特許 7606928 取り出し装置、及び、取り出しシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-18

(45)【発行日】2024-12-26

(54)【発明の名称】取り出し装置、及び、取り出しシステム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/04 20060101AFI20241219BHJP

【ＦＩ】

B65G1/04 561

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021088657

(22)【出願日】2021-05-26

(65)【公開番号】P2022181623

(43)【公開日】2022-12-08

【審査請求日】2024-02-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢部 洋祐

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 哲雄

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０５０４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１１８６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１１８６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２００６０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を収容して搬送棚に収容される収容箱を保持する保持部と、
前記保持部を、上下方向に交差する一軸方向に移動する移動装置と、
前記保持部及び前記移動装置を前記上下方向に移動する昇降装置と、
前記保持部、前記移動装置、及び前記昇降装置を支持する筐体と、
前記筐体に設置され、前記保持部に保持されて前記移動装置により移動されることで前記搬送棚から取り出された前記収容箱から前記物品をピッキングロボットにより取り出したことを検出するセンサと、
を備える取り出し装置。

【請求項2】

前記保持部は、前記搬送棚の前記収容箱を載置する棚板部の上面に形成された前記一軸方向に沿う溝に挿入可能なアームを備える、請求項１に記載の取り出し装置。

【請求項3】

前記保持部、前記移動装置、及び前記昇降装置を制御する取り出し装置コントローラを備え、
前記取り出し装置コントローラは、前記保持部が前記収容箱を保持し、前記移動装置が前記保持部を前記一軸方向に移動するよう制御した後に、前記昇降装置が所定の高さに移動するよう制御する、
請求項１又は２に記載の取り出し装置。

【請求項4】

前記筐体に設置され、前記保持部に保持されて前記移動装置により移動されることで前記搬送棚から取り出された前記収容箱の内部を撮影するカメラと、
を備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の取り出し装置。

【請求項5】

前記センサは、前記収容箱の上端よりも前記物品の下端が上方に移動したことを検出する、請求項１に記載の取り出し装置。

【請求項6】

自動搬送車と、
前記自動搬送車と接する棚底を形成する棚底板、前記棚底板から下方に延び、前記棚底板の下方に前記自動搬送車を配置可能な高さを有する脚部、前記棚底板から上方に延びる支持部材、前記支持部材に設けられ、前記上下方向に複数配置される棚板部、及び前記複数の棚板部に配置される前記収容箱を備える前記搬送棚と、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の取り出し装置と、
前記搬送棚から取り出された前記収容箱から前記物品を取り出すピッキングロボットと、
前記取り出し装置、前記自動搬送車、及び前記ピッキングロボットを制御する制御装置と、
を備える取り出しシステム。

【請求項7】

前記取り出し装置は、一の前記ピッキングロボットに対して複数設けられる、請求項６に記載の取り出しシステム。

【請求項8】

前記搬送棚の前記複数の棚板部は、
前記支持部材に前記上下方向に複数設けられ、上面に前記上下方向に交差する一軸方向に沿う溝が形成され、前記上面に前記収容箱が載置され、
前記搬送棚は、前記棚板部の前記上面に設けられ、前記上面に前記収容箱を案内するガイドを備える、請求項６又は請求項７に記載の取り出しシステム。

【請求項9】

前記ガイドは、前記上面の前記一軸方向に直交する幅方向で両端部に設けられた一対のガイド部材を備え、
前記一対のガイド部材の前記一軸方向で一端部の前記幅方向で内方の面は、当該面間の距離が前記一軸方向で他端側に漸次小さくなるガイド面に形成される、
請求項８に記載の取り出しシステム。

【請求項10】

前記ガイドは、前記上面の前記一軸方向に直交する幅方向で両端部に設けられた一対のガイド部材を備え、
前記一対のガイド部材の上端部の前記幅方向で内方の面は、当該面間の距離が下方に漸次小さくなるガイド面に形成される、
請求項８に記載の取り出しシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、取り出し装置、及び、取り出しシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従前から、荷物等の物品を収容している搬送棚を、物品を取り出す取り出し位置まで自動搬送車によって移動し、人による作業により、搬送棚から物品を取り出す技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４４２３６１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、搬送棚から搬送先までの物品の搬送にピッキングロボットを用いることができる取り出し装置、及び、取り出し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】

【0005】

一実施形態によれば、取り出し装置は、保持部と、移動装置と、昇降装置と、センサとを備えている。前記保持部は、物品を収容して搬送棚に収容される収容箱を着脱可能に保持する。前記移動装置は、前記保持部を、上下方向に交差する一軸方向に移動する。前記昇降装置は、前記保持部及び前記移動装置を前記上下方向に移動する。前記センサは、前記筐体に設置され、前記保持部に保持されて前記移動装置により移動されることで前記搬送棚から取り出された前記収容箱から前記物品をピッキングロボットにより取り出したことを検出する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態に係る取り出しシステムを示す概略図。

【図2】同取り出しシステムのステーション及び搬送棚を示す概略図。

【図3】同取り出し装置及び同搬送棚を示す側面図。

【図4】同取り出し装置を示す背面図。

【図5】同取り出し装置を示す斜視図。

【図6】同取り出しシステムの電気的な構成を示すブロック図。

【図7】同搬送棚の構成を示す断面図。

【図8】同搬送棚を示す正面図。

【図9】同取り出しシステムの動作を示すタイムチャート。

【図10】同取り出しシステムの動作を示す流れ図。

【図11】第２実施形態に係る取り出しシステムのステーション及び搬送棚を示す概略図。

【図12】同取り出しシステムの動作を示すタイムチャート。

【図13】第１実施形態及び第２実施形態の取り出し装置の変形例を示す側面図。

【図14】第１実施形態及び第２実施形態の取り出し装置の変形例を示す側面図。

【図15】第１実施形態及び第２実施形態の取り出し装置の変形例を示す側面図。

【図16】第１実施形態及び第２実施形態の搬送棚の変形例を示す断面図。

【図17】同搬送棚を示す正面図。

【図18】第１実施形態及び第２実施形態の搬送棚の変形例を示す断面図。

【図19】同搬送棚を示す正面図。

【図20】第１実施形態及び第２実施形態の搬送棚の変形例を示す正面図。

【図21】第１実施形態の取り出しシステムの変形例を示す概略図。

【図22】第２実施形態の取り出しシステムの変形例を示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

第１実施形態に係る取り出しシステム１を、図１乃至図１０を用いて説明する。
図１は、取り出しシステム１を示す概略図である。図２は、取り出しシステム１のステーション２及び搬送棚３を示す概略図である。図３は、取り出しシステム１の取り出し装置１１及び搬送棚３を示す側面図である。ここで側面図は、取り出し装置１１による収容箱８１の取り出し方向に対して側方から見た図である。

【0008】

図４は、取り出し装置１１を示す背面図である。ここで、取り出し装置１１の背面図は、取り出し装置１１の移動装置２５から搬送棚３へ向かう方向を前方向としたときの背面図である。図５は、取り出し装置１１を示す斜視図である。図６は、取り出しシステム１の電気的な構成を示すブロック図である。図７は、搬送棚３の構成を示す断面図である。ここで、搬送棚３の断面図は、搬送棚３を、上下方向に並ぶ２つの棚板部８６の間で、上下方向に直交する切断面に沿って切断した断面図である。図８は、搬送棚３を示す正面図である。

【0009】

図１に示すように、取り出しシステム１は、例えば、複数のステーション２と、複数の搬送棚３と、複数の自動搬送車４と、自動搬送車コントローラ５と、上位システム６と、を備えている。

【0010】

取り出しシステム１は、一台の自動搬送車４により複数の搬送棚３のうち選択された１つの搬送棚３をステーション２に移動し、ステーション２の取り出し装置１１により、搬送棚３から物品７を収容した収容箱８１を取り出し、ステーション２のピッキングロボットシステム１４により、収容箱８１に収容された物品７を取り出して搬送先に搬送する。

【0011】

物品７は、例えば荷物である。取り出しシステム１は、例えば、複数の搬送棚３に収容された物品７を、ステーション２で、物品７に応じた仕分け箱１５に移動する用途に用いることができる。仕分け箱１５は、ピッキングロボットシステム１４の後述するピッキングロボット７１により物品７を搬送する搬送先の一例である。本実施形態は、物品７を仕分け箱１５に搬送する例について説明する。

【0012】

図２に示すように、ステーション２は、例えば、取り出し装置１１と、ピッキングロボットシステム１４と、複数の仕分け箱１５と、を備えている。ステーション２は、倉庫等の床の所定の領域に、取り出し装置１１、ピッキングロボットシステム１４、及び複数の仕分け箱１５が設置されることで構成されている。なお、図２は、一例として、ステーション２に、物品７の取り出しが行われる搬送棚３、及び、次に物品７の取り出しが行われる搬送棚３が移動された状態を示している。

【0013】

取り出し装置１１は、図３乃至図５に示すように、搬送棚３の複数の収容箱８１のうち、取り出し対象の物品７が収容された収容箱８１を搬送棚３から取り出し可能に構成されている。ここで、所定の位置は、ピッキングロボットシステム１４のピッキングロボット７１により、収容箱８１から物品７を取り出すことが可能な位置である。

【0014】

取り出し装置１１は、例えば、筐体２１と、保持部２３と、昇降装置２４と、移動装置２５と、カメラ２６と、センサ２７と、取り出し装置コントローラ２８と、を備えている。

【0015】

ここで、取り出し装置１１の上下方向、前後方向、及び幅方向の一例を定義する。重力方向を下方向として上下方向を設定し、上下方向に直交し、取り出し装置１１から搬送棚３へ向かう方向を前方向として前後方向を設定し、上下方向及び前後方向の双方に直交する方向を幅方向として設定する。

【0016】

筐体２１は、例えば、底部３１と、柱部３２と、天井部３３と、を備えている。
底部３１は、図５に示すように、例えば、矩形の枠状に形成されている。底部３１は、例えば、複数の脚部３４が設けられている。脚部３４は、例えば、４つ設けられており、それぞれ、底部３１の下面の隅部に１つずつ固定されている。

【0017】

柱部３２は、底部３１に設けられている。柱部３２は、例えば、４本の柱部材３５を有している。２本の柱部材３５は、例えば、底部３１の隣接する一対の隅部に固定されている。残りの２本の柱部材３５は、例えば、底部３１の柱部材３５が固定された隅部、及び、当該隅部と隣接する隅部の間の、柱部材３５固定された隅部側に固定されている。

【0018】

天井部３３は、柱部３２の上端に固定されている。天井部３３は、カメラ２６を支持可能に構成されている。天井部３３は、例えば、板状に構成されている。

【0019】

保持部２３は、収容箱８１を着脱可能に保持する。保持部２３は、本実施形態の例では、図５に示すように、１または複数のアームを備え、アーム上に収容箱８１が載置されることで、収容箱８１を保持する。保持部２３は、例えば、１または複数のアーム２３ａと、ストッパ２３ｂと、を備えている。

【0020】

アーム２３ａは、収容箱８１の下面を安定して保持可能な数が用いられており、本実施形態の例では、３本設けられている。アーム２３ａは、例えば、前後方向に長い棒状に形成されている。３本のアーム２３aは、幅方向に離間して配置されている。アーム２３ａの上面は、例えば平面に形成されており、アーム２３ａの長手方向に直交する断面は、例えば矩形状に形成されている。ここで、安定して保持可能な数とは、アーム２３ａ上に収容箱８１が載置された状態で保持部２３が昇降装置２４で昇降され、移動装置２５で移動されても、アーム２３ａから収容箱８１が落下しない数である。本実施形態の例では、幅方向で外側の２つのアーム２３ａが収容箱８１の下面の幅方向で両端部を支持し、幅方向で中央のアーム２３ａが収容箱８１の下面の幅方向で中央を支持する。

【0021】

ストッパ２３ｂは、移動装置２５により保持部２３が前方に移動されると、収容箱８１の取り出し装置１１に対向する面に当接可能に構成されている。ストッパ２３ｂは、例えば、アーム２３ａの上面に固定されている。ストッパ２３ｂの前面は、例えば前後方向に直交する平面に形成されている。

【0022】

このように構成された保持部２３の、アーム２３ａのストッパ２３ｂより前方の部分の前後方向の長さは、当該前方の部分上に収容箱８１を安定して載置可能な長さを有している。ここで、安定して載置可能な長さとは、保持部２３を、昇降装置２４及び移動装置２５により移動しても、収容箱８１が落下することない長さである。

【0023】

昇降装置２４は、保持部２３及び移動装置２５を、保持部２３が搬送棚３の最下段の収容箱８１を取り出す位置、及び、搬送棚３の最上段の収容箱８１を取り出す位置の間で昇降可能に構成されている。また、昇降装置２４は、保持部２３及び移動装置２５により搬送棚３から取り出された収容箱８１を、ピック高さに移動可能に構成されている。ピック高さは、ピッキングロボット７１により収容箱８１から物品７を取り出す高さ位置である。ピック高さは、ピッキングロボット７１により設定される高さ位置である。昇降装置２４は、筐体２１に設けられている。昇降装置２４は、例えば、レール５１と、昇降部５２と、駆動部５３と、を備えている。

【0024】

レール５１は、昇降部５２を上下方向に移動可能に支持する。レール５１は、筐体２１の例えば柱部３２に設けられている。レール５１は、例えば、幅方向に並ぶ２つの柱部材３５のそれぞれに１つずつに設けられている。

【0025】

昇降部５２は、レール５１に上下方向に移動可能に支持されている。昇降部５２は、例えば、２つのレール５１のそれぞれに１つずつ設けられている。

【0026】

駆動部５３は、昇降部５２を上下方向に移動可能に構成されている。駆動部５３は、例えば、モータ５４と、伝達機構５５と、を備えている。

【0027】

モータ５４は、例えば、底部３１の後端部の２つの柱部材３５の間に固定されている。モータ５４は、取り出し装置コントローラ２８に電気的に接続されている。

【0028】

伝達機構５５は、モータ５４の回転を昇降部５２の上下方向の移動に変換可能に構成されている。伝達機構５５は、例えば、モータ５４の出力軸に係合されて、当該出力軸の回転に合わせて回転する軸部５６と、一対の第１プーリ５７と、一対の第２プーリ５８と、一対のベルト５９と、を備えている。

【0029】

軸部５６は、例えば幅方向に平行な姿勢で、底部３１に回転可能に支持されている。一対の第１プーリ５７は、軸部５６の両端部に固定されており、軸部５６と一体に回転する。一対の第２プーリ５８は、例えば、天井部３３に回転可能に支持されている。一対の第２プーリ５８は、例えば、一対の第１プーリ５７と上下方向で対向する位置に配置されている。 一対のベルト５９は、第１プーリ５７及び第２プーリ５８に回しかけられている。一対のベルト５９は、昇降部５２に固定されている。

【0030】

このように構成された駆動部５３によれば、モータ５４の回転に合わせて一対の第１プーリ５７、一対の第２プーリ５８、及び一対のベルト５９が回転することで、一対のベルト５９に固定された昇降部５２を介して保持部２３及び移動装置２５が上下方向に移動する。

【0031】

移動装置２５は、保持部２３を、上下方向に交差する一軸方向に移動する。本実施形態の例では、移動装置２５は、保持部２３を、上下方向に直交する前後方向に移動する。また、移動装置２５は、保持部２３を、前後方向で、搬送棚３に収容された収容箱８１を保持部２３が保持する位置、及び、収容箱８１の取り出しが完了した位置の間で移動する。収容箱８１を保持する位置は、例えば、ストッパ２３ｂが収容箱８１に当接する位置である。収容箱８１の取り出しが完了した位置は、前後方向で、ピッキングロボット７１により収容箱８１内の物品７を取り出すことが可能な位置である。

【0032】

移動装置２５は、例えば、基部６１と、移動部６２と、駆動部６３と、を備えている。
基部６１は、移動部６２を前後方向に移動可能に支持する。基部６１は、昇降装置２４の２つの昇降部５２に固定されている。

【0033】

移動部６２には、保持部２３が固定されている。移動部６２は、例えば、駆動部６３の後述する伝達機構６５により、基部６１に前後方向に移動可能に支持されている。なお、基部６１の上面に、移動部６２の前後方向の移動を支持するレールが設けられてもよい。

【0034】

駆動部６３は、モータ６４と、伝達機構６５と、を備えている。
モータ６４は、例えば、基部６１に設けられている。モータ６４は、取り出し装置コントローラ２８に電気的に接続されている。
伝達機構６５は、モータ６４の回転を、移動部６２の前後方向の移動に変換可能に構成されている。伝達機構６５は、図３に示すように、例えば、モータ６４により回転されるねじ６６と、移動部６２に設けられてねじ６６に螺合するナット６７と、を備える構成であってもよい。

【0035】

また、伝達機構６５の他の例としては、ベルトを含み、このベルトにより、モータ６４の回転を、移動部６２の前後方向の移動に変換する構成であってもよい。この例としては、伝達機構６５は、モータ６４の出力軸に係合されて、当該出力軸の回転に合わせて回転する軸部と、軸部に固定され、軸部と一体に回転する第３プーリと、基部６１の前端に回転可能に設けられた第４プーリと、第３プーリ及び第４プーリに回しかけられ、かつ、移動部６２が固定されたベルトと、を備える。

【0036】

このように構成された伝達機構６５によれば、モータ６４の回転に合わせて第３プーリ、第４プーリ、及びベルト５９が回転することで、一対のベルトに固定された移動部６２が前後方向に移動し、移動部６２を介して保持部２３が前後方向に移動する。

【0037】

カメラ２６は、取り出し装置１１により搬送棚３から取り出された収容箱８１の内部を撮影可能に構成されている。カメラ２６は、例えば、取り出しシステム１が備える制御装置によって収容箱８１内の物品７の位置を検出できる情報を撮影できるカメラである。また、カメラ２６は、例えば、取り出しシステム１が備える制御装置によって収容箱８１内の物品７の形状を検出できる情報を撮影できるカメラである。または、これらの機能を１つ備えるカメラが複用いられることで、これらの機能が達成されてもよい。カメラ２６は、筐体２１に設けられており、撮影した画像のデータを、取り出しシステム１が備える制御装置に送信する。ここで、取り出しシステム１が備える制御装置は、本実施形態の例では、上位システム６、取り出し装置コントローラ２８、ピッキングロボットシステム１４の後述するピッキングロボットコントローラ７２を含んでいる。本実施形態の例では、カメラ２６は、撮影した画像のデータを、カメラ２６が設置されるステーション２のピッキングロボットコントローラ７２に送信する。カメラ２６は、例えば、デプスカメラ及びＲＧＢカメラがある。デプスカメラの撮影した画像のデータにより、上下方向での物品７までの距離を検出できる。ＲＧＢカメラの撮影した画像のデータにより、水平方向での物品７の位置を検出できる。デプスカメラ及びＲＧＢカメラにより、物品７の形状も検出できる。また、カメラ２６は、例えば、取り出しシステム１が備える制御装置の一例として、ピッキングロボットコントローラ７２により制御される。

【0038】

カメラ２６は、図４に示すように、例えば１つ設けられている。カメラ２６は、例えば、天井部３３に設置されている。カメラ２６は、例えば、デプスカメラ及びＲＧＢカメラを備えている。

【0039】

センサ２７は、ピッキングロボット７１が収容箱８１から物品７を取り出したことを検出可能に構成されている。センサ２７は、例えば、ピッキングロボット７１が物品７を収容箱８１から取り出し完了高さまで移動したことを検出する。本実施形態の例では、物品７が取り出し完了高さまで移動されると、取り出しが完了されたこととする。取り出し完了高さは、物品７の下端が収容箱８１の上縁より上方に位置する高さである。センサ２７は、例えばレーザーレンジファインダである。センサ２７は、例えば、筐体２１の柱部３２に設置されている。センサ２７は、検出結果を、取り出しシステム１が備える制御装置の一例である、センサ２７が設けられるステーション２のピッキングロボットコントローラ７２に送信する。センサ２７は、例えば、取り出しシステム１が備える制御装置の一例であるピッキングロボットコントローラ７２により制御される。

【0040】

取り出し装置コントローラ２８は、例えば、１台のコンピュータ又は複数台のコンピュータを組み合わせて実現することができる。取り出し装置コントローラ２８は、上位システム６と有線又は無線で通信する。取り出し装置コントローラ２８は、上位システム６からの信号に基づいて、昇降装置２４のモータ５４、及び移動装置２５のモータ６４を制御することで、昇降装置２４及び移動装置２５を制御する。

【0041】

また、取り出し装置コントローラ２８は、保持部２３が収容箱８１を保持し、移動装置２５が保持部２３を前後方向に移動するよう制御した後に、昇降装置２４が所定の高さに移動するよう制御するように、保持部２３、移動装置２５、及び昇降装置２４を制御する。

【0042】

なお、本実施形態では、保持部２３は、アーム２３ａ上に収容箱８１を載置することで収容箱８１を保持する。すなわち、本実施形態では、収容箱８１を保持するように保持部２３を制御することは、アーム２３ａ上に収容箱８１が載置されるように移動装置２５及び昇降装置２４を制御することである。さらに換言すると、本実施形態では、移動装置２５及び昇降装置２４を制御することで、間接的に保持部２３を制御する。

【0043】

なお、保持部２３が、例えば、吸着パッドを備え、ポンプにより吸着パッド内に負圧にすることで収容箱８１を吸着して保持する構成である場合、保持部２３を制御することは、このポンプを制御することとなる。または、保持部２３が、挟持部、及びを駆動する駆動部を備え、挟持部により収容箱８１を挟持することで収容箱８１を保持する構成である場合は、保持部２３を制御することは、この駆動部を制御することとなる。このように、保持部２３がポンプやモータ等の駆動部を備える構成の場合では、この駆動部を制御することが保持部２３を制御することとなる。

【0044】

ピッキングロボットシステム１４は、図２に示すように、ピッキング位置に配置された収容箱８１内の物品７を収容箱８１内から物品７を取り出し、取り出した物品７を複数の仕分け箱１５のうち物品７に応じた仕分け箱１５に搬送可能に構成されている。ピッキングロボットシステム１４は、例えば、ピッキングロボット７１と、ピッキングロボットコントローラ７２と、を備えている。

【0045】

ピッキングロボット７１は、例えば、物品７を着脱可能に保持できる多軸ロボットである。ピッキングロボット７１は、例えば、図１に示すように、ステーション２が設置される床面の、取り出し装置１１の近傍に配置されている。

【0046】

また、ピッキングロボット７１は、幅方向で、柱部３２に対して反対側の端部の近傍に配置されている。ピッキングロボット７１がこの位置に配置されることで、ピッキングロボット７１は、柱部３２と干渉することなく、物品７を短い距離で仕分け箱１５に移動できる。または、ピッキングロボット７１は、図２中２点鎖線で示すように、取り出し装置１１に対して幅方向で柱部３２と反対側に配置されてもよい、この位置に配置されても、ピッキングロボット７１は、柱部３２と干渉することなく、物品７を短い距離で仕分け箱１５に搬送できる。

【0047】

ピッキングロボットコントローラ７２は、例えば、１台のコンピュータ又は複数台のコンピュータを組み合わせて実現することができる。ピッキングロボットコントローラ７２は、上位システム６と有線又は無線で通信する。ピッキングロボットコントローラ７２は、上位システム６から信号に基づいて、ピッキングロボット７１を制御する。

【0048】

また、ピッキングロボットコントローラ７２は、例えば、カメラ２６から受信した画像データから、物品７の形状、及び、物品７の位置を検出する。ここで言う、物品７の位置は、水平方向での物品７の位置、及び、上下方向での物品７の位置である。

【0049】

また、ピッキングロボットコントローラ７２は、センサ２７からの信号に基づいて、ピッキングロボット７１により物品７の取り出しが完了したことを検出する。

【0050】

また、ピッキングロボットコントローラ７２は、カメラ２６及びセンサ２７を制御する。ピッキングロボットコントローラ７２は、カメラ２６を制御する制御装置の一例である。ピッキングロボットコントローラ７２は、センサ２７を制御する制御装置の一例である。

【0051】

複数の仕分け箱１５は、例えば、ステーション２が設置される床面の、取り出し装置１１及びピッキングロボット７１の双方に対して、筐体２１の柱部３２と反対側に設置されている。そして、複数の仕分け箱１５は、例えば、前後方向に並んでいる。

【0052】

搬送棚３は、図３に示すように、上下方向に複数の収容箱８１を配置可能に構成されている。搬送棚３は、自動搬送車４により移動可能に構成されている。搬送棚３は、例えば、複数の収容箱８１と、複数の収容箱８１を収容する搬送棚本体８２と、を備えている。

【0053】

複数の収容箱８１は、搬送棚本体８２の棚板部８６の上面８９に載置されている。複数の収容箱８１は、内部に物品７を収容可能に構成されている。収容箱８１は、上方から、ピッキングロボット７１により物品７の取り出しが可能に構成されている。収容箱８１は、例えば、上端が開口する矩形の収容箱状に構成されている。

【0054】

搬送棚本体８２は、移動装置２５による保持部２３の移動方向に沿って収容箱８１を出し入れ可能に構成されている。搬送棚本体８２は、例えば、棚底板８３と、脚部８４と、支持部材８５と、複数の棚板部８６と、を備えている。

【0055】

棚底板８３は、自動搬送車４と接する棚底８３aを形成する。棚底板８３に対する脚部８４の形状は、適宜に形成される。脚部８４は、棚底板８３の棚底８３aの例えば角部から下方に延びている。脚部８４の長さ（棚下の高さ（床面から棚底板８３の棚底８３aまでの高さ））は、自動搬送車４の最小高さよりも僅かに長い。すなわち、脚部８４は、自動搬送車４を配置可能な高さを有する。脚部８４間は、自動搬送車４が脚部８４間を通して棚底板８３の下方に配置可能な長さ離れている。このため、自動搬送車４は、搬送棚３の脚部８４間を通して、搬送棚３の棚下に潜り込むことができる。

【0056】

脚部８４は、本実施形態では、搬送棚３が床面に安定して直立するように、棚底板８３の角部の棚底８３aから４つ以上、下方に延びている例について説明する。搬送棚３が床面に安定して直立するのであれば、脚部８４は３つであってもよい。脚部８４は、５つ以上であることも好適である。

【0057】

支持部材８５は、棚底板８３に固定されており、複数の棚板部８６が固定されている。支持部材８５は、本実施形態では、例えば、４本用いられている。４本の支持部材８５は、図６に示すように、棚底８３ａの４つの角部のそれぞれに設けられている。４本の支持部材８５は、例えば、断面Ｌ字状に形成された、一方向に長い部材である。

【0058】

後方の一対の支持部材８５の間、及び、前方の一対の支持部材８５の間は、収容箱８１が通過可能な幅を有している。

【0059】

複数の棚板部８６は、支持部材８５に、上下方向に離間して固定されている。棚板部８６は、１または複数の収容箱８１を載置可能な大きさを有している。本実施形態の例では、棚板部８６は、図２及び図６に示すように、前後方向に２つの収容箱８１を配置可能な大きさを有する矩形板状に形成されている。複数の棚板部８６の４つの角部は、４つの支持部材８５に固定されている。

【0060】

棚板部８６の上面８９には、図７及び図８に示すように、保持部２３のアーム２３ａを配置可能な溝８７が、アーム２３ａと同数形成されている。溝８７は、保持部２３が挿入可能に形成されている。溝８７の後端は開口している。溝８７の深さは、アーム２３aの厚みより長い寸法に設定されている。

【0061】

溝８７は、アーム２３ａ上に収容箱８１を安定して載置できる位置までアーム２３ａを挿入可能な長さを有している。例えば、溝８７は、ストッパ２３ｂが収容箱８１に当接するまでアーム２３ａが侵入可能な長さを有している。溝８７の幅は、アーム２３ａの幅よりも大きい寸法に設定されている。溝８７の幅は、全てのアーム２３ａが全ての溝８７に挿入された状態で、保持部２３を幅方向に移動可能な移動代を有している。

【0062】

このように構成された溝８７は、例えば、板部材８８ａに、複数の棒部材８８ｂを固定することで構成されてもよい。または、溝８７は、棚板部８６の上面８９に切削加工等を施すことで、構成されてもよい。

【0063】

自動搬送車４は、図３に示すように、搬送棚３を移動可能に構成されている。自動搬送車４は、例えば、棚リフト機構９１及び車輪９２を有する自走ロボットである。

【0064】

棚リフト機構９１は、天板９１ａと、天板９１ａを押し上げる駆動部９１ｂとを有している。駆動部９１ｂが上方向に延びると、天板９１ａを押し上げる。駆動部９１ｂが縮むと、天板９１ａが下げられる。

【0065】

自動搬送車４は、自動搬送車コントローラ５からの制御信号に基づき、目的の搬送棚３に対応する回収位置（例えば搬送棚３の直下）に移動し、回収位置にて目的の搬送棚３を回収し、搬送棚３の配置位置に向けて走行する。自動搬送車４は、自動搬送車コントローラ５からの制御信号に基づき、目的の搬送棚３の配置位置に、目的の搬送棚３を配置する。

【0066】

自動搬送車コントローラ５は、例えば、１台のコンピュータ又は複数台のコンピュータを組み合わせて実現することができる。自動搬送車コントローラ５は、上位システム６と有線又は無線で通信し、自動搬送車４を制御する。

【0067】

上位システム６は、外部装置から、取り出す物品７の情報を取得する。上位システム６は、例えば、１台のコンピュータ又は複数台のコンピュータを組み合わせて実現することができる。上位システム６は、取り出し装置コントローラ２８及び自動搬送車コントローラ５と有線又は無線で通信し、取り出し装置１１及び自動搬送車４を制御する。

【0068】

また、上位システム６は、例えば、物品７等の物品に関する物品情報、及び１又は複数の物品を収容する搬送棚３に関する棚情報、自動搬送車４に関するＡＧＶ情報、及びステーション２のマップデータ等を記憶する。物品情報は物品ＩＤ（identification information）等を含み、各物品には物品ＩＤが割り当てられる。棚情報には棚ＩＤ等を含み、各搬送棚３には棚ＩＤが割り当てられる。ＡＧＶ情報はＡＧＶＩＤ等を含み、各自動搬送車４にはＡＧＶＩＤが割り当てられる。

【0069】

上述の取り出し装置コントローラ２８、ピッキングロボットコントローラ７２、自動搬送車コントローラ５、及び上位システム６は、それぞれ、制御部及び記憶部を備えている。制御部は、例えば、プロセッサである。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される。記憶部は、例えば、メモリや、ストレージである。メモリは、読み出し専用のデータメモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）又はデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。ストレージは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）などの大容量ストレージであってよい。メモリ又はストレージは、制御プログラムや各種データを記憶している。プロセッサは、メモリ又はストレージに記憶されているプログラム等に基づいて種々の処理を行う。つまり、プロセッサは、ソフトウェア機能部として各種プログラムを実行する。制御部は、ＣＰＵに代わって、ハードウェア機能部としてのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などが用いられてもよい。

【0070】

このように、本実施形態の例では、取り出しシステム１を制御する制御装置は、上位システム６、自動搬送車コントローラ５、取り出し装置コントローラ２８、及びピッキングロボットコントローラ７２を備える。

【0071】

次に、取り出しシステム１の動作の一例を、図９を用いて説明する。図９は、取り出しシステム１の動作の一例を示すタイムチャートである。図９に示すように、取り出しシステム１は、所定のサイクルを繰り返し行う。このサイクルは、例えば、箱取り出し工程Ａと、ピッキング工程Ｂと、箱返却工程Cと、を備えている。これら工程Ａ、Ｂ、Ｃが順番に行われる。

【0072】

箱取り出し工程Ａでは、取り出し装置１１は、搬送棚３から収容箱８１を取り出し、取り出した収容箱８１を、ピッキング位置まで移動する。

【0073】

ピッキング工程Ｂでは、上位システム６はカメラ２６の撮影した画像に基づいてピック高さの収容箱８１内の取り出す対象の物品７の形状及び位置を検出する。そして、ピッキングロボットコントローラ７２は、上位システム６からの信号に基づいてピッキングロボット７１を制御して、収容箱８１内の取り出す対象の物品７を取り出す。

【0074】

箱返却工程Cでは、取り出し装置１１は、収容箱８１を搬送棚３に返却し、その後、保持部２３を初期位置に移動する。

【0075】

図９に記載される、ｔａは、自動搬送車４を入れ替える時間である。自動搬送車４を入れ替えることについて説明する。本実施形態では、図２に示すように、取り出し装置１１の前方に、２つの搬送棚３が配置されている。一方の搬送棚３は、取り出し対象の物品７を収容する棚であり、他方の搬送棚３は、次に取り出す対象の物品７を収容する棚である。そして、一方の搬送棚３が、取り出し装置１１の直前に配置され、他方の搬送棚３が、幅方向にずれた位置に配置されている。自動搬送車４を入れ替えるとは、物品７の取り出しが完了した一方の搬送棚３を、自動搬送車４により複数の搬送棚３が配置される配置場所に戻し、他方の搬送棚３を自動搬送車４により取り出し装置１１の直前に移動し、また、複数の搬送棚３が配置される配置場所から、さらに次の取り出し対象の物品７が収容された搬送棚３を自動搬送車４により取り出し装置１１の前方に移動することである。

【0076】

ｔｂ１は、取り出し装置１１により搬送棚３から収容箱８１を取り出す工程の時間である。ｔｂ２は、取り出し装置１１により収容箱８１を搬送棚３に返却する工程の時間である。ｔｒは、上位システム６が、カメラ２６の撮影した画像に基づいて収容箱８１内の取り出し対象の物品７の形状、及び取り出し対象の物品７の位置を検出する工程の時間である。ｔｐは、ピッキングロボット７１により、収容箱８１から物品７を取り出す時間である。ｔｚは、取り出し装置１１が、保持部２３を、取り出し対象の物品７が収容された収容箱８１の高さまで移動する時間である。

【0077】

自動搬送車４－１は、取り出し対象の物品７が収容された一方の搬送棚３を移動させる自動搬送車４であり、自動搬送車４－２は、次の取り出し対象の物品７が収容された他方の搬送棚３を移動させる自動搬送車４である。

【0078】

次に、取り出しシステム１の動作の１サイクルの一例を、図１０を用いて説明する。図１０は、取り出し装置１１、上位システム６、及びピッキングロボットシステム１４のそれぞれの動作の一例を示す流れ図である。

【0079】

図１０に示すように、まず、取り出し装置１１の取り出し装置コントローラ２８は、１サイクルの動作を始める前に、メモリに記憶された、保持部２３の移動先の高さの情報等を初期化する（ステップST１）。

【0080】

次に、取り出し装置コントローラ２８は、上位システム６から取り出し信号を受信するまで待機する（ステップＳＴ２のＮＯ）。ここで、取り出し信号は、取り出す対象の物品７を収容した収容箱８１の高さの情報を含む。例えば、取り出し信号は、１つの物品７の情報であってもよく、または、複数の物品７及びこれら複数の物品７の取り出す順番の情報であってもよい。

【0081】

取り出し装置コントローラ２８は、上位システム６より、搬送棚３から物品７を取り出す信号を受信すると（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、箱取り出し工程Ａを開始する。

【0082】

具体的には、取り出し装置コントローラ２８は、昇降装置２４を制御して、保持部２３を、アーム挿入高さまで移動する（ステップＳＴ３）。アーム挿入高さは、保持部２３のアーム２３ａを、移動装置２５により前方に移動することで取り出す対象の収容箱８１が載置された棚板部８６の溝８７に挿入可能な高さである。アーム挿入高さは、アーム２３ａの上面が、収容箱８１の下面より低くなる位置である。この為、アーム２３ａは、収容箱８１に当接しない。

【0083】

次に、取り出し装置コントローラ２８は、移動装置２５を制御して、保持部２３を前方に移動することで、アーム２３ａを取り出し対象の収容箱８１が載置された棚板部８６の溝８７に挿入する。（ステップＳＴ４）。アーム２３ａは、例えばストッパ２３ｂが収容箱８１に当接するまで、溝８７に挿入される。

【0084】

次に、取り出し装置コントローラ２８は、昇降装置２４及び移動装置２５を制御し、収容箱８１を取り出す（ステップＳＴ５）。具体的には、昇降装置２４を制御して、保持部２３を上方に移動して収容箱８１をアーム２３aに載置し、さらに、収容箱８１を棚板部８６から離れるまで上方に移動する。そして、取り出し装置コントローラ２８は、移動装置２５を制御して、保持部２３及び収容箱８１を後方に移動することで搬送棚本体８２から取り出す。

【0085】

次に、取り出し装置コントローラ２８は、昇降装置２４を制御して、収容箱８１をピック高さに移動する（ステップＳＴ６）。このように、取り出し装置１１がステップＳＴ３乃至ステップＳＴ６を行うことで、取り出し工程Ａが完了する。取り出し装置コントローラ２８は、取り出し工程Ａが完了すると、取り出し工程Ａが完了した信号を上位システム６に送信する。

【0086】

上位システム６は、取り出し装置コントローラ２８から、取り出し工程Ａが完了した信号を受信すると、ピッキングロボットシステム１４とともにピッキング工程Ｂを開始する。

【0087】

ピッキング工程Ｂでは、上位システム６は、ピッキングロボットコントローラ７２に、ピッキング開始の信号を送信する。ピッキングロボットコントローラ７２は、上位システム６から信号を受信すると、例えばカメラ２６を制御して、カメラ２６により撮影をする。そして、カメラ２６の撮影した画像に基づいて、ピック高さに配置された収容箱８１内の取り出し対象の物品７の形状を検出し、当該物品７の位置を検出する。

【0088】

ピッキングロボットコントローラ７２は、上位システム６からピッキング開始の信号を受信すると、ピッキング工程を開始する（ステップＳＴ７）。具体的には、ピッキングロボットコントローラ７２は、ピッキングロボット７１を制御して、ピック高さに配置された収容箱８1内の物品７を上方に移動する。

【0089】

上位システム６は、センサ２７の検出結果に基づいて物品７が収容箱から８１から取り出されたことを検出すると、物品７のピッキング工程Ｂが完了したとして（ステップＳＴ７のＹＥＳ）、取り出し装置コントローラ２８に、箱返却工程Cの開始の信号を送信する。

【0090】

取り出し装置コントローラ２８は、上位システム６から箱返却工程Cの開始の信号を受信すると、箱返却工程Cを開始する。取り出し装置コントローラ２８は、具体的には、昇降装置２４を制御して、収容箱８１を収容箱返却高さに移動する（ステップＳＴ８）。収容箱返却高さは、収容箱８１が載置されていた棚板部８６の上面よりも、保持部２３に保持された物品７の下面が高くなる位置である。

【0091】

次に、取り出し装置コントローラ２８は、移動装置２５を制御して、収容箱８１を棚板部８６に返却する（ステップＳＴ９）。具体的には、取り出し装置コントローラ２８は、移動装置２５を制御して保持部２３及び物品７を、棚板部８６の上方に移動し、その後、昇降装置２４を制御して、収容箱８１を棚板部８６に載置し、アーム２３aが収容箱８１の下面から離れるまで保持部２３を下げる。

【0092】

次に、取り出し装置コントローラ２８は、移動装置２５を制御して、保持部２３のアーム２３ａを溝８７から引き抜く（ステップＳＴ１０）。

【0093】

次に、取り出し装置コントローラ２８は、連続で収容箱８１を取り出す場合（ステップＳＴ１１のＹＥＳ）は、ステップＳＴ３に戻る。例えば、取り出し装置コントローラ２８がステップＳＴ２で、取り出し信号として、複数の物品７及びこれら複数の物品７の取り出す順番の情報を受信している場合で、異なる収容箱８１に収容された物品７を連続して取り出す場合は、連続で収容箱８１を取り出すこととなる。

【0094】

取り出し装置コントローラ２８は、連続で収容箱８１を取り出さない場合（ステップＳＴ１１のＮＯ）は、昇降装置２４を制御して、保持部２３を初期位置に戻す（ステップＳＴ１２）。このように、ステップＳＴ８乃至ステップＳＴ１１まで行うことで、箱返却工程Cが完了する。

【0095】

取り出し装置コントローラ２８は、箱返却工程Cの間に、上位システム６から次の物品７の取り出しの信号を受信していると（ステップＳＴ１３のＹＥＳ）、次の取り出し工程Ａ（ステップＳＴ３）に戻る。取り出し装置コントローラ２８は、次の物品７の取り出しの信号を受信していない場合は（ステップＳＴ１３のＮＯ）、ステップＳＴ２に戻り、上位システム６から、次の物品７の取り出し信号を受信するまで待機する。

【0096】

このようにして、収容箱８１から物品７を取り出し、仕分け箱１５に搬送する工程が完了する。

【0097】

なお、図９のタイムチャートに示すように、取り出し装置１１が、取り出し工程Ａで取り出し対象の物品７が収容された収容箱８１の高さ位置まで保持部２３を移動する動作と、上位システム６により、自動搬送車４の入れ替え（ＡＧＶ１１、ＡＧＶ１２及び配置場所の他の自動搬送車４の入れ替え）動作とが並行して行われる。取り出し装置１１は、保持部２３を取り出し対象の物品７が収容された収容箱８１の高さ位置まで移動した後、自動搬送車４の入れ替え作業が完了するまで、待機する。

【0098】

このように構成された取り出しシステム１によれば、取り出し装置１１は、搬送棚３に収容された収容箱８１を搬送棚３から取り出す。この為、収容箱８１内の物品７をピッキングロボット７１により取り出すことができるので、搬送棚３から搬送先の一例である仕分け箱１５までの物品７の搬送にピッキングロボット７１を用いることができる。この為、物品７の搬送を効率よく行うことができる。また、取り出し装置１１により収容箱８１を搬送棚３から取り出すことで、カメラ等により、収容箱８１内の取り出し対象となる物品７の形状及び位置を検出しやすくなる。

【0099】

また、搬送棚３から収容箱８１を取り出す取り出し装置１１を、ピッキングロボットシステム１４と独立した別の構成とすることで、既存のピッキングロボットシステム１４を用いることができる。この為、取り出しシステム１の製造コストを低くすることができる。

【0100】

さらに、保持部２３は、アーム２３aを備え、アーム２３aに収容箱８１を載置することで収容箱８１を保持する構成であるので、保持部２３の構成を簡単にすることができる。

【0101】

さらに、ステーション２は、カメラ２６を備えることで、収容箱８１内の物品７を検出することができる。さらに、取り出し装置１１の筐体２１にカメラ２６を設置することで、筐体２１を、カメラ２６をステーション２に設置するための部材として利用できる。結果、カメラ２６をステーション２に設置するための部材が不要となるので、ステーション２の省スペース化、及び、取り出しシステム１の製造コストを小さくできる。

【0102】

さらに、ステーション２は、センサ２７を備えることで、収容箱８１から物品７が取り出されたことを検出できる。例えば、センサ２７はＬＲＦ（Laser Range Finder）であり、収容箱８１の上端より物品７の下端が上方に移動されたことを検出してもよい。さらに、取り出し装置１１の筐体２１にセンサ２７を設置することで、筐体２１を、センサ２７をステーション２に設置するための部材として利用できる。結果、センサ２７をステーション２に設置するための部材が不要となるので、ステーション２の省スペース化、及び、取り出しシステム１の製造コストを小さくできる。

【0103】

さらに、搬送棚３の棚板部８６に溝８７が形成されることで、アーム２３aを溝８７に挿入し、その後アーム２３aを上昇させるだけでアーム２３aに収容箱８１を載置することができる。この為、アーム２３aに収容箱８１を載置するための取り出し装置１１の動作を簡単にすることができる。

【0104】

さらに、取り出しシステム１は、図９のタイムチャートに示すように、搬送棚３の入れ替え動作と、保持部２３を昇降装置２４により次の取り出し対象である物品７が収容された収容箱８１の高さまで移動する動作と、を並行して行うことができる。この為、搬送棚３から仕分け箱１５までの物品７の搬送を効率よく行うことができる。

【0105】

このように、この実施形態によれば、収容箱８１を搬送棚３から取り出してから収容箱８１内の物品７をピッキングロボット７１により取り出すことで、搬送棚３から搬送先の一例である仕分け箱１５までの物品７の搬送にピッキングロボット７１を用いることができる。

【0106】

次に、第２実施形態に係る取り出しシステム１Ａについて、図１１及び図１２を用いて説明する。なお、第２実施形態の取り出しシステム１Ａにおいて、第１実施形態で説明された取り出しシステム１と同様の機能を有する構成は、第１実施形態の取り出しシステム１と同一の符号を付して説明を省略する。

【0107】

図１１は、取り出しシステム１Ａの構成を示す概略図である。図１２は、取り出しシステム１Ａの動作を示すタイムチャートである。

【0108】

図１１に示すように、取り出しシステム１Ａは、例えば、ステーション２Ａと、複数の搬送棚３と、複数の自動搬送車４と、自動搬送車コントローラ５と、上位システム６と、を備えている。

【0109】

ステーション２Ａは、複数の取り出し装置１１と、ピッキングロボットシステム１４と、複数の仕分け箱１５と、を備えている。ステーション２Ａは、例えば、倉庫等の作業場所の床の所定の領域に、複数の取り出し装置１１、ピッキングロボットシステム１４、及び複数の仕分け箱１５が設置されることで構成されている。

【0110】

複数の取り出し装置１１は、１つのピッキングロボットシステム１４により、収容箱８１から仕分け箱１５に物品７を搬送可能となるよう、配置されている。本実施形態の例では、ステーション２Ａは、２つの取り出し装置１１を備える例について説明する。ピッキングロボットシステム１４のピッキングロボット７１は、２つの取り出し装置１１に対して後方に配置されている。

【0111】

次に、取り出しシステム１Ａの動作の一例を、図１２を用いて説明する。図１２は、取り出しシステム１Aの動作を示すタイムチャートである。
取り出しシステム１Ａでは、ピッキングロボットシステム１４によるピッキング工程Bが、複数の取り出し装置１１で重ならないよう、各工程A、B、Cがずらして設定されている。

【0112】

本実施形態の例では、図１２に示すように、ピッキングロボットシステム１４による、一方の取り出し装置１１が取り出した収容箱８１内の物品７のピッキング工程Bが行われている間、他方の取り出し装置１１による取り出し工程Ａが行われている。

【0113】

一方の取り出し装置１１による箱取り出し工程Ａ及び箱返却工程C、並びに、ピッキングロボットシステム１４及び上位システム６によるピッキング工程Ｂと、他方の取り出し装置１１による箱取り出し工程Ａ、箱返却工程C、並びに、ピッキングロボットシステム１４及び上位システム６によるピッキング工程Ｂと、例えば、第１実施形態の図１０で説明された流れ図に従って行われる。

【0114】

なお、図１２に示す自動搬送車４－１は、一方の取り出し装置１１に対して取り出し対象の物品７が収容された一方の搬送棚３を移動させる自動搬送車４であり、自動搬送車４－２は、一方の取り出し装置１１に対して、次の取り出し対象の物品７が収容された他方の搬送棚３を移動させる自動搬送車４である。自動搬送車４－３は、他方の取り出し装置１１に対して取り出し対象の物品７が収容された一方の搬送棚３を移動させる自動搬送車４であり、自動搬送車４―４は、他方の取り出し装置１１に対して、次の取り出し対象の物品７が収容された他方の搬送棚３を移動させる自動搬送車４である。

【0115】

取り出しシステム１Ａによれば、第１実施形態の効果に加えて、複数の取り出し装置１１を並行して動作することで物品７を効率よく仕分け箱１５に仕分けることができる。このように、この実施形態によれば、収容箱８１を搬送棚３から取り出してから収容箱８１内の物品７をピッキングロボットシステム１４により取り出すことで、搬送棚３から搬送先の一例である仕分け箱１５までの物品７の搬送にピッキングロボットシステム１４を用いることができる。

【0116】

なお、取り出しシステム１及び取り出しシステム１Ａは、上述の実施形態である第１実施形態及び第２実施形態に限定されない。

【0117】

上述の実施形態では、保持部２３は、収容箱８１が載置されるアーム２３aを備える構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、保持部２３は、アーム２３aを備えない構成であってもよい。

【0118】

保持部２３がアーム２３aを備えない構成である場合、取り出し装置１１は、例えば、搬送棚３から取り出した収容箱８１を載置する載置部を備える。載置部としては、例えば、移動装置２５の基部６１を用いることができる。

【0119】

この例としては、図１３に示すように、保持部２３は、負圧により収容箱８１を保持する構成であってもよい。この構成の一例としては、保持部２３は、一端に開口を有する筒状の１または複数の吸着パッド１００と、吸着パッド１００内を負圧にするポンプ１０１と、を備える構成であってもよい。吸着パッド１００の開口が収容箱８１により閉塞された状態でポンプ１０１により吸着パッド１００内が負圧にされることで、収容箱８１が吸着パッド１００に固定される。そして、保持部２３により保持された収容箱８１は、移動装置２５によって後方に移動されて、載置部としての基部６１に載置される。

【0120】

または、図１４に示すように、保持部２３は、収容箱８１に係合可能に構成されてもよい。この構成の一例としては、例えば、収容箱８１に被係合部１３１が形成され、保持部２３は、被係合部１３１に係合可能な係合部１３２を備える。係合部１３２が被係合部１３１に係合することで、保持部２３は収容箱８１を保持する。保持部２３により保持された収容箱８１は、移動装置２５によって後方に移動されて載置部としての基部６１に載置される。

【0121】

または、図１５に示すように、保持部２３は、収容箱８１を幅方向に挟持する構成であってもよい。この例としては、保持部２３は、例えば、ストッパ２３ｂと、収容箱８１を幅方向に着脱可能に挟持する挟持部１４１と、を備えてもよい。
図１３乃至図１５に一例を示すように、保持部２３がアーム２３aを備えない構成の場合は、図１５に示すように、棚板部８６は、溝８７を有していなくてもよい。

【0122】

また、上述の実施形態では、保持部２３を前後方向に移動可能に基部６１に支持するレールが設けられる場合、このレールは基部６１の上面に形成される構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、図１３及び図１４に示すように、レール１１０は、基部６１の側面に形成されてもよい。

【0123】

このように、レール１１０が基部６１の側面に構成されると、基部６１の上面を平面に形成することができ、図１３及び図１４に一例として示したように基部６１を収容箱８１の載置部として利用する場合には収容箱８１を安定して載置できるので好適である。

【0124】

また、上述の実施形態では、溝８７は、棚板部８６を上下方向に貫通しない形状が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、図１６及び図１７に示すように、溝８７は、棚板部８６を上下方向に貫通する形状に構成されてもよい。

【0125】

また、搬送棚３は、ガイド１２０を備える構成であってもよい。ガイド１２０は、収容箱８１を棚板部８６に戻すときに、収容箱８１を棚板部８６上に案内可能に構成されている。

【0126】

ガイド１２０は、例えば、図１６及び図１７に示すように、棚板部８６の幅方向の両端部に設けられる一対のガイド部材１２１を備えている。一対のガイド部材１２１の後端部の幅方向で内方の面は、ガイド面１２２に形成されている。ガイド面１２２は、他方のガイド面１２２との間の距離が前方に向かって漸次小さくなる面に形成されている。ガイド面１２２は、平面であってよく、または、曲面であってもよい。また、図１６及び図１７の構成では、一対のガイド部材１２１にガイド面１２２が形成されているが、他の例では、一方のガイド部材１２１にのみガイド面１２２が形成されてもよい。

【0127】

この構成のガイド１２０によれば、収容箱８１を前方に移動することで搬送棚３に戻す場合、ガイド面１２２により、収容箱８１を戻しやすくなる。

【0128】

または、図１９及び図２０に示すように、一対のガイド部材１２１の上端部の幅方向で内方の面がガイド面１２２に形成されてもよい。このガイド面１２２は、他方のガイド面１２２との間の距離が、下方に向かって漸次小さくなる面に形成されている。ガイド面１２２は、平面であってよく、または、曲面であってもよい。例えば、保持部２３が、図１５に示すように収容箱８１を挟持することで保持する構成の場合、棚板部８６の上方に収容箱８１を移動し、保持部２３による収容箱８１の挟持を解除すると、収容箱８１がガイド１２０のガイド面１２２により案内されて棚板部８６に載置される。

【0129】

また、上述の実施形態では、棚板部８６に溝８７が形成される構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、図２０に示すように、棚板部８６に溝８７が形成されない構成であってもよい。

【0130】

また、上述の実施形態では、移動装置２５は、保持部２３を、上下方向に直交する一軸方向の一例である前後方向に移動可能である構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、移動装置２５は、前後方向に保持部２３を移動可能であり、さらに、幅方向に保持部２３を移動可能に構成されてもよい。この構成によれば、取り出し装置１１に対する搬送棚３の位置が幅方向にずれている場合に、例えば保持部２３の位置を幅方向で調整することができる。

【0131】

また、上述の実施形態では、取り出しシステム１の制御装置は、複数の制御装置から構成され、例えば、上位システム６、自動搬送車コントローラ５、取り出し装置コントローラ２８、ピッキングロボットコントローラ７２を備える構成が一例として説明されたが、これに限定されない。取り出しシステム１は、１つの制御装置により構成されてもよい。

【0132】

また、上述の実施形態では、カメラ２６は、撮影した画像のデータを、取り出しシステム１が備える制御装置の一例として、カメラ２６が設置されるステーション２のピッキングロボットコントローラ７２に送信する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、カメラ２６は、撮影した画像のデータを、上位システム６に送信し、上位システム６が、カメラ２６から受信した画像データから、物品７の形状、及び、物品７の位置を検出してもよい。

【0133】

また、センサ２７は、検出結果を、取り出しシステム１が備える制御装置の一例として、センサ２７が設置されるステーション２のピッキングロボットコントローラ７２に送信する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、センサ２７は、検出結果を、上位システム６に送信し、上位システム６が、センサ２７からの信号に基づいて、ピッキングロボット７１により物品７の取り出しが完了したことを検出してもよい。

【0134】

また、上述の実施形態では、上位システム６が、物品７等の物品に関する物品情報、搬送棚３に関する棚情報、自動搬送車４に関するＡＧＶ情報、及びステーション２のマップデータ等を記憶する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。これら情報は、取り出しシステム１が複数の制御装置を備える構成である場合、少なくとも１つの制御装置に記憶されてもよく、または、複数の制御装置で分散して記憶してもよい。例えば、棚情報やマップデータは、自動搬送車コントローラ５が記憶し、残りの情報は、他の制御装置である、上位システム６、取り出し装置コントローラ２８、ピッキングロボットコントローラ７２の少なくとも１が記憶する、または、残りの情報は、他の制御装置が分散して記憶していてもよい。

【0135】

また、上述の実施形態では、上位システム６から取り出し装置コントローラ２８に信号を送信して、この信号に基づいて取り出し装置コントローラ２８が取り出し装置１１を制御し、上位システム６からピッキングロボットコントローラ７２に信号を送信して、この信号に基づいてピッキングロボットコントローラ７２がピッキングロボット７１を制御する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。

【0136】

他の例では、取り出しシステム１は、さらに、統括制御装置を備えてもよい。この統括制御装置は、取り出し装置コントローラ２８及びピッキングロボットコントローラ７２を制御する。統括制御装置は、例えば、１または複数のコンピュータから構成できる。また、統括制御装置は、上位システム６等と同様に、制御部及び記憶部を備えている。この構成では、上位システム６から統括制御装置に信号が送信され、統括制御装置がこの信号に基づいて取り出し装置コントローラ２８及びピッキングロボットコントローラ７２に信号を送信し、この信号に基づいて取り出し装置コントローラ２８が取り出し装置１１を制御し、この信号に基づいてピッキングロボットコントローラ７２がピッキングロボット７１を制御する。

【0137】

また、上述の実施形態では、センサ２７は、取り出し装置１１の筐体２１に設置される構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、センサ２７は、昇降装置２４の昇降部５２または移動装置２５の移動部６２に設置される構成であってもよい。この構成によれば、センサ２７は、保持部２３により保持された収容箱８１と一体に上下方向に移動される。この為、センサ２７による検出高さを変更する場合は、昇降部５２に対するセンサ２７に高さ位置、または、移動部６２に対するセンサ２７の高さ位置を変更するだけでよい。

【0138】

また、上述の実施形態では、ピッキングロボット７１は、取り出し装置１１の近傍に配置される例として、第１実施形態では図２に示すように、第２実施形態では図１１に示すように、ピッキングロボット７１が、取り出し装置１１の後方に配置された。そして、複数の仕分け箱１５が、取り出し装置１１及びピッキングロボット７１の双方に対して幅方向で柱部３２と反対側に配置され、前後方向に並ぶ構成が一例として説明された。しかしながら、取り出し装置１１及び複数の仕分け箱１５の配置は、図２及び図１１に示す配置に限定されない。

【0139】

他の例では、図２１及び図２２に示すように、ピッキングロボット７１は、取り出し装置１１に対して幅方向で柱部３２と反対側に配置され、複数の仕分け箱１５が、取り出し装置１１及びピッキングロボット７１の双方に対して後方に配置され、幅方向に並ぶ構成であってもよい。なお、図２１は、第１実施形態で説明された取り出し装置１１、ピッキングロボット７１、及び複数の仕分け箱１５の配置の変形例であり、図２２は、第２の実施液体で説明された２台の取り出し装置１１、ピッキングロボット７１、及び複数の仕分け箱１５の配置の変形例である。

【0140】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、搬送棚３から物品７を取り出すことができる取り出し装置、取り出しシステム、及び搬送棚３を提供することができる。

【0141】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、この出願の出願時の特許請求の範囲を付記する。
［付記１］
物品を収容して搬送棚に収容される収容箱を保持する保持部と、
前記保持部を、上下方向に交差する一軸方向に移動する移動装置と、
前記保持部及び前記移動装置を前記上下方向に移動する昇降装置と、
前記保持部、前記移動装置、及び前記昇降装置を支持する筐体と、
を備える取り出し装置。
［付記２］
前記保持部は、前記搬送棚の前記収容箱を載置する棚板部の上面に形成された前記一軸方向に沿う溝に挿入可能なアームを備える、付記１に記載の取り出し装置。
［付記３］
前記保持部、前記移動装置、及び前記昇降装置を制御する取り出し装置コントローラを備え、
前記取り出し装置コントローラは、前記保持部が前記収容箱を保持し、前記移動装置が前記保持部を前記一軸方向に移動するよう制御した後に、前記昇降装置が所定の高さに移動するよう制御する、
付記１又は２に記載の取り出し装置。
［付記４］
前記筐体に設置され、前記保持部に保持されて前記移動装置により移動されることで前記搬送棚から取り出された前記収容箱の内部を撮影するカメラと、
を備える、付記１乃至３のいずれか一項に記載の取り出し装置。
［付記５］
前記筐体に設置され、前記保持部に保持されて前記移動装置により移動されることで前記搬送棚から取り出された前記収容箱から前記物品をピッキングロボットにより取り出したことを検出するセンサと、
を備える請求項１乃至４のいずれか一に記載の取り出し装置。
［付記６］
前記センサは、前記収容箱の上端よりも前記物品の下端が上方に移動したことを検出する、付記５に記載の取り出し装置。
［付記７］
自動搬送車と、
前記自動搬送車と接する棚底を形成する棚底板、前記棚底板から下方に延び、前記棚底板の下方に前記自動搬送車を配置可能な高さを有する脚部、前記棚底板から上方に延びる支持部材、前記支持部材に設けられ、上下方向に複数配置される棚板部、及び前記複数の棚板部に配置される複数の収容箱を備える搬送棚と、
前記収容箱を保持する保持部、前記保持部を、前記上下方向に交差する一軸方向に移動する移動装置、及び前記保持部及び前記移動装置を前記上下方向に移動する昇降装置を備える取り出し装置と、
前記搬送棚から取り出された前記収容箱から物品を取り出すピッキングロボットと、
前記取り出し装置、前記自動搬送車、及び前記ピッキングロボットを制御する制御装置と、
を備える取り出しシステム。
［付記８］
前記取り出し装置は、一の前記ピッキングロボットに対して複数設けられる、付記７に記載の取り出しシステム。
［付記９］
複数の収容箱と、
自動搬送車と接する棚底を形成する棚底板と、
前記棚底板から下方に延び、前記棚底板の下方に前記自動搬送車を配置可能な高さを有する脚部と、
前記棚底板から上方に延びる支持部材と、
前記支持部材に上下方向に複数設けられ、上面に前記上下方向に交差する一軸方向に沿う溝が形成され、前記上面に前記収容箱が載置される複数の棚板部と、
前記上面に設けられ、前記上面に前記収容箱を案内するガイドと、
を備える搬送棚。
［付記１０］
前記ガイドは、前記上面の前記一軸方向に直交する幅方向で両端部に設けられた一対のガイド部材を備え、
前記一対のガイド部材の前記一軸方向で一端部の前記幅方向で内方の面は、当該面間の距離が前記一軸方向で他端側に漸次小さくなるガイド面に形成される、
付記９に記載の搬送棚。
［付記１１］
前記ガイドは、前記上面の前記一軸方向に直交する幅方向で両端部に設けられた一対のガイド部材を備え、
前記一対のガイド部材の上端部の前記幅方向で内方の面は、当該面間の距離が下方に漸次小さくなるガイド面に形成される、
付記９に記載の搬送棚。

【符号の説明】

【0142】

１…取り出しシステム、１Ａ…取り出しシステム、３…搬送棚、４…自動搬送車、５…自動搬送車コントローラ、６…上位システム、７…物品、１１…取り出し装置、１４…ピッキングロボットシステム、１５…仕分け 箱、２１…筐体、２３…保持部、２３ａ…アーム、２４…昇降装置、２５…移動装置、２６…カメラ、２７…センサ、８１…収容箱、８６…棚板部、８７…溝、８９…上面、１００…吸着パッド、１０１…ポンプ、１１０…レール、１２０…ガイド、１２１…ガイド部材、１２２…ガイド面、１３１…被係合部、１３２…係合部、１４１…挟持部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】