０に搬入・載置された構造材Ｗを一時的に循環移動手段７に取り出し、この循環移動手段７において構造材Ｗを複数種保持する。そして、空になったピッキングステーション３０に対して、循環移動手段７からピッキングが必要な構造材Ｗを適宜移動（補充）する。

【0046】

すなわち、構造材Ｗを循環移動手段７で循環移動することで、ピッキングステーション３０の構造材Ｗを入れ替えるわけである。この場合、循環移動手段７は、複数種の構造材Ｗを蓄えるバッファーエリアとして機能する。

【0047】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば図１では高架ローラーコンベヤ５０をピッキングシステム１００の片側に１つだけ配設しているが、ピッキングシステム１００の反対側に別の高架ローラーコンベヤ５０を増設することも可能である。高架ローラーコンベヤ５０を２本にすることで、ピッキング手段４０と振り分け手段６０の稼働率を向上することができる。

【0048】

また、図７、図８の実施形態において、ピッキングステーション３０においてピッキング手段４０で吸着した構造材Ｗを、高架ローラーコンベヤ５０に受け渡さないで、邸別ステーション７０にそのまま直接搬送する構成にしてもよい。また、図７、図８では高架ローラーコンベヤ５０の片側に邸別ステーション７０を配設しているが、高架ローラーコンベヤ５０の反対側に邸別ステーション７０を増設することも可能である。

【符号の説明】

【0049】

１００：邸別ピッキングシステム １：操作盤
Ｐ：係員 ３：仮置きステーション
３１：受け台 ３２：昇降台
Ｃ１、Ｃ２：無端チェーン Ｍ１～Ｍ４：モータ
Ｆ：フォークリフト ５：戻しステーション
７：循環移動手段 １０：搬入ステーション
１０１：ローラーコンベヤ ２０：トラバース手段
２０１：従動シャフト ２０２：ピニオンギヤ
２０３：ラックギヤ ２０４：従動プーリ
２０５：駆動ベルト ２０６：駆動プーリ
２０７：車輪 ２１０～２１２：レール
２２０：ローラーコンベヤ ３０：ピッキングステーション
３０１～３０４：ローラーコンベヤ ３１０：パンタグラフ式リフト
Ｗ１～Ｗ４：構造材 ４０：ピッキング手段
４０１：ガイドレール ４０２：キャリッジ
４０３：支持バー ４０４：バキュームパッド
４０５：エアシリンダ ４０６：モータ
５０：高架ローラーコンベヤ ６０：振り分け手段
６０１：ガイドレール ６０２：キャリッジ
６０３：支持バー ６０４：爪部
６０５：エアシリンダ ６０６：モータ
７０：邸別ステーション ７０１～７０４：ローラーコンベヤ
７１０：パンタグラフ式リフト ８０：搬出ステーション
８０１：ローラーコンベヤ ９０：仮置きステーション
ＷＨ：邸別構造材

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】