特許 7611417 貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムおよび仕分け方法

(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】2024-12-25

(45)【発行日】2025-01-09

(54)【発明の名称】貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムおよび仕分け方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/137 20060101AFI20241226BHJP

【ＦＩ】

B65G1/137 A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023555670

(86)(22)【出願日】2021-11-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-05

(86)【国際出願番号】 CN2021132455

(87)【国際公開番号】W WO2022227519

(87)【国際公開日】2022-11-03

【審査請求日】2023-09-11

(31)【優先権主張番号】202110478895.X

(32)【優先日】2021-04-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】518238469

【氏名又は名称】浙江立▲ビアオ▼机器人有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＬＩＢＩＡＯ ＲＯＢＯＴＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】朱建強

【審査官】加藤 三慶

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５０７８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１６２００１５（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２５５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１４０９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５２９２８９２（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００２９６８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０９５７３４４３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１１４６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／１３７

Ｂ６５Ｇ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動貨物棚（２）と、仕分けロボット（１）と、仕分けロボット測位装置と、導入装置と、降ろしロボット（５）と、検出装置（４）と、サーバーとを備え、
前記可動貨物棚（２）は、複数設置され、各可動貨物棚（２）のそれぞれに貨物の降ろしに使用される複数の貨物箱（２１）が設置され、前記可動貨物棚（２）に被識別手段（３）が固定されており、前記可動貨物棚（２）が任意の空いている降ろし領域に移動可能であり、
前記仕分けロボット（１）は、複数配置され、仕分けプラットホーム（１１）を走行するとともに、受けた貨物を指定の降ろし領域に搬送して降ろすように構成され、
前記仕分けロボット測位装置は、前記仕分けロボット（１）に対して測位を行うように構成され、
前記導入装置は、前記仕分けプラットホーム（１１）の貨物入口に設置され、貨物を識別して導入するように構成され、
前記降ろしロボット（５）は、前記仕分けロボット（１）により降ろされる貨物を受けるとともに、該貨物を前記可動貨物棚（２）の所定の空いている貨物箱（２１）内に降ろすように構成され、
前記検出装置（４）は、降ろし領域の地面に固定され、または前記降ろしロボット（５）における移動不能な固定された部材に固定され、前記検出装置（４）は、前記被識別手段（３）の情報を収集するように構成され、
前記サーバーは、前記仕分けロボット（１）の制御手段に無線接続され、前記降ろしロボット（５）の制御手段、前記検出装置（４）および前記導入装置のそれぞれに有線接続または無線接続される
ことを特徴とする貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項2】

前記降ろしロボット（５）は、縦方向移動装置（４３）と、平行に設置される２つの横方向移動装置（４２）と、回動装置とを備え、
前記横方向移動装置（４２）は、中空バー（４２２）と、第１タイミングプーリ（４２４）および第２タイミングプーリと、タイミングベルト（４２３）と、サーボモータ（４２１）と、スライドブロック（４２５）とを備え、
前記中空バー（４２２）は、サポーターにより地面に固定され、水平に取り付けられ、前記中空バー（４２２）に開口端部（４２２２）が設けられており、前記中空バー（４２２）の２つの外側面に凹溝（４２２１）が設けられており、
前記第１タイミングプーリ（４２４）および第２タイミングプーリは、前記中空バー（４２２）内の両端部にそれぞれ回動可能に固定され、
前記タイミングベルト（４２３）は、前記第１タイミングプーリ（４２４）および第２タイミングプーリと連結し、
前記サーボモータ（４２１）は、そのハウジングが前記中空バー（４２２）と固定され、回転軸が前記第１タイミングプーリ（４２４）の中心軸または前記第２タイミングプーリの中心軸と固定され、前記サーボモータ（４２１）が前記降ろしロボット（５）の制御手段と電気的に接続され、
前記スライドブロック（４２５）は、突出ブロック（４２５２）と２つのスライドレール（４２５１）とを含み、前記突出ブロック（４２５２）が前記中空バー（４２２）の前記開口端部（４２２２）に嵌入されるとともに前記タイミングベルト（４２３）と固定され、前記スライドレール（４２５１）が前記凹溝（４２２１）に沿って往復移動しかできなく、
前記縦方向移動装置（４３）は、前記横方向移動装置（４２）と同じ構造を有し、前記縦方向移動装置（４３）の中空バー（４２２）が縦に設置され、前記縦方向移動装置（４３）の前記中空バー（４２２）の両端部が前記２つの横方向移動装置（４２）の前記スライドブロック（４２５）と固定され、
前記回動装置は、搬送サポーター（６１）と、第１減速機（６４）と、回動モータ（６２）と、回動サポーター（６３）と、回動トレー（６０）、第２減速機（６６）と、揺動モータ（６７）と、揺動バー（６５）とを含み、
前記搬送サポーター（６１）は、前記縦方向移動装置（４３）のスライドブロック（４２５）と固定され、
前記回動モータ（６２）は、そのハウジングが前記第１減速機（６４）のハウジングと固定され、回転軸が前記第１減速機（６４）の入力軸と固定され、前記回動モータ（６２）が前記降ろしロボット（５）の制御手段と電気的に接続され、
前記回動サポーター（６３）は、前記第１減速機（６４）の出力軸と固定され、
前記回動トレー（６０）は、前記回動サポーター（６３）と固定され、貨物の収容または降ろしのためのものであり、
前記第２減速機（６６）は、そのハウジングが前記搬送サポーター（６１）と固定され、
前記揺動モータ（６７）は、そのハウジングが前記第２減速機（６６）のハウジングと固定され、回転軸が前記第２減速機（６６）の入力軸と固定され、前記揺動モータ（６７）が前記降ろしロボット（５）の制御手段と電気的に接続され、
前記揺動バー（６５）は、一端が前記第２減速機（６６）の出力軸と固定され、他端が前記第１減速機（６４）のハウジングと固定され、
前記揺動モータ（６７）の回転により、貨物が収容される前記回動トレー（６０）を駆動して前記可動貨物棚（２）の外部から特定の貨物箱（２１）の上まで揺動させることができ、前記回動モータ（６２）の回転により貨物を前記貨物箱（２１）内に降ろすことができる
ことを特徴とする請求項１に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項3】

平行に設置される２つの前記横方向移動装置は、前記縦方向移動装置を、前記可動貨物棚の長手方向に沿って移動するように制御するように構成される
ことを特徴とする請求項２に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項4】

前記縦方向移動装置は、前記回動装置を、前記可動貨物棚の高さ方向に沿って移動するように制御するように構成される
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項5】

前記回動装置は、貨物を、水平方向において円形軌跡に沿って移動するように制御することができるとともに、回動して貨物を降ろすことができる
ことを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項6】

前記回動装置は、２つの前記揺動バーを含み、前記２つの揺動バーが前記第１減速機の前記ハウジングの上面および底面にそれぞれ位置する
ことを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項7】

前記可動貨物棚（２）は、複数層設置され、各層にそれぞれ複数の貨物箱（２１）が設置され、複数層の複数の貨物箱（２１）がマトリックス状に配列され、各貨物箱（２１）が取外し可能に設置される
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項8】

前記回動トレー（６０）は、貨物を両側の前記可動貨物棚（２）の任意の１つに降ろすことが可能である
ことを特徴とする請求項２に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項9】

各前記降ろし領域に２つの前記検出装置（４）が設置され、それに対応して各可動貨物棚（２）に２つの前記被識別手段（３）が設置され、２つの前記検出装置（４）が２つの前記被識別手段（３）とそれぞれ位置合わせされたとき、前記可動貨物棚（２）が精確的に位置決めされる
ことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項10】

前記被識別手段（３）が二次元コードまたはバーコードであり、前記検出装置（４）がカメラであり、あるいは、前記被識別手段（３）がＲＦＩＤ電子タグであり、前記検出装置（４）がカードリーダーである
ことを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項11】

前記検出装置（４）は、仕分け場所に固定され、または降ろしロボットにおける移動不能な固定された部材に固定される
ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステム。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムを使用する、貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分け方法であって、
可動貨物棚（２）を選択し、該可動貨物棚（２）において少なくとも１つ以上の貨物箱（２１）は、貨物が収容されていない、空いている貨物箱（２１）であり、前記可動貨物棚（２）を任意の空いている降ろし領域まで移動させて貨物降ろしを待たせる、ステップＳ１と、
前記降ろし領域に固定された検出装置（４）により、前記降ろし領域における可動貨物棚（２）の被識別手段（３）を読み取る、ステップＳ２と、
前記被識別手段（３）により、前記可動貨物棚（２）における空いている貨物箱（２１）、降ろされた貨物および降ろし待ち貨物のそれぞれの情報を取得し、サーバーによりスケジューリングを開始する、ステップＳ３と、
仕分けロボット（１）により仕分けされた貨物が、前記空いている貨物箱（２１）内に降ろすものである場合、前記仕分けロボット（１）により前記貨物を前記降ろし領域の近くに搬送する、ステップＳ４と、
前記降ろし領域における降ろしロボット（５）は、前記仕分けロボット（１）により降ろされた前記貨物を受けたあと、前記貨物を所定の空いている貨物箱（２１）内に降ろす、ステップＳ５と、
前記可動貨物棚（２）における前記空いている貨物箱（２１）内に所定の貨物が全部積んだあと、前記可動貨物棚（２）が梱包領域に移動して梱包を行う、ステップＳ６と、を含む
ことを特徴とする貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分け方法。

【請求項13】

前記ステップＳ１において前記可動貨物棚（２）における複数の貨物箱（２１）のうち、すくなくとも１つ以上の貨物箱（２１）は、貨物が収容されていない、空いている貨物箱（２１）であることは、前記可動貨物棚（２）にこれまで貨物が収容されていないこと、あるいは、前記可動貨物棚（２）は、貨物を降ろしたあと、再度の貨物降ろしを待っていること、あるいは、前記可動貨物棚（２）は、貨物を積んだが、貨物を積んでいたときに中断され、別の降ろし領域および降ろしロボット（５）を利用して続いて貨物降ろしをする必要があること、を指す
ことを特徴とする請求項１２に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分け方法。

【請求項14】

１台の降ろしロボット（５）が中断される必要があるとき、サーバーにより再スケジューリングを実行することにより、隣接する１台の降ろしロボット（５）により前記貨物を前記可動貨物棚（２）に降ろす
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分け方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムおよび仕分け方法に関する。

【0002】

関係出願の相互参照
本出願は、２０２１年０４月３０日に中国国家知識財産権局に提出された、出願番号が２０２１１０４７８８９５．Ｘであり、名称が「貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムおよび仕分け方法」である中国出願に基づいて優先権を主張し、その内容のすべては本出願に参照として取り込まれる。

【背景技術】

【0003】

仕分けロボットすなわち自動搬送台車による貨物の仕分け、降ろしが広く応用されている。従来技術において、一般的に、貨物を要求に従って所定の出口に降ろし、例えば、地域によって貨物を異なる出口に降ろし、そして同一の出口からの貨物を梱包して発送する。貨物を貨物棚における特定の貨物箱内に降ろすニーズがあり、この場合、１つの貨物棚に複数の貨物箱が設置できるため、貨物棚を梱包場所に搬送すれば、すべての貨物を容易に他の領域にある梱包場所に搬送して梱包することができる。貨物を処理する能力をさらに向上させるため、複数の貨物棚により同時に仕分けを行う必要がある。

【発明の概要】

【0004】

本出願は、上記の要求に応えて、貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムおよび仕分け方法を提供する。

【0005】

本出願の技術案は、下記の通りである。

【0006】

貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムは、可動貨物棚と、仕分けロボットと、仕分けロボット測位装置と、導入装置と、降ろしロボットと、検出装置と、サーバーとを備え、可動貨物棚は、複数設置され、各可動貨物棚のそれぞれに貨物の降ろしに使用される複数の貨物箱が設置され、可動貨物棚に被識別手段が固定されており、可動貨物棚が任意の空いている降ろし領域に移動可能であり、可動貨物棚が平行に配列され、仕分けロボットは、複数配置され、仕分けプラットホームを走行するとともに、受けた貨物を指定の降ろし領域に搬送して降ろすように構成され、仕分けロボット測位装置は、仕分けロボットに対して測位を行うように構成され、導入装置は、仕分けプラットホームの貨物入口に設置され、貨物を識別して導入するように構成され、降ろしロボットは、該仕分けロボットにより降ろされる貨物を受けるとともに、該貨物を可動貨物棚の所定の空いている貨物箱内に降ろすように構成され、検出装置は、降ろし領域の地面に固定され、または降ろしロボットにおける移動不能な固定された部材に固定され、検出装置は、被識別手段の情報を収集するとともに、空間的位置を収集するように構成され、サーバーは、仕分けロボットの制御手段に無線接続され、降ろしロボットの制御手段、検出装置および導入装置のそれぞれに有線接続または無線接続される。

【0007】

任意で、前記降ろしロボットは、縦方向移動装置と、平行に設置される２つの横方向移動装置と、回動装置とを備え、横方向移動装置は、中空バーと、第１タイミングプーリおよび第２タイミングプーリと、タイミングベルトと、サーボモータと、スライドブロックとを備え、中空バーは、サポーターにより地面に固定され、水平に取り付けられ、中空バーに開口端部が設けられており、中空バーの２つの外側面に凹溝が設けられており、第１タイミングプーリおよび第２タイミングプーリは、中空バー内の両端部にそれぞれ回動可能に固定され、タイミングベルトは、第１タイミングプーリおよび第２タイミングプーリと連結し、サーボモータは、そのハウジングが中空バーと固定され、回転軸が第１タイミングプーリの中心軸または第２タイミングプーリの中心軸と固定され、サーボモータが前記降ろしロボットの制御手段と電気的に接続され、スライドブロックは、突出ブロックと２つのスライドレールとを含み、突出ブロックが中空バーの開口端部に嵌入されるとともにタイミングベルトと固定され、スライドレールが凹溝に沿って往復移動しかできなく、縦方向移動装置は、横方向移動装置と同じ構造を有し、縦方向移動装置の中空バーが鉛直に設置され、縦方向移動装置の中空バーの両端部が２つの横方向移動装置のスライドブロックと固定され、回動装置は、搬送サポーターと、第１減速機と、回動モータと、回動サポーターと、回動トレーと、第２減速機と、揺動モータと、揺動バーとを含み、搬送サポーターは、縦方向移動装置のスライドブロックと固定され、回動モータは、そのハウジングが第１減速機のハウジングと固定され、回転軸が第１減速機の入力軸と固定され、回動モータが前記降ろしロボットの制御手段と電気的に接続され、回動サポーターは、第１減速機の出力軸と固定され、回動トレーは、回動サポーターと固定され、貨物の収容または降ろしのためのものであり、第２減速機は、そのハウジングが前記搬送サポーターと固定され、揺動モータは、そのハウジングが第２減速機のハウジングと固定され、回転軸が第２減速機の入力軸と固定され、揺動モータが前記降ろしロボットの制御手段と電気的に接続され、揺動バーは、一端が第２減速機の出力軸と固定され、他端が第１減速機のハウジングと固定され、揺動モータの回転により貨物が収容される回動トレーを駆動して可動貨物棚の外部から特定の貨物箱の上まで揺動させることができ、回動モータの回転により貨物を該貨物箱内に降ろすことができる。

【0008】

任意で、平行に設置される２つの前記横方向移動装置は、前記縦方向移動装置を、前記可動貨物棚の長手方向に沿って移動するように制御するように構成される。

【0009】

任意で、前記縦方向移動装置は、前記回動装置を、前記可動貨物棚の高さ方向に沿って移動するように制御するように構成される。

【0010】

任意で、前記回動装置は、貨物を、水平方向において円形軌跡に沿って移動するように制御することができるとともに、回動して貨物を降ろすことができる。

【0011】

任意で、前記回動装置は、２つの前記揺動バーを含み、前記２つの揺動バーが前記第１減速機の前記ハウジングの上面および底面にそれぞれ位置する。

【0012】

任意で、前記可動貨物棚は、複数層設置され、各層にそれぞれ複数の貨物箱が設置され、複数層の複数の貨物箱がマトリックス状に配列され、各貨物箱が取外し可能に設置される。

【0013】

任意で、前記回動トレーは、貨物を両側の可動貨物棚の任意の１つに降ろすことが可能である。

【0014】

任意で、各前記降ろし領域に２つの検出装置が設置され、それに対応して各可動貨物棚に２つの被識別手段が設置され、２つの検出装置が２つの被識別手段とそれぞれ位置合わせされたとき、可動貨物棚が精確的に位置決めされる。

【0015】

任意で、前記被識別手段が二次元コードまたはバーコードであり、検出装置がカメラであり、あるいは、前記被識別手段がＲＦＩＤ電子タグであり、前記検出装置がカードリーダーである。

【0016】

任意で、前記検出装置は、仕分け場所に固定され、または降ろしロボットにおける移動不能な固定された部材に固定される。

【0017】

貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分け方法は、貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムを使用する。該仕分け方法は、可動貨物棚を選択し、該可動貨物棚において少なくとも１つ以上の貨物箱は、貨物が収容されていない、空いている貨物箱であり、該可動貨物棚を任意の空いている降ろし領域まで移動させて貨物降ろしを待たせる、ステップＳ１と、該降ろし領域に固定された検出装置により、該降ろし領域における可動貨物棚の被識別手段を読み取る、ステップＳ２と、該被識別手段により、該可動貨物棚における空いている貨物箱、降ろされた貨物および降ろし待ち貨物のそれぞれの情報を取得し、サーバーによりスケジューリングを開始する、ステップＳ３と、仕分けロボットにより仕分けされた貨物が、該空いている貨物箱内に降ろすものである場合、仕分けロボットにより該貨物を該降ろし領域の近くに搬送する、ステップＳ４と、該降ろし領域における降ろしロボットは、該仕分けロボットにより降ろされた該貨物を受けたあと、該貨物を所定の空いている貨物箱内に降ろす、ステップＳ５と、該可動貨物棚における該空いている貨物箱内に所定の貨物が全部積んだあと、可動貨物棚が他の梱包領域に移動して梱包を行う、ステップＳ６と、を含む。

【0018】

任意で、前記ステップＳ１において該可動貨物棚における複数の貨物箱のうち、すくなくとも１つ以上の貨物箱は、貨物が収容されていない、空いている貨物箱であることは、該可動貨物棚にこれまで貨物が収容されていないこと、あるいは、該可動貨物棚は、貨物を降ろしたあと、再度の貨物降ろしを待っていること、あるいは、該可動貨物棚は、貨物を積んだが、貨物を積んでいたときに中断され、別の降ろし領域および降ろしロボットを利用して続いて貨物降ろしをする必要があること、を指す。

【0019】

任意で、１台の降ろしロボットが中断される必要があるとき、サーバーにより改めてスケジューリングを実行することにより、隣接する１台の降ろしロボットにより該貨物を該可動貨物棚に降ろす。

【0020】

従来技術に比べて、本出願は、少なくとも下記の利点を有する。仕分けロボットは、循環して順番で貨物を積んだり降ろしたりすることができ、設けられた出口が多く、仕分け効率が高い。仕分けプラットホームは一層設置されてもよく複数層設置されてもよいため、仕分け可能量が大きい。可動貨物棚に、より多くの貨物を収容可能であり、可動貨物棚のスペース効率が高く、可動貨物棚が移動可能であり、非常に自由であり、スペース効率が高い。降ろしロボットの占めるスペースが小さく、降ろしロボットの位置決め精度に対する要求が高くなく、コストの削減に有利である。降ろしロボットが故障した場合、迅速に解決することができる。梱包領域が自由に設置できるため、仕分け場所での仕分けに影響を与えることがない。

【0021】

本出願は、構造がコンパクトで、仕分け可能量が大きく、スペースが十分に利用され、仕分け効率が高い有益な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本出願に係る発明の全体構造を示す模式図である。

【図2】本出願に係る降ろしロボットおよび可動貨物棚の主要な構造の模式図である。

【図3】本出願に係る回動装置の模式的構成図である。

【図4】本出願に係る回動装置の模式的構成図である。

【図5】本出願に係る縦方向移動装置および横方向移動装置のそれぞれの中空バーの模式的構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照しながら本出願をさらに説明する。

【0024】

図１に示すように、貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムは、可動貨物棚２と、仕分けロボット１と、仕分けロボット測位装置と、導入装置と、降ろしロボット５と、検出装置４と、サーバーとを備える。

【0025】

可動貨物棚２は、複数設置され、各可動貨物棚２のそれぞれに貨物の降ろしに使用される複数の貨物箱２１が設置される。本実施例において、貨物箱２１は、複数層設置され、各層に貨物箱２１が複数設置され、規則性のあるマトリックス状に配列される。可動貨物棚２に被識別手段３が固定されており、可動貨物棚２が任意の空いている降ろし領域に移動可能である。本実施例を示す図１に示すように、複数の可動貨物棚２が平行に配列されているが、実際に使用するとき、スペース効率をさらに上げるように、複数の可動貨物棚２が仕分けプラットホーム１１を囲むように設置されてもよい。

【0026】

貨物の取り出しを容易にするため、可動貨物棚２の各層にそれぞれ２つの横桟２２が平行に設置され、それに対応して貨物箱２１に２つのフランジ部が設けられており、貨物箱２１の２つのフランジ部が２つの横桟２２にかけることができる。

【0027】

仕分けロボット１は、複数配置され、仕分けプラットホーム１１を走行するとともに、貨物入口で受けた貨物を指定の降ろし領域に搬送して降ろすように構成される。仕分けロボット１は、一般的に自動搬送台車を採用し、仕分けプラットホーム１１に沿って循環して貨物を搬送する。貨物出口は、一般的に仕分けプラットホーム１１の縁部に設置され、仕分けロボット１により貨物を降ろすとき、回動プレートを回動させれば貨物を降ろすことができ、仕分けプラットホーム１１は、一般的に一定の高さ有する。仕分けプラットホーム１１は、複数層設置されてもよく、各層の仕分けプラットホーム１１のそれぞれに仕分けロボット１を配置するようにしてもよい。

【0028】

仕分けロボット測位装置は、仕分けロボット１に対して測位を行うように構成される。無線測位システムを使用して測位を行うようにしてもよく、仕分けプラットホーム１１に二次元コード、バーコードなどを貼り付け、仕分けロボット１に、二次元コード、バーコードによる位置情報を収集するカメラを取り付けるようにしてもよい。この部分について従来技術を利用できる。

【0029】

導入装置は、仕分けプラットホーム１１の貨物入口に固定されてもよく、作業員が導入装置を持って貨物を識別して導入してもよい。導入装置は、貨物を識別できるコード読み取り装置を使用することができ、貨物に一般的に二次元コードまたはバーコードが貼り付けられており、相応に、コード読み取り装置は、二次元コードまたはバーコードのコードリーダーである。一般的に、作業員が貨物をコード読み取り装置に送ってスキャンしたあと、貨物を貨物入口に来た仕分けロボット１に置く。仕分けプラットホーム１１における、出口の箇所以外の位置であれば貨物入口を任意の位置に設けることができる。導入装置は、貨物を仕分けロボット１に搬送できるロボットハンドであってもよく、サーバーがロボットハンドにより搬送される貨物の具体的な情報を取得することができ、例えば、サーバーが、貨物がブラシである情報を取得することができる。

【0030】

降ろしロボット５は、該仕分けロボット１により降ろされる貨物を受けるとともに、該貨物を可動貨物棚２の所定の空いている貨物箱２１内に降ろすように構成される。降ろしロボット５は、仕分けプラットホーム１１の縁部に沿って配置される。

【0031】

検出装置４は、降ろし領域の地面に固定され、または降ろしロボット５における移動不能な固定された部材に固定される。検出装置４は、被識別手段３の情報を収集するとともに、空間的位置を収集するように構成される。本実施例において、被識別手段３が二次元コードまたはバーコードであり、相応に、検出装置４がカメラであり、あるいは、被識別手段３が無線通信ＲＦＩＤ電子タグであり、相応に、検出装置４が無線通信カードリーダーである。

【0032】

サーバーは、仕分けロボット１の制御手段に無線接続され、降ろしロボット５の制御手段、検出装置４および導入装置のそれぞれに有線接続または無線接続される。

【0033】

本実施例において、サーバーが貨物の属性に基づいて仕分けることができる。例えば、貨物が、あるクライアント、ある貨物棚、あるサプライヤー、ある配送エリア、ある配送業者の少なくとも１つに属するものである。同一のクライアントのいくつかの貨物を同一の可動貨物棚２における異なる貨物箱２１内に仕分け、同一の可動貨物棚２に複数のクライアントの貨物を収容するようにしてもよく、同一のサプライヤーのいくつかの貨物を同一の可動貨物棚２における異なる貨物箱２１内に仕分け、同一の可動貨物棚２に同一のサプライヤーの複数の貨物を収容するようにしてもよい。

【0034】

任意で、図２、図３、図４に示すように、降ろしロボット５は、縦方向移動装置４３と、平行に設置される２つの横方向移動装置４２と、回動装置とを備える。

【0035】

横方向移動装置４２は、中空バー４２２と、第１タイミングプーリ４２４および第２タイミングプーリと、タイミングベルト４２３と、サーボモータ４２１と、スライドブロック４２５とを備える。

【0036】

中空バー４２２は、サポーターにより地面に固定され、水平に取り付けられ、中空バー４２２に開口端部４２２２が設けられており、中空バー４２２の２つの外側面に凹溝４２２１が設けられている。

【0037】

第１タイミングプーリ４２４および第２タイミングプーリは、中空バー４２２内の両端部にそれぞれ回動可能に固定される。

【0038】

タイミングベルト４２３は、第１タイミングプーリ４２４および第２タイミングプーリと連結する。

【0039】

サーボモータ４２１は、そのハウジングが中空バー４２２と固定され、回転軸が第１タイミングプーリ４２４の中心軸または第２タイミングプーリの中心軸と固定され、サーボモータ４２１が降ろしロボット５の制御手段と電気的に接続される。

【0040】

スライドブロック４２５は、突出ブロック４２５２と２つのスライドレール４２５１とを含み、突出ブロック４２５２が中空バー４２２の開口端部４２２２に嵌入されるとともにタイミングベルト４２３と固定され、スライドレール４２５１が凹溝４２２１に沿って往復移動しかできない。

【0041】

縦方向移動装置４３は、横方向移動装置４２と同じ構造を有し、相違点としては、縦方向移動装置４３の中空バー４２２が縦に設置され、縦方向移動装置４３の中空バー４２２の両端部が２つの横方向移動装置４２のスライドブロック４２５と固定される。

【0042】

縦方向移動装置４３と横方向移動装置４２を同じ構造にすることにより、全体構造が簡素化され、メンテナンスが容易である。

【0043】

回動装置は、搬送サポーター６１と、第１減速機６４と、回動モータ６２と、回動サポーター６３と、回動トレー６０と、第２減速機６６と、揺動モータ６７と、揺動バー６５とを含む。

【0044】

搬送サポーター６１は、縦方向移動装置４３のスライドブロック４２５と固定される。

【0045】

回動モータ６２は、そのハウジングが第１減速機６４のハウジングと固定され、回転軸が第１減速機６４の入力軸と固定され、回動モータ６２が降ろしロボット５の制御手段と電気的に接続される。

【0046】

回動サポーター６３は、第１減速機６４の出力軸と固定され、本実施例において、安定性を向上させるように、回動サポーター６３が対称に２つ設置される。

【0047】

回動トレー６０は、回動サポーター６３と固定され、貨物の収容または降ろしのためのものである。

【0048】

第２減速機６６は、そのハウジングが搬送サポーター６１と固定される。

【0049】

揺動モータ６７は、そのハウジングが第２減速機６６のハウジングと固定され、回転軸が第２減速機６６の入力軸と固定され、揺動モータ６７が降ろしロボット５の制御手段と電気的に接続される。

【0050】

揺動バー６５は、一端が第２減速機６６の出力軸と固定され、他端が第１減速機６４のハウジングと固定され、本実施例において、安定性を向上させるように、揺動バー６５は、２つ設置され、第１減速機６４のハウジングの上面および底面にそれぞれ位置する。

【0051】

揺動モータ６７の回転により、貨物が収容される回動トレー６０を駆動して可動貨物棚２の外部から特定の貨物箱２１の上まで揺動させることができ、回動モータ６２の回転により貨物を該貨物箱２１内に降ろすことができる。

【0052】

平行に設置される２つの横方向移動装置４２は、縦方向移動装置４３を、可動貨物棚２の長手方向に沿って移動するように制御することができ、縦方向移動装置４３は、回動装置を、可動貨物棚２の高さ方向に沿って移動するように制御することができ、回動装置は、貨物を、水平方向において円形軌跡に沿って移動するように制御することができるとともに、回動して貨物を降ろすことができる。

【0053】

降ろしロボット５は、オープンループの制御方式を採用し、ソフトウェアにより縦方向移動装置４３におけるサーボモータ４２１を制御することにより貨物を特定の層に精確に移動させることができ、ソフトウェアにより横方向移動装置４２におけるサーボモータ４２１を制御することにより貨物を特定の列に精確に移動させることができる。貨物箱２１が比較的大きいものであるので、回動装置は、貨物を所定の貨物箱２１に精確に降ろすことができ、同様に、仕分けプラットホーム１１の縁部に精確に移動して仕分けロボット１から降ろされる貨物を受けることができる。この制御方式を使用すれば、ハードウェアのコストを削減することができ、各貨物箱２１のそれぞれにセンサを設置する必要がない。

【0054】

貨物降ろしの効率、降ろしロボット５の利用率を向上させるため、回動トレー６０は、貨物を両側の可動貨物棚２の任意の１つに降ろすことが可能である。

【0055】

可動貨物棚２は、作業員または搬送ロボットにより移動されることができる。可動貨物棚２に対して精確な位置決めをすることができるように、各降ろし領域に２つの検出装置４が設置され、それに対応して各可動貨物棚２に２つの被識別手段３が設置される。２つの検出装置４が２つの被識別手段３とそれぞれ位置合わせされたとき、可動貨物棚２が精確的に位置決めされる。本出願に係る２セットの、被識別手段３および検出装置４は、可動貨物棚に対する位置決め機能と、可動貨物棚２の情報に対する読み取り機能とを兼ねる。

【0056】

好ましくは、検出装置４は、仕分け場所に固定され、または降ろしロボットにおける移動不能な固定された部材に固定される。検出装置４は、サポーターに固定され得る。

【0057】

本出願に係る各モータの初期位置は、限界位置を設定することにより取得することができ、あるいは、初期位置センサを設置することによりモータの初期位置を決める。例えば、スライドブロック４２５が第１タイミングプーリ４２４または第２タイミングプーリに接触したまで移動したときに阻止され、モータの拘束電流が大きくなり、制御手段により、このときのモータの位置をモータの初期位置とし、これによってモータの１回転でのスライドブロック４２５の移動距離を算出する。初期位置センサを設置することによりモータの初期位置を取得してもよく、スライドブロック４２５が初期位置センサに接触したときのモータの位置をモータの初期位置とする。同様に、回動モータ６２および揺動モータ６７の初期位置も、限界位置の設定または初期位置センサの設置により取得することができる。

【0058】

貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分け方法は、貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムを使用する。該仕分け方法は、下記のステップを含む。

【0059】

Ｓ１．可動貨物棚２を選択し、該可動貨物棚２において少なくとも１つ以上の貨物箱２１は、貨物が収容されていない、空いている貨物箱２１であり、該可動貨物棚２を任意の空いている降ろし領域まで移動させて貨物降ろしを待たせる。一般的に、３つの状況がある。第１に、該可動貨物棚２にこれまで貨物が収容されていない。第２に、該可動貨物棚２は、貨物を降ろしたあと、再度の貨物降ろしを待っている。第３に、該可動貨物棚２は、貨物を積んだが、貨物を積んでいたときに中断され、別の降ろし領域および降ろしロボット５を利用して続いて貨物降ろしをする必要がある。ここで、中断の原因として、降ろしロボット５が故障し、または、他の仕分け場所に移動する必要があることが挙げられる。

【0060】

Ｓ２．該降ろし領域に固定された検出装置４により、該降ろし領域における可動貨物棚２の被識別手段３を読み取る。

【0061】

Ｓ３．該被識別手段３により、該可動貨物棚２における空いている貨物箱２１、降ろされた貨物および降ろし待ち貨物のそれぞれの情報を取得し、サーバーによりスケジューリングを開始する。例えば、元の計画によれば、１番の可動貨物棚２において１番の降ろしロボット５により１番の貨物箱２１、２番の貨物箱２１および３番の貨物箱２１にそれぞれ３つの貨物を載せるが、１番の降ろしロボット５が故障したため中断しなければならず、このとき、３番の貨物箱２１への最後の１件の貨物がまだ載せられていない。この場合、一解決案として、作業員により１番の可動貨物棚２を空いている１０番の降ろし領域に移動し、サーバーが１０番の検出装置４により該情報を取得し、もしある仕分けロボットに該３件目の貨物が積まれている情報がサーバーにより取得できた場合、該３件目の貨物を１０番の降ろしロボット５の位置する１０番の降ろし領域に搬送して、１０番の降ろしロボット５により該貨物を３番の貨物箱２１内に降ろす。他の解決案として、隣接する１台の降ろしロボット、例えば２番の降ろしロボット５により該貨物を１番の可動貨物棚２の３番の貨物箱２１内に降ろす。

【0062】

Ｓ４．仕分けロボットにより仕分けされた貨物が、該空いている貨物箱２１内に降ろすものである場合、仕分けロボットにより該貨物を該降ろし領域の近くに搬送する。

【0063】

Ｓ５．該降ろし領域における降ろしロボットは、該仕分けロボットにより降ろされた該貨物を受けたあと、該貨物を所定の空いている貨物箱２１内に降ろす。

【0064】

Ｓ６．該可動貨物棚２における該空いている貨物箱２１内に所定の貨物が全部積んだあと、可動貨物棚２が他の梱包領域に移動して梱包を行う。無論、他の領域の貨物降ろし場所にも検出装置４が取り付けられており、該検出装置４により被識別手段３を読み取ったあと、サーバーにより各貨物箱２１の情報を取得することができる。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本出願は、貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムおよび仕分け方法を提供する。仕分けシステムは、可動貨物棚と、仕分けロボットと、仕分けロボット測位装置と、導入装置と、降ろしロボットと、検出装置と、サーバーとを備える。可動貨物棚に貨物の降ろしに使用される複数の貨物箱が設置されている。可動貨物棚に被識別手段が固定されており、可動貨物棚が任意の空いている降ろし領域に移動可能である。仕分けロボットは、複数配置され、仕分けプラットホームを走行するとともに、受けた貨物を指定の降ろし領域に搬送して降ろすように構成される。降ろしロボットは、該仕分けロボットにより降ろされる貨物を受けるとともに、該貨物を可動貨物棚の所定の空いている貨物箱内に降ろすように構成される。検出装置は、被識別手段の情報を収集するように構成される。サーバーは、仕分けロボットの制御手段に無線接続され、降ろしロボットの制御手段、検出装置およびコード読み取り装置のそれぞれに有線接続または無線接続される。本出願に係る発明は、構造がコンパクトで、仕分け可能量が大きく、スペースが十分に利用され、仕分け効率が高い有益な効果を有する。

【0066】

また、本出願に係る貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムおよび仕分け方法は、実施可能なものであり、さまざまな産業用途に適用することができる。例えば、本出願に係る貨物棚移しを識別可能なロボットを利用する貨物仕分けシステムおよび仕分け方法は、仕分けロボットを利用する貨物の仕分けに関する技術分野に適用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】