JP2020172402A - ピッキングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易なロボットと、知的な作業ができる作業者との協働によって省力化を実現させた新たなピッキングシステムを提供する。
【解決手段】商品を種類別にストックする保管エリアから、注文商品を注文個数だけ取り出して運搬容器に収納するピッキングシステムである。このシステムは、運搬容器を上流の保管エリアから下流の保管エリアに搬送するコンベヤと、上流の保管エリアから、注文情報に規定される注文商品のうちの一部の注文商品を取り出し、取り出された注文商品を運搬容器内に入れるロボットと、下流の保管エリアに設けられ、該保管エリアのどの商品を何個取り出すかを作業者に知らせる表示器と、運搬容器が上流の保管エリアから下流の保管エリアに搬送されてくると、ロボットによる取り出しのために用いられた注文情報に規定される注文商品のうち、残りの注文商品の注文個数を表示器に表示させる制御部とを備える。
【選択図】図１

Description

本開示は、各店舗から注文された種々の商品を保管エリアから注文個数だけ取り出して、取り出された注文商品を配送用の運搬容器に詰めるピッキングシステムに関する。

コンビニエンスストアでは、陳列棚に欠品を出さないようにするため、日々、配送センターから商品が配送される。配送される商品の中でも弁当や惣菜等の商品は、朝、昼、夕刻と一日に複数回配送される。そのため、配送センターには、各店舗の注文商品を番重と言われる運搬容器に詰めて、運搬容器を配送するピッキングシステムが導入されている。

典型的なピッキングシステムは、店舗別の運搬容器を搬送するコンベヤと、そのコンベヤに沿って配列された保管棚と、その保管棚に区画・収納された複数種類の商品と、各商品の受注個数を表示する複数の表示器とを備える。コンベヤに載せた各店舗の運搬容器が所定の保管棚に到達すると、その保管棚に到達した店舗の注文商品の表示器が注文個数を表示する。作業者は、表示器を見ながら注文商品を注文個数だけ保管棚から取りし、取り出された商品を当該店舗の運搬容器に詰めていく。そうした作業が各保管棚において終了すると、各店舗の運搬容器は、次の作業者の居る保管棚へ搬送される。こうして、各店舗の運搬容器が各作業者の作業エリアに搬送される度に、注文商品が注文個数だけピッキングされて、店舗毎の運搬容器が完成する（特許文献１参照）。

一方、倉庫・物流センター等においては、こうした手動式のピッキングシステムに代えて、ロボットによる自動ピッキングシステムが導入されている。自動ピッキングシステムでは、ロボットが指定商品を保管棚から取り出してコンテナに収めたり、供給ラインから搬送されてきた商品をロボットが保管棚へ収納したりする（特許文献２参照）。

特公平７−４５２８３号公報 特開平６−９２４１０号公報

特許文献１に記載の手動式ピッキングシステムでは、各保管棚が複数のゾーンに分割され、各ゾーンには作業者が配置される。各作業者によるピッキングが終了すると、各ゾーンに搬入された店舗別の運搬容器が次のゾーンに搬送される。そのため、各ゾーンに作業者を配置していないと、ピッキング作業は停滞する。早朝や深夜便の配送に間に合わせるために、ピッキング作業を時間外にシフトさせると、忽ち必要な人数の作業者が確保できないという悩みがある。

そこで、特許文献２に記載のロボットを配送センターに導入する試みがある。しかし、コンビニエンスストアに日々配送する商品は、例えば、弁当やチルド食品等が多い。このような商品を配送センターで仕分ける場合に、形状の異なる種々の商品を運搬容器内に隙間無く詰めていくためには、高度な知能ロボットを必要とし、設備費も高騰する。そうした理由から、配送センターにおけるピッキング作業は、未だに作業者に頼っているのが現状である。

本開示は、こうした現状に鑑みて開発されたもので、簡易なロボットと、知的な作業ができる作業者との協働によって省力化を実現させた新たなピッキングシステムを提供することを課題とする。

本開示の一形態に係るピッキングシステムは、商品を種類別にストックする保管エリアから、予め取得された注文情報に規定される注文商品を注文個数だけ取り出し、取り出された注文商品を運搬容器に詰めていくピッキングシステムであって、保管エリアの上流部である上流保管エリアから保管エリアの下流部である下流保管エリアへ運搬容器を搬送する搬送手段と、上流保管エリアから、注文情報に規定される注文商品のうちの一部の注文商品を取り出し、取り出された注文商品を運搬容器に入れるロボットと、下流保管エリアに設けられ、下流保管エリアから作業者が取り出すべき注文商品とその個数を表示する表示器と、運搬容器が上流保管エリアから下流保管エリアに搬送されたとき、ロボットによる取り出しのために用いられた注文情報に規定される注文商品のうち、残りの注文商品の注文個数を表示器に表示させる表示制御部と、を備える。

本開示の一形態に係るピッキングシステムでは、上流保管エリアにロボットによる自動ピッキングラインが設けられ、下流保管エリアに作業者による手動ピッキングラインが設けられる。このため、簡易なロボットと、知的な作業ができる作業者との協働によって省力化を実現させることができる。

図１は、一実施形態に係るピッキングシステムの構成概略図である。 図２は、第一搬送手段と供給コンベヤの配置構成を示す平面図である。 図３は、運搬容器に注文商品を収納する場合の一例を示した説明図である。 図４は、商品取り出しエリアからａ商品を取り出して運搬容器Ｃ１に入れる説明図である。 図５は、商品取り出しエリアからｂ商品を取り出して運搬容器Ｃ１に入れる説明図である。 図６は、商品取り出しエリアの容器ＣＣを第一搬送手段Ｔ１に送り出す説明図である。 図７は、商品取り出しエリアの容器ＣＣからａ商品を取り出し、取り出されたａ商品を第一搬送手段上の運搬容器Ｃ３に入れる説明図である。 図８は、商品取り出しエリアの容器ＣＣからｃ商品を取り出し、取り出されたｃ商品を第一搬送手段上の運搬容器Ｃ３に入れる説明図である。 図９は、一実施形態に係る自動ピッキングラインの一つのユニットの構成を示す平面図である。 図１０は、図９の側面図である。 図１１は、手動ピッキングラインの一つのユニットの構成を示す外観斜視図である。 図１２は、一実施形態に係るピッキングシステムの制御係のブロック線図である。

以下、本開示に係るピッキングシステムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、一実施形態に係るピッキングシステムの構成概略図である。図１において、商品Ｇを種類別にストックする保管エリアＡは、上流部の保管エリアである上流保管エリアＡ１（一点鎖線の領域）と下流部の保管エリアである下流保管エリアＡ２（一点鎖線の領域）とに分けられる。上流保管エリアＡ１及び下流保管エリアＡ２から取り出された商品Ｇは、番重等の運搬容器Ｃに収納される。運搬容器Ｃは、搬送手段Ｔでもって上流保管エリアＡ１から下流保管エリアＡ２へ搬送される。

上流保管エリアＡ１は、ロボットによる自動ピッキングラインとして構成される。上流保管エリアＡ１には、運搬容器Ｃを搬送する搬送手段Ｔと、その搬送手段Ｔに沿って配置された複数のロボットＲＢが設けられている。また、各ロボットＲＢは、注文情報に規定される注文商品のうちの一部の注文商品を上流保管エリアＡ１から取り出し、取り出された注文商品を搬送手段Ｔ上に載置された運搬容器Ｃに入れていく。注文情報は、注文商品を規定する情報であり、予め取得される。

下流保管エリアＡ２は、作業者Ｗによる手動ピッキングラインとして構成される。下流保管エリアＡ２には、商品Ｇを種類別にストックする保管棚Ｓが搬送手段Ｔに沿って配置されている。また、それらの保管棚Ｓには、どの商品Ｇを何個取り出すかを作業者Ｗに知らせる表示器Ｄが商品Ｇに対応させて配列されている。そして、運搬容器Ｃが各作業者Ｗの作業エリアに搬送されると、表示制御部ＤＣが、各作業エリアに搬入された運搬容器Ｃに関連付けられた店舗の注文商品の表示器Ｄに注文個数を表示させる。表示制御部ＤＣは、運搬容器が上流保管エリアＡ１から下流保管エリアＡ２に搬送されたとき、ロボットによる取り出しのために用いられた注文情報に規定される注文商品のうち、未だピッキングされていない残りの注文商品の注文個数を表示器Ｄに表示させる。

ロボットＲＢとしては、多関節ロボットやパラレルリンクロボット等の他、商品Ｇを持ち上げる把持器Ｈを回転アームＡＭや直線往復運動機構ＭでＸ，Ｙ，Ｚの三軸方向に移動させる簡易なロボットを使用することができる。つまり、ロボットＲＢは、商品を移載する機能を有すればどのようなものを利用しても構わない。したがって、こうしたロボットＲＢを使用する場合は、上流保管エリアＡ１には、持ち上げて移動させるだけで運搬容器Ｃに収納できる商品Ｇがストックされる。このような商品Ｇとしては、例えば弁当等である。それ以外の形状が複雑で容器への詰め込みに工夫を要するような商品Ｇは、作業者により商品Ｇが詰められる下流保管エリアＡ２にストックされる。これにより、簡易なロボットであっても、運搬容器Ｃへの注文商品の詰め込みが可能になる。

そして、注文商品が収納された運搬容器Ｃが自動ピッキングラインから下流の手動ピッキングラインに搬送されると、今度は、作業者Ｗが表示器Ｄに表示された個数だけ当該商品Ｇを保管棚Ｓから取り出し、取り出された商品Ｇを運搬容器Ｃに詰めていく。そのため、ロボットＲＢでは掴み難い形状の商品Ｇ、又は、積み重ねに工夫を要するような商品Ｇであっても、それらの商品Ｇを作業者Ｗにより運搬容器Ｃ内に難なく詰めることができる。こうして、ロボットＲＢによる単純なピッキング作業を前工程で行い、作業者Ｗによる高度な詰め込み作業を後工程で行うことにより、複雑な形状の商品Ｇや積み重ねに工夫を要するような商品Ｇでも、限られた容量の運搬容器Ｃ内に効率良く詰めていくことができる。なお、本開示で使用する「ピッキング」とは、所定の場所から商品Ｇを取り出し、取り出された商品Ｇを運搬容器Ｃ内に入れていく一連の動作をいう。

また、このロボットＲＢは、対象物を捉えてロボットＲＢの動きを制御する撮像装置を備えていてもよい。この撮像装置は、例えばカメラと画像処理装置とで構成される。ピッキングする前の商品Ｇが容器ＣＣの中で位置ズレを起していても、ロボットＲＢは、カメラを用いて位置ズレを起した商品Ｇを正確に捉えて、正しい姿勢で商品Ｇを持ち上げて、運搬容器Ｃの指定された位置に商品Ｇを並べていく。また、ロボットＲＢは、運搬容器Ｃに商品Ｇを並べるときも、カメラで的確にスペースを捉えて隙間無く商品Ｇを並べていく。なお、ロボットＲＢがカメラを用いるときは、商品Ｇを持ち上げるロボットＲＢの把持器Ｈを水平面内で回転できるようにしておく。これにより、ロボットＲＢは、商品Ｇの水平方向の向きがずれていても、位置ずれを修正しながら、運搬容器Ｃ内に商品Ｇを並べることができる。さらに、ロボットＲＢは、カメラを複数台備えてもよい。ロボットＲＢは、複数台のカメラを用いて、対象物を三次元的に捉えて積み重ねられた商品Ｇを取り出したり、運搬容器Ｃ内で商品Ｇを積み重ねたりする。あるいは、ロボットＲＢは、レーザービームを対象物に照射して距離を測定し、その距離情報に基づいて、把持器Ｈを三次元的に動かすようにしてもよい。

こうしたロボットＲＢによるピッキング作業と作業者によるピッキング作業は、基本的には同期しない。このため、搬送手段Ｔは、上流保管エリアＡ１に配置される第一搬送手段Ｔ１（図２参照）と、下流保管エリアＡ２に配置される第二搬送手段Ｔ２とに分けられていてもよい。そして、第一搬送手段Ｔ１及び第二搬送手段Ｔ２は、それぞれ独立して運転制御されてもよい。

第一搬送手段Ｔ１は、例えばローラコンベヤやベルトコンベヤであり、第二搬送手段Ｔ２は、例えばベルトコンベヤである。また、第一搬送手段Ｔ１及び第二搬送手段Ｔ２は、これらに代えて、軌道上を走行する台車や運搬車等で構成することもできる。こうした第一搬送手段Ｔ１及び第二搬送手段Ｔ２を、上流保管エリアＡ１と下流保管エリアＡ２とで、それぞれ独立させて運転制御することにより、第一搬送手段Ｔ１は、ロボットＲＢの動きに合わせて運転することができる。さらに、第二搬送手段Ｔ２は、作業者Ｗの動きに合わせてタクト運転することができる。

また、第一搬送手段Ｔ１には、商品Ｇが収納された番重等の容器ＣＣを、ロボットＲＢの商品取り出しエリアに供給する供給コンベヤＣＶが接続されてもよい。供給コンベヤＣＶは、ロボットＲＢによる商品Ｇの取り出しによって容器ＣＣが空になるとき、又は、その容器ＣＣに収納された商品Ｇを一店舗からの注文個数の全部又は一部に当てることができるときは、容器ＣＣを第一搬送手段Ｔ１に送り出すようにしてもよい。

図２は、第一搬送手段Ｔ１と供給コンベヤＣＶの配置構成を示した平面図である。図２では、第一搬送手段Ｔ１はローラコンベヤで構成される。そのローラコンベヤの搬送方向Ｆと直交する方向に複数の供給コンベヤＣＶが横並びに接続される。そして、各供給コンベヤＣＶと第一搬送手段Ｔ１とに跨る位置に複数基のロボットＲＢが配列される。なお、図２では、ロボットＲＢの把持器Ｈのみを示している。この把持器Ｈは、点線で示すように、各ロボットＲＢの商品取り出しエリア、すなわち、供給コンベヤＣＶに供給された最前列の容器ＣＣが位置するエリアと、第一搬送手段Ｔ１上の運搬容器Ｃとの間を縦横に移動する。そして、番重等の容器ＣＣ内から商品Ｇを取り出し、取り出された商品Ｇを運搬容器Ｃ内の指定された位置に入れていく。

第一搬送手段Ｔ１は、搬送中の運搬容器Ｃを所定位置で停止させるストッパＳＴと、停止させた運搬容器Ｃを下流へ送り出す駆動ローラＤＲとを備えてもよい。第一搬送手段Ｔ１の駆動ローラＤＲによって搬送される運搬容器Ｃは、指定されたロボットＲＢの作業エリアに到着すると、ストッパＳＴによって所定位置で止められる。そして、ロボットＲＢによる運搬容器Ｃ内への商品Ｇの収納が終わると、停止した駆動ローラＤＲが回転して、停止していた運搬容器Ｃを下流へ送り出す。

ロボットＲＢの商品取り出しエリアには、商品Ｇを収納した容器ＣＣが供給コンベヤＣＶの搬入端から供給される。そして、ロボットＲＢによる商品取り出しによってその容器ＣＣが空になれば、その容器ＣＣは、新たな運搬容器Ｃとして第一搬送手段Ｔ１に送り出される。これにより、商品取り出しエリアで空になった容器ＣＣを別途回収する必要がないから、複数の供給コンベヤＣＶを横並びに詰めて配置することが可能になる。この場合において、商品取り出しエリアに供給される番重等の容器ＣＣは、第一搬送手段Ｔ１上の運搬容器Ｃと同じ容器、又は、少なくとも、その運搬容器Ｃと上下に重ねることのできる同一サイズの容器としておく。

また、一つの店舗が同じ商品Ｇを複数個注文しているときに、ロボットＲＢが複数回ピッキングを繰り返すことは、時間の浪費となる。そこで、商品取り出しエリアの容器ＣＣ内の商品数が、一店舗からの注文個数の全部又は一部に該当するときは、商品取り出しエリアの容器ＣＣをそのまま第一搬送手段Ｔ１に送り出して、商品Ｇの入った運搬容器Ｃとする。これにより、同じ商品Ｇを複数回ピッキングしなくても済むから、ロボットＲＢによるピッキング回数を減らすことができる。

また、第一搬送手段Ｔ１に送り出された容器ＣＣ内の商品数が、注文個数より若干不足する場合は、商品取り出しエリアに供給された新たな容器ＣＣから不足する数の商品Ｇを取り出し、取り出された商品Ｇを第一搬送手段Ｔ１上の容器ＣＣに補充すればよい。この逆の場合、例えば商品Ｇの入った容器ＣＣをそのまま第一搬送手段Ｔ１に送り出すと商品数が注文個数よりも若干オーバーするような場合は、ロボットＲＢがその容器ＣＣから余分な個数の商品Ｇを持ち上げて退避場所に仮置きする。そして、ロボットＲＢは、残りの商品Ｇの入った容器ＣＣを第一搬送手段Ｔ１へ送り出す。あるいは、ロボットＲＢは、第一搬送手段Ｔ１へ容器ＣＣを送り出してから、余分な商品Ｇを持ち上げ、持ち上げた商品Ｇを退避場所に仮置きしてもよい。そして、退避させた商品Ｇは、新たに供給された容器ＣＣに戻されるか、又は、次の店舗の運搬容器Ｃ内に入れられる。こうして、ピッキングの効率化が図られる。

図２では、供給コンベヤＣＶ毎にそれぞれロボットＲＢを一基配置している。これに代えて、隣接する複数の供給コンベヤＣＶ毎にロボットＲＢを一基配置してもよい。さらに、設置スペースに余裕のない場所では、第一搬送手段Ｔ１と供給コンベヤＣＶとを上下に重ねた二階建てとしてもよい。二階のラインで集貨した運搬容器Ｃは、エレベータで一階のラインに下ろしてから、第二搬送手段Ｔ２に送り込むようにしてもよい。

また、本実施形態では、ピッキングシステムは、各店舗からの注文情報と、運搬容器Ｃ内に注文商品を入れるときの配置情報とに基づいて、注文商品をどの運搬容器のどこに入れるかのピッキング情報をロボットに配信する通信部を備えてもよい。ピッキング情報は、注文商品の収納先の運搬容器及び配置位置を特定するための情報である。ロボットは、受信したピッキング情報に基づいて注文商品を保管エリアから取り出し、取り出された注文商品を指定された運搬容器Ｃに入れていく。

例えば、第一店舗からａ商品が３個、ｂ商品が６個注文され、第二店舗からａ商品が４個、ｃ商品が２個注文され、それらの商品は、一つの運搬容器Ｃに６個まで並べることができるとする。そうした場合には、図１の上位コンピュータＵＣが、図３に示すように、一番目の運搬容器Ｃ１には、第一店舗用としてａ商品を３個、ｂ商品を３個並べる情報を作成する。同様に、上位コンピュータＵＣは、二番目の運搬容器Ｃ２には、ｂ商品の残り３個を並べる情報を作成する。上位コンピュータＵＣは、三番目の運搬容器Ｃ３には、第二店舗用として、ａ商品を４個、ｃ商品を２個並べる情報を作成する。作成された情報は、通信部ＣＤを介して各ロボットＲＢに送信される。

そして、図４に示すように、一番目の運搬容器Ｃ１がａ商品取り出しエリアに到着すると、図示しないロボットは、容器ＣＣからａ商品を取り出し、取り出されたａ商品を一番目の運搬容器Ｃ１内に並べる動作を３回繰り返す。ａ商品の取り出しが終了すると、一番目の運搬容器Ｃ１は、図５に示すように、次のｂ商品の取り出しエリアの前に搬送されて停止する。すると、ｂ商品の取り出しエリアの図示しないロボットは、供給コンベヤＣＶ上の容器ＣＣからｂ商品を取り出し、取り出されたｂ商品を一番目の運搬容器Ｃ１内に並べる動作を３回繰り返す。すると、一番目の運搬容器Ｃ１は、満杯になるから、その運搬容器Ｃ１は、下流へ送り出される。それとともに、供給コンベヤＣＶ上の容器ＣＣ内には、ｂ商品が３個残るから、その容器ＣＣは、図３の二番目の運搬容器Ｃ２として指定される。なお、運搬容器Ｃの搬送や送り出しは、図２の駆動ローラＤＲを個別に駆動することによって行われる。また、運搬容器Ｃの所定位置での停止は、図示しない光電センサからの信号に基づいて、図２のストッパＳＴを上昇させることによって行われる。

そして、満杯になった運搬容器Ｃ１が下流へ送られると、運搬容器Ｃ１と入れ替わるようにｂ商品が３個残った容器ＣＣが、二番目の運搬容器Ｃ２として供給コンベヤＣＶから第一搬送手段Ｔ１に送り込まれる。同時に、ａ商品が３個残った容器ＣＣは、図３の三番目の運搬容器Ｃ３になることができるから、その容器ＣＣも三番目の運搬容器Ｃ３として供給コンベヤＣＶから第一搬送手段Ｔ１に送り込まれる（図６参照）。そうして、各供給コンベヤＣＶ上の容器ＣＣが第一搬送手段Ｔ１に送り込まれると、商品を収納した新たな容器ＣＣが各商品取り出しエリアに供給される。なお、供給コンベヤＣＶの搬入端には、商品を収納した新たな容器ＣＣが作業者によって適時に補充される。

第一搬送手段Ｔ１に送り込まれた二番目の運搬容器Ｃ２には、既にｂ商品が３個並んでいる。この状態で自動ピッキングラインにおける第一店舗用のピッキングが終了する場合は、二番目の運搬容器Ｃ２は、そのまま下流へ送られる。下流では、既に送られてきた一番目の運搬容器Ｃ１が待機している。一番目の運搬容器Ｃ１及び二番目の運搬容器Ｃ２は、一緒になって第一店舗用の運搬容器Ｃとして第二搬送手段Ｔ２に搬入される。そのとき、配送先の店舗名と店舗コードが印字されたラベルが各運搬容器Ｃに貼り付けられる。

一方、三番目の運搬容器Ｃ３には、図６に示すように、既にａ商品が３個並んでいる。不足する商品は、ａ商品１個とｃ商品２個である。ａ商品の収納された新たな容器ＣＣが商品取り出しエリアに供給されると、図７に示すように、図示しないロボットが容器ＣＣからａ商品を取り出し、ａ商品を第一搬送手段Ｔ１上の三番目の運搬容器Ｃ３に入れる。ａ商品の収納が終了すると、三番目の運搬容器Ｃ３は、第一搬送手段Ｔ１によって、ｃ商品の取り出しエリアまで搬送されて停止する。

すると、図８に示すように、図示しないロボットが、商品取り出しエリアの容器ＣＣからｃ商品を取り出し、取り出されたｃ商品を三番目の運搬容器Ｃ３に並べる動作を２回繰り返す。これにより、三番目の運搬容器Ｃ３には、予定された第二店舗用の注文商品が揃う。その状態で自動ピッキングラインにおける第二店舗のピッキングが終了する場合は、その運搬容器Ｃ３は、そのまま第二搬送手段Ｔ２に送られる。こうして、各ロボットＲＢは、受信したピッキング情報に基づいて指定された運搬容器Ｃに注文商品を並べていく。

ところで、配送センターには、事前に各店舗からの注文に基づいて生産された弁当等の商品と、その他の注文商品とが持ち込まれる。持ち込まれた商品は、直ちに所定の保管エリアＡにストックされる。そのとき、図１の上位コンピュータＵＣには、持ち込まれた各容器ＣＣにどの商品が何個収納されているかが登録される。つまり、上位コンピュータＵＣには、容器ＣＣ、商品及び個数が関連付けられて記憶される。

図１において、上位コンピュータＵＣは、各店舗からの注文情報と、運搬容器Ｃに並べることのできる商品数の情報に基づいて、どの商品をどの運搬容器にどのように配置するかのピッキング情報を作成する。運搬容器Ｃに並べることのできる商品数の情報は、例えば、ａ商品〜ｃ商品は６個収納可能、ｄ商品は５個収納可能等である。上位コンピュータＵＣは、作成されたピッキング情報を、通信部ＣＤを介して各ロボットＲＢに配信する。また、手動ピッキングラインでピッキングする商品についての注文情報は、表示制御部ＤＣに送信される。

この表示制御部ＤＣには、どの商品がどの表示器Ｄに対応しているかが登録されている。表示制御部ＤＣは、上位コンピュータＵＣから送信された店舗別の注文情報と、第二搬送手段Ｔ２に店舗別の運搬容器Ｃが搬入されるときの順序とに基づいて、各作業エリアに搬入された運搬容器Ｃがどの店舗のものであるかを特定する。表示制御部ＤＣは、特定した情報に基づいて各作業エリアの運搬容器Ｃに関連付けられた店舗の注文商品の表示器Ｄに注文個数を表示する。また表示器Ｄには、後述の完了ボタンが設けられる。完了ボタンが押下されることにより、当該商品のピッキング完了信号が表示制御部ＤＣに送信される。

第一搬送手段Ｔ１には、空の運搬容器Ｃが上流端から適宜搬入される。これらの運搬容器Ｃは、配送ルートに対応させて、後入れ先出し方式で各店舗の配送順序が決められる。例えば、最初に配送する店舗の運搬容器が最後にトラックに積み込まれるように、運搬容器Ｃの配送順序が決められる。発送順序に基づいて、第一搬送手段Ｔ１に搬入される運搬容器Ｃが配送先店舗と関連付けられる。例えば、最初の２箱が第一店舗、次の１箱が第二店舗として登録される。さらに、第一搬送手段Ｔ１には、空の運搬容器Ｃの他に、空になった容器ＣＣや、商品Ｇの入った容器ＣＣが運搬容器Ｃとして搬入される。そうした容器ＣＣの割り込みも考慮して、各店舗と各運搬容器Ｃとが関連付けられる。

そして、第一店舗の一番目の運搬容器Ｃ１が第一搬送手段Ｔ１に搬入され、運搬容器Ｃ１が指定されたロボットＲＢの作業エリアに到達すると、ロボットＲＢは、受信した店舗別のピッキング情報に基づいて容器ＣＣから商品Ｇを取り出す。ロボットＲＢは、取り出された商品Ｇを運搬容器Ｃ１内の指定された位置に置いていく。また、ロボットＲＢは、商品Ｇが複数個注文されているときは、その動作を複数回繰り返して商品Ｇを並べていく。その場合に、ロボットＲＢは、商品Ｇを上下に重ねることもできる。

こうして、一番目の運搬容器Ｃ１に注文商品が収納されると、その運搬容器Ｃ１は、下流へ送り出される。送り出された運搬容器Ｃ１が次の指定されたロボットＲＢの作業エリアに到達すると、次のロボットＲＢは、指定された商品をその運搬容器Ｃの指定された位置に置いていく。また供給コンベヤＣＶ上の容器ＣＣが空になるか、その容器ＣＣに残った商品で一店舗からの注文個数の全部又は一部に当てることができるときは、供給コンベヤＣＶが駆動されて、商品取り出しエリアの容器ＣＣを第一搬送手段Ｔ１に送り出す。こうして、第一搬送手段Ｔ１で前後に連なった運搬容器Ｃに、注文商品が注文個数だけ収納されて、自動ピッキングラインにおける第一店舗用の運搬容器Ｃ１が完成する。すると、その運搬容器Ｃ１は、駆動ローラＤＲで送り出されて、下流の第二搬送手段Ｔ２の手前で待機する。このとき、各運搬容器には、配送先の店舗名と店舗コードの印字されたラベルが貼付される。

図１に戻って、下流保管エリアＡ２には、第二搬送手段Ｔ２に沿って複数の保管棚Ｓが配置され、それらの保管棚Ｓには、商品毎に表示器Ｄが配置されている。しかし、これに代えて、例えば、各作業者Ｗの作業エリアに、各商品に対応させた指示ランプと、一つの表示器Ｄとを設け、指示ランプで指示された商品を、表示器Ｄに表示された注文個数だけピッキングするような構成であってもよい。この場合には、より少ない表示器でピッキングができるから、回転率の悪い商品群に対しては、設備費を抑えることができる。

そして、第一店舗用として一まとめにされた運搬容器Ｃが第一搬送手段Ｔ１から第二搬送手段Ｔ２に搬入されると、表示制御部ＤＣは、一番目の作業エリアにおいて、第一店舗が注文した商品の表示器Ｄに注文個数を表示させる。作業者Ｗは、表示器Ｄを見ながら表示された商品を注文個数だけ保管棚Ｓから取りし、取り出された商品を運搬容器Ｃに収納していく。収納が終了すると、作業者Ｗは、表示器Ｄに設けられた完了ボタンを押して、当該商品のピッキング完了を表示制御部ＤＣに知らせる。

表示制御部ＤＣは、一番目の作業エリアにおいて、点灯させた全ての表示器Ｄからピッキング完了信号が送信されると、第二搬送手段Ｔ２をタクト運転させて、第一店舗の運搬容器を二番目の作業エリアに搬送する。搬送と同時に、表示制御部ＤＣは、第一搬送手段Ｔ１上で待機させていた第二店舗の運搬容器を第二搬送手段Ｔ２に搬入させる。それらの運搬容器が一番目と二番目の作業エリアの所定位置に到達した時点で第二搬送手段Ｔ２を停止させる。

すると、表示制御部ＤＣは、一番目の作業エリアでは、第二店舗が注文した商品の表示器Ｄに注文個数を表示させ、二番目の作業エリアでは、第一店舗が注文した商品の表示器Ｄに注文個数を表示させる。そして、一番目の作業エリアの作業者Ｗは、第二店舗の注文商品をピッキングし、二番目の作業エリアの作業者Ｗは、第一店舗の注文商品をピッキングする。そして、一番目と二番目の作業エリアのピッキングが全て完了すると、表示制御部ＤＣは、第二搬送手段Ｔ２を再びタクト運転させる。

こうして、各作業エリアでのピッキングが完了する度に、各作業エリアの運搬容器は、次の作業エリアに一斉にシフトされていく。また、この手動ピッキングラインでは、運搬容器が満杯になると、作業者Ｗは、上段に設けられたラインから空容器を降ろして第二搬送手段Ｔ２上に置いたり、空容器を満杯になった運搬容器の上に重ねたりする。こうして、各作業エリアにおけるピッキングが全て終了すると、店舗毎に一まとめにされた運搬容器は、後入れ先出し方式でトラックに積み込まれる。

なお、自動ピッキングラインにおいて、同一店舗の注文商品が複数の運搬容器に跨って収納され、複数の運搬容器が縦列に連なって第二搬送手段Ｔ２に送られてくる場合、手動ピッキングラインの限られた作業エリアに運搬容器が収まらないおそれがある。この場合、隣の作業エリアにある他の店舗の運搬容器と混同する可能性が出てくる。

そこで、一実施形態では、第一搬送手段Ｔ１と第二搬送手段Ｔ２との間に、縦列の運搬容器を鉛直方向に積み重ねる段積み装置ＳＫを設けてもよい。これにより、運搬容器が積み重ねられて店舗別に一まとめにされるから、作業者の作業エリアが狭くてもピッキングミスを防止することができる。

この段積み装置ＳＫは、例えば、運搬容器を持ち上げ、それによって形成された下方のスペースに後続の運搬容器を潜り込ませ、その上に持ち上げた運搬容器を降ろして重ねるものである。

また、このピッキングシステムでは、ロボットが故障等して停止すると、忽ちライン全体のピッキング作業が停止してしまう。こうした場合に備えて、一実施形態では、下流保管エリアＡ２に、ロボットによりピッキングされる予定の商品（ロボット用商品）を一時的に収納する補助エリアＡＥを設けてもよい。表示制御部ＤＣは、ロボットの停止時に、補助エリアＡＥの表示器Ｄにロボット用商品の注文個数を表示させてもよい。

これにより、ロボットが停止したとしても、ロボット用商品が容器ＣＣごと、補助エリアＡＥに移動することができる。そして、表示制御部ＤＣは、補助エリアＡＥの表示器Ｄにロボット用商品の注文個数を表示させることができる。作業者は補助エリアＡＥの表示器Ｄを確認しながら、表示された個数の商品を容器ＣＣから取り出し、取り出された商品を当該店舗の運搬容器に入れていくことができる。したがって、ロボットが故障しても、ピッキングを停滞させずに作業を続けることができる。

図９及び図１０は、自動ピッキングラインの一つのユニットＵの実施形態を示す。自動ピッキングラインは、ユニットＵのローラコンベヤ２０を軸にして、複数のユニットＵを縦列接続することにより、増設できる。

図９及び図１０において、一つのユニットＵは、上下二段に構成される。各段には、ロボットＲＢと、運搬容器Ｃを搬送するローラコンベヤ２０と、商品の入った容器ＣＣをロボットＲＢの商品取り出しエリアに供給するローラコンベヤ３０とが備えられている。ローラコンベヤ２０は、図１及び図２の第一搬送手段Ｔ１に相当し、ローラコンベヤ３０は、同じく図１及び図２の供給コンベヤＣＶに相当する。そして。ローラコンベヤ２０及びローラコンベヤ３０は、上段・下段の何れにおいても同じ構成である。以下の説明では、一方の段についてのみ説明する。

ロボットＲＢは、図１０に示すように、吸着ヘッド１１及び直線往復運動機構１２、１３、１４を備える。吸着ヘッド１１は、その先端に吸着パッドが装備され、把持器Ｈとして機能する。直線往復運動機構１２、１３、１４は、吸着ヘッド１１をＸ，Ｙ，Ｚの三軸方向に移動させる。また、このロボットＲＢには、始点と終点との位置情報が与えられる。ロボットＲＢは、位置情報に基づいて、吸着ヘッド１１を容器ＣＣ上方の始点位置に移動させる。そして、ロボットＲＢは、吸着ヘッド１１を所定距離下降させて商品を吸着した後、吸着させた商品を所定高さまで持ち上げる。続いて、ロボットＲＢは、吸着ヘッド１１を運搬容器Ｃまで移動させてから、運搬容器Ｃ直上の終点位置で吸着ヘッド１１を下降して、商品を吸着ヘッド１１から開放するようになっている。そして、この始点・終点の位置情報を与えるのが、制御部１００の通信部ＣＤから各ロボットＲＢに送信されるピッキング情報である。

吸着ヘッド１１の水平方向の移動範囲は、図９の点線で囲む領域Ｅであって、ローラコンベヤ２０上の二つの運搬容器Ｃと、運搬容器Ｃと直交する方向に並んだ各ローラコンベヤ３０上の二つの容器ＣＣとに跨る範囲に設定されている。また、上記領域Ｅ内のローラコンベヤ３０上の、二つの容器ＣＣのあるエリアを、ロボットＲＢの商品取り出しエリアとしている。また、二つの容器ＣＣの間に挟まれたエリアＥＥを、ロボットＲＢが持ち上げた商品を一時的に退避させておく仮置き場所としている。

この吸着ヘッド１１は、先端に吸引パッドを装着し、商品Ｇと接するタイミングでその吸引パッドを負圧に制御して、商品Ｇを吸着しながら持ち上げる。また、商品Ｇを所定距離下降させると、吸引パッドの負圧を解除して、商品Ｇを運搬容器Ｃの所定位置に置くようになっている。そして、この吸着ヘッド１１は、図１０に示すように、積み重ねられた容器ＣＣの一段目から最上段まで移動可能である。初期位置は、一段目の容器ＣＣの上面から僅かに浮かせた位置に設定される。このような初期位置の設定により、一段目の容器ＣＣがロボットＲＢの商品取り出しエリアに搬入されるときに、初期位置に位置する吸着ヘッド１１と一段目の容器ＣＣとが干渉しないようになっている。また、吸着ヘッド１１は、水平面内で回転できるように、Ｚ軸回りに回転するように構成される。商品の水平面内での向きが乱れている場合には、吸着ヘッド１１は、吸着した商品を水平面内で回転させることにより、正常な姿勢に戻して運搬容器Ｃ内に入れるように構成されている。

運搬容器Ｃを搬送するローラコンベヤ２０は、同一構成のローラコンベヤ２０が縦列に接続可能である。運搬容器Ｃを停止させる所定位置には、ローラコンベヤ２０の搬送面から出没する昇降板２１が設けられている。この昇降板２１は、後述の制御部１００によって昇降されるもので、図２のストッパＳＴに相当する。そして、上昇させた昇降板２１に運搬容器Ｃを当てることにより、乱れた姿勢の運搬容器Ｃを矯正しつつ、運搬容器Ｃを所定位置で停止させるようになっている。

また、ローラコンベヤ２０には、各昇降板２１の間に駆動ローラＤＲが設けられる。各駆動ローラＤＲは、各昇降板２１と同様、後述の制御部１００によって各々独立して駆動制御されるようになっている。また、各駆動ローラＤＲは、隣接する複数の従動ローラとベルトで連結される。駆動ローラＤＲが回転すると、各昇降板２１間の従動ローラも同じ方向に一斉に回転するようになっている。

昇降板２１は、容器ＣＣがローラコンベヤ３０から縦方向のローラコンベヤ２０上に送り出される位置より若干下流側に設けられている。容器ＣＣがローラコンベヤ３０からローラコンベヤ２０へ送り出されるときに、その容器ＣＣがしばしば姿勢を乱すことがある。その容器ＣＣがローラコンベヤ２０上に送り出された直後に、対応する位置の駆動ローラＤＲを所定時間回転させることにより、容器ＣＣを昇降板２１に当てて容器ＣＣの姿勢を正しながら、昇降板２１の位置で停止させることができる。したがって、吸着ヘッド１１の移動範囲も、ローラコンベヤ２０上で少しずれた位置で停止するエリアをカバーできる範囲に設定されている。

ロボットＲＢの商品取り出しエリアに容器ＣＣを供給するローラコンベヤ３０にも、個別に駆動する同様な構成の駆動ローラＤＲ１〜ＤＲ３が設けられている。ローラコンベヤ２０に近い駆動ローラＤＲ１は、容器ＣＣをローラコンベヤ２０に送り出すときに駆動される。駆動ローラＤＲ１より上流の駆動ローラＤＲ２は、段積みされた一段目の容器ＣＣをロボットＲＢの商品取り出しエリアに送り出すときに駆動される。最上流の駆動ローラＤＲ３は、段積みされた容器ＣＣを後述の段バラシ装置４０に送り出すときに駆動される。

また、ローラコンベヤ３０の排出端と、後述の段バラシ装置４０の出口と入口には、ローラコンベヤ３０の搬送面から出没する昇降板３１〜３３がそれぞれ設けられている。これらの昇降板３１〜３３は、図１２の制御部１００によってそれぞれ個別に駆動制御される。すなわち、排出端の昇降板３１は、段バラシ装置４０から送り出される容器ＣＣをローラコンベヤ３０の手前で停止させるときに上昇し、その容器ＣＣをローラコンベヤ２０に送り出すときに下降する。また、段バラシ装置４０出口の昇降板３２は、段積みされた容器ＣＣから一段目の容器ＣＣを抜き取って商品取り出しエリアに送り出すときに下降し、段積みされた容器ＣＣが段バラシ装置４０に送り込まれるときに上昇する。また、入口の昇降板３３は、段積みされた容器ＣＣを段バラシ装置４０に送り込むときに下降し、それ以外のときは上昇する。これにより、搬入端に置かれた段積みされた容器ＣＣを手で押しても、段積みされた容器ＣＣは、段バラシ装置４０に搬入されないようになっている。

段バラシ装置４０は、容器ＣＣ上面のフランジを掴んだり、フランジの下に侵入して容器ＣＣを持ち上げたりする爪部材と、その爪部材を昇降させる昇降機構とを備えた周知構成である。そして、段積みされた容器ＣＣの一段目を抜き取るときは、爪部材で二段目の容器ＣＣを挟んで昇降機構が二段目から上の容器ＣＣを持ち上げる。続いて、駆動ローラＤＲ２が駆動して一段目の容器ＣＣを商品取り出しエリアに送り出す。そうして一段目の容器ＣＣが抜けると、昇降機構は、持ち上げた容器ＣＣを降ろして、爪部材を開放させる。この動作を繰り返すことにより、段積みされた容器ＣＣは、下段の容器ＣＣから順次抜き取られていく。

こうして駆動ローラＤＲ〜ＤＲ３や昇降板２１、３１〜３３は、図１２の制御部１００によって駆動制御される。この制御部１００には、吸着ヘッド１１の移動範囲である領域Ｅと、その領域Ｅ内における各容器ＣＣの正常な停止位置と、各運搬容器Ｃの正常な停止位置とがそれぞれ座標として登録されている。したがって、容器ＣＣや運搬容器Ｃが位置ズレを起していないときは、ロボットＲＢの吸着ヘッド１１は、前述のピッキング情報に基づいて、容器ＣＣ内の指定された位置で商品を持ち上げ、持ち上げられた商品を運搬容器Ｃまで搬送してから、運搬容器Ｃ内の指定された位置で商品を降ろすように動作する。

また、ロボットＲＢには、運搬容器Ｃや容器ＣＣ、そこに収納された商品Ｇの位置を捉えてロボットＲＢの移動量を制御する撮像装置ＣＭが備えられている。この撮像装置ＣＭは、カメラと画像処理装置で構成され、カメラで捉えた吸着ヘッド１１の移動範囲である領域Ｅは、画像上において、不動のエリアとして特定されている。そして、カメラで捉えた運搬容器Ｃ又は容器ＣＣの画像上の位置が所定位置からずれていれば、ロボットＲＢは、吸着ヘッド１１をそのズレ量に対応する量だけ水平方向に移動させて補正する。同様に、カメラで捕らえた商品の位置がずれていれば、ロボットＲＢは、そのズレ量に対応する量だけ吸着ヘッド１１を水平方向に移動させて補正する。これにより、運搬容器Ｃ、容器ＣＣ又はそこに収納された商品が所定位置からズレていても、吸着ヘッド１１は、そのズレを補正しながら商品を持ち上げ、商品を運搬容器Ｃ内の指定された位置に入れていくことができる。

なお、この実施形態では、カメラをロボット１０の作業エリア全体が俯瞰できる定点位置に取り付けているが、それに代えて、カメラを吸着ヘッド１１に取り付けてもよい。また、カメラを定点位置に取り付けるときは、カメラを首振り機構等で移動させて、吸着ヘッド１１が移動しても、死角が生じないようにしている。また、これに代えて、カメラを複数台設けて、対象物を三次元的に捉えるようにすることもできる。さらに、この実施形態では、自動ピッキングラインを上段と下段に設けているので、二階のラインでピッキングされた各店舗の運搬容器Ｃは、図示しないエレベータを介して下段のローラコンベヤ２０上に降ろすようになっている。

図１１は、手動ピッキングラインの一つのユニットの実施形態を示した外観斜視図である。この一つのユニットをベルトコンベヤ５０に沿って横並びに接続することにより、手動ピッキングラインが増設できるようになっている。また、保管棚Ｓを対向配置し、保管棚Ｓ間にベルトコンベヤ５０を配置する構成であってもよい。なお、このベルトコンベヤ５０は、図１の第二搬送手段Ｔ２に相当するものである。

図１１において、保管棚Ｓは、上下三段の傾斜棚６０と、各傾斜棚６０の前面上部に横並びに配列された複数の表示器Ｄと、各表示器Ｄの隣に配置された完了ボタン６１とを備える。各表示器Ｄに対応する傾斜棚６０には、各表示器Ｄと関連付けられた商品が図示しない容器に収納された状態で並べられる。そして、商品を収納した容器が空になれば、空の容器を運搬容器Ｃとして利用し、空の容器を傾斜棚６０から取り除けば、傾斜棚６０の後方に待機させていた容器が作業者側にスライドするようになっている。したがって、傾斜棚６０は、ローラコンベヤで構成され、その先端には、図示しないストッパが設けられている。

なお、ベルトコンベヤ５０の上段には、空の運搬容器を供給する図示しない供給ラインが設けられる。ベルトコンベヤ５０上の運搬容器Ｃが満杯になると、その供給ラインから空の運搬容器Ｃを降ろし、空の運搬容器Ｃを満杯になった運搬容器Ｃの横に置いたり、その上に重ねたりする。

表示器Ｄは、セグメントタイプの表示器で構成され、表示制御部ＤＣの制御により、注文個数を表示する。そして、一人の作業者Ｗは、例えば、横三列、上下三段の表示器Ｄで囲まれたエリアを担当し、そのエリアの表示器Ｄに表示された商品を、表示された個数だけ取り出し、取り出された商品をベルトコンベヤ５０上の運搬容器Ｃ内に入れて、完了ボタン６１を押す。すると、表示制御部ＤＣは、その商品のピッキングが完了したと認識して、その商品の表示器Ｄを消す。これにより、点灯した表示器Ｄが順次消えていくから、作業者Ｗは、ピッキングした商品と、ピッキングしていない商品を簡単に見分けることができる。

図１２は、この実施形態に係るピッキングシステムの制御系のブロック線図を示したものである。この図において、段積み装置ＳＫ並びに上位コンピュータＵＣと通信部ＣＤの機能は、既に説明しているので、ここでは、制御部１００と表示制御部ＤＣについて説明する。

制御部１００は、コンピュータで構成され、内蔵のプログラムを実行することにより、上位コンピュータＵＣから受け取った各店舗の注文情報と、各容器ＣＣ内の商品Ｇの収納情報とに基づいて、店舗別の運搬容器Ｃが各ロボットＲＢに到達する度に、各ロボットＲＢにピッキング情報を送信して、ピッキング動作させるとともに、ローラコンベヤ３０や昇降板２１、３１〜３３、駆動ローラＤＲ，ＤＲ１〜ＤＲ３、段バラシ装置４０等を駆動制御して、全体の動きを統合する。

具体的には、例えば図４において、一番目の運搬容器Ｃ１が上流から送られてくると、制御部１００は、ａ商品に対応するエリアのストッパＳＴ（図９では昇降板２１）を上昇させる。そして、運搬容器Ｃ１がストッパＳＴに当たると、対応する駆動ローラＤＲを停止させて運搬容器Ｃ１をａ商品に対応する位置で停止させる。続いて、制御部１００は、ａ商品をピッキングするロボットＲＢに、その運搬容器Ｃ１についてのピッキング情報を与える。すると、ロボットＲＢは、受け取ったピッキング情報に基づいて、容器ＣＣ内のａ商品を持ち上げては、ａ商品を運搬容器Ｃ１内に入れていく。ａ商品の収納が終了すると、制御部１００は、運搬容器Ｃ１を停止させたストッパＳＴを下降させるとともに、停止させていた駆動ローラＤＲ（図９参照）を駆動させて、ａ商品の入った運搬容器Ｃ１を次のｃ商品の取り出しエリアに送り出す。同時に、制御部１００は、次のｂ商品に対応するエリアのストッパＳＴを上昇させる。そして、運搬容器Ｃ１がそのストッパＳＴに当たると、対応する次の駆動ローラＤＲを停止させて、運搬容器Ｃ１をその位置で静止させる。そして、前述と同様に、制御部１００は、ｂ商品をピッキングするロボットＲＢに、その運搬容器Ｃ１についてのピッキング情報を与えてピッキングさせる。

こうして、制御部１００は、運搬容器Ｃの搬入順序に基づいて、ローラコンベヤ２０での運搬容器Ｃの搬送と停止を行いながら、各ロボットＲＢにピッキング情報を与えてピッキングさせる。また、ローラコンベヤ３０上の容器ＣＣを運搬容器Ｃとしてローラコンベヤ２０に送り込むときは、制御部１００は、ローラコンベヤ２０の上流側の駆動ローラＤＲを停止させた状態で、昇降板３１を下降させ、駆動ローラＤＲ１を駆動させてローラコンベヤ３０上の容器ＣＣをローラコンベヤ２０に送り込む。容器ＣＣが送り込まれると、制御部１００は、ローラコンベヤ３０の昇降板３１と、ローラコンベヤ２０の昇降板２１とを上昇させる。続いて、制御部１００は、送り出された容器ＣＣ直下の駆動ローラＤＲを駆動させて容器ＣＣを昇降板２１に当てた後、駆動ローラＤＲを停止させる。これにより、水平方向の姿勢が乱れた容器ＣＣは、昇降板２１に当たって矯正され、その状態で静止する。このようにして、制御部１００は容器ＣＣをローラコンベヤ３０からローラコンベヤ２０へ送り込む。

表示制御部ＤＣもコンピュータで構成され、上位コンピュータＵＣから受け取った各店舗の注文情報と、ベルトコンベヤ５０に搬入される運搬容器Ｃの店舗情報とに基づいて各表示器Ｄを表示させるとともに、ベルトコンベヤ５０をタクト運転する。

例えば、ベルトコンベヤ５０に搬入される運搬容器Ｃは、上位コンピュータＵＣから送られた配送順序によって、どの運搬容器Ｃがどの店舗のものであるかが予め決められている。表示制御部ＤＣは、店舗別の一群の運搬容器Ｃがベルトコンベヤ５０に搬入される度に、その運搬容器Ｃの店舗を特定する。表示制御部ＤＣは、特定した店舗に基づいて、その運搬容器Ｃが位置する作業エリアおいて、特定した店舗が注文した商品の表示器Ｄに注文個数を表示させる。そうして、各作業エリアで表示された全ての表示器Ｄからピッキング完了信号が送られてきた場合、表示制御部ＤＣは、ベルトコンベヤ５０をタクト運転させて、各作業エリアの店舗別の運搬容器Ｃを次の作業エリアにシフトさせるように制御する。

以上の実施形態では、予め決められた配送順序に基づいて、手動ピッキングラインに送り込まれる一まとめの運搬容器がどの店舗のものであるかを特定している。しかし、より正確を期すために、運搬容器Ｃに貼付された店舗コードをバーコードスキャナーで読み込み、読み込み結果に基づいて、手動ピッキングラインに搬入される運搬容器の店舗を特定するようにしてもよい。

また図１０において、商品の入った、積み重ねられた容器ＣＣは、ローラコンベヤ３０の搬入端（後方）から補充される。その際、商品が間違っていると、誤配送になるだけでなく、ロボットＲＢによるピッキングミスを誘発させる可能性もある。そこで、各ローラコンベヤ３０の搬入端に、ゲートとバーコードスキャナーとを設け、バーコードスキャナーで、容器ＣＣ内の商品に貼付されたラベルから商品コードを読み取り、読み取った商品コードと予め設定された商品コードとが一致すれば、ゲートが開き、不一致であればアラームを鳴らしてゲートが開かないように構成しておくと、人為的なミスを防ぐことができる。

次に、制御部１００の動作の一例を説明する。スタート直後は、第一搬送手段Ｔ１としてのローラコンベヤ２０には、運搬容器Ｃが搬入されておらず、ロボットＲＢの吸着ヘッド１１も、初期位置で停止し、その直下のローラコンベヤ３０には、容器ＣＣが供給されていない状態である。

この状態において、補充用の作業者が、容器ＣＣ内の商品Ｇに貼付されたラベルのバーコードをスキャナーで読み取ると、その商品に対応するローラコンベヤ３０の図示しないゲートが開き、ゲートから商品Ｇの入った容器ＣＣを積み重ねた状態で搬入する。そして、ゲートを閉めると、制御部１００は、ゲート閉を合図に段バラシ装置４０に容器ＣＣが無いことを確認し、昇降板３３を下げ、昇降板３２を上げて、駆動ローラＤＲ２、ＤＲ２を駆動させて、積み重ねられた容器ＣＣを段バラシ装置４０に送り込み停止させる。こうした作業を繰り返して、各ローラコンベヤ３０に積み重ねられた容器ＣＣを前後二列に供給し終わると、作業者の操作によって、あるいは、制御部１００が各ローラコンベヤ３０への容器補充の完了を確認することによって、制御部１００がシステムを始動させる。

すると、制御部１００は、最上流のローラコンベヤ２０を駆動させて運搬容器Ｃを搬入し、各ローラコンベヤ３０の段バラシ装置４０と昇降板３２，３１、駆動ローラＤＲ２，ＤＲ１を作動させて、１段目の容器ＣＣを段バラシ装置４０からローラコンベヤ３０の商品取り出しエリアに送り込む。そして、制御部１００は、最初の運搬容器Ｃが注文商品のロボットＲＢの作業エリアに到達すると、その作業エリアの昇降板２１を作動させて運搬容器Ｃを停止させ、続いて、ロボットＲＢにピッキング情報を送信する。すると、ロボットＲＢは、商品取り出しエリアに搬送された容器ＣＣから商品Ｇを取り出し、取り出された商品Ｇを運搬容器Ｃ内に入れる。商品Ｇの収容が終了すると、ロボットＲＢは、制御部１００に完了信号を送信する。

こうして、ロボットＲＢによるピッキングが終了すると、運搬容器Ｃは、次の商品の取り出しエリアまで搬送される。搬送される運搬容器Ｃと入れ替わるように、次の運搬容器ＣがロボットＲＢの作業エリアに送られてくる。その運搬容器Ｃにも同じ商品Ｇを詰める必要がある場合は、制御部１００は、ロボットＲＢにその運搬容器Ｃに対するピッキング情報を送信する。すると、ロボットＲＢは、前述と同様にして、容器ＣＣから商品Ｇを取り出し、取り出された商品Ｇを運搬容器Ｃに入れていく。

なお、ローラコンベヤ２０上の前後の運搬容器Ｃが異なる店舗の運搬容器である場合は、制御部１００は、商品取り出しエリアにある、商品の入った容器ＣＣをそのままローラコンベヤ２０に送り出すことができるか否かをチェックする。制御部１００は、商品の入った容器ＣＣをそのままローラコンベヤ２０に送り出すことができるときは、ロボットＲＢを動作させずに、昇降板３１を下げ、駆動ローラＤＲ１を駆動させて、ローラコンベヤ３０の商品取り出しエリアにある容器ＣＣをそのままローラコンベヤ２０に送り出す。こうして自動ピッキングラインにおいて、ロボットＲＢによるピッキングが行われる。

次に、何れかのロボットＲＢが故障して、自動ピッキングラインが停止したときの回復措置について説明する。

何れかのロボットＲＢが故障すると、制御部１００には、そのロボットＲＢからエラー信号が送られてくる。制御部１００は、エラー信号を受けとると直ちに自動ピッキングラインを一時的に休止させて、故障したラインの商品を手動ピッキングラインに移動させるか否かを問うメッセージを、制御部１００に接続された図示しない表示器に表示させる。

そして、作業者がそのメッセージを見て、故障ラインの商品を手動ピッキングラインに移す操作を行うと、制御部１００は、故障したラインの商品に関する受注データの中から、ピッキングが未完了の受注データを編集し、編集された受注データを手動ピッキングラインの表示制御部ＤＣに送信する。

一方、作業者は、故障ラインの商品を容器ＣＣごと、保管棚Ｓの一角に設けた補助エリアＡＥに移動させる。そして、表示制御部ＤＣに接続された図示しない操作部を操作して、補助エリアＡＥへの商品の収納完了を表示制御部ＤＣに知らせる。すると、制御部１００は、自動ピッキングラインの運転を再開して、故障ラインの商品が抜けた状態で、各店舗に対するピッキングを続行していく。

一方、手動ピッキングラインには、最初は、故障のない状態でピッキングされた各店舗の運搬容器が順次搬入され、続いて、故障ラインの商品が抜けた状態の各店舗の運搬容器が搬入される。表示制御部ＤＣは、制御部１００から送信されたデータにより、どの店舗の運搬容器から故障ラインの商品が抜けているかが特定できる。このため、表示制御部ＤＣは、その店舗の運搬容器が補助エリアＡＥに到達すると、表示制御部ＤＣは、その店舗の当該商品の注文個数を表示器Ｄに表示する。作業者は、表示器Ｄを見てピッキングを行い、終了すれば、完了ボタン６１を押す。そうした作業を、後続の各店舗について繰り返すことにより、ロボットが故障しても、ピッキングを停滞させずに作業を続けることができる。

以上、本実施形態に係るピッキングシステムでは、ロボットでは扱い難い商品や積み重ねに工夫を要するような商品は、手動ピッキングラインにおいて、作業者により運搬容器内に詰められる。よって、単純作業を行うロボットと、高度な詰め込み作業ができる作業者との協働によって、少人数でありながら、従来通りのピッキング作業を行うことができる。したがって、作業者の確保が難しい時期や時間帯であっても、所定時間内でピッキングを終えることができるから、コンビニエンスストア等への配送を遅延させることはない。また、安価なロボットの導入で済むから、自動化の設備投資を抑えることもできる。さらに、比較的重たい商品等をロボットにピッキングさせることにより、作業者の負担を軽減することもできる。

さらに、本実施形態に係るピッキングシステムでは、ロボットが商品を取り出すことによって空になった容器を、運搬容器の搬送ラインに送り込んで運搬容器として使用するので、その容器を回収する回収ラインが不要となり、ロボットの作業エリアを広く確保することができる。また、容器に残った商品で一店舗からの注文個数の全部又は一部に当てることができるときは、その容器を運搬容器の搬送ラインに送り込んでその容器を運搬容器としても使用するので、ロボットによるピッキング回数を減らして、効率化を図ることができる。

また、ロボットが停止したときは、ロボットが担当する商品を補助エリアに移して作業者が商品をピッキングすることができるので、ロボットが故障しても、ピッキングを停滞させずに作業を続けることができる効果がある。

以上、本開示の一実施形態を説明したが、本開示は、これに限定されるものではなく、その他の構成も採用可能である。例えば、軌道上を走行する台車に運搬容器を載せ、そこにピッキングした商品を詰めていくようにする。この場合には、一つの台車を一つの店舗に割り当て、その台車が到達したエリアの表示器に当該店舗の注文商品の注文個数を表示させてピッキングするように構成してもよい。そうすれば、長い直線ラインを組むことができない場所でも、本開示に係るピッキングシステムを導入することができる。また、台車の搬送順序が配送順序と違っていても、台車に割り当てられた店舗のコードを読み取ることにより、柔軟に対応させることもできる。

さらには、前記台車にロボットと運搬容器を搭載し、そのロボットでピッキングした商品を運搬容器に詰めていくようにしてもよい。その場合には、台車で満杯になった運搬容器は、下流の手動ピッキングエリアに移し替え、空になった台車は、再び上流に戻って別な店舗の運搬容器を載せて、そこに注文商品を詰めていくようにする。

また、ピッキングシステムでは、店舗に関連付けられていない運搬容器を用いてもよい。

また、ピッキングシステムでは、ロボットの故障による停止以外の要因で、ライン全体のピッキング作業が停止してしまうことがある。例えば、ロボットと協働して動作する機器が故障した場合には、ライン全体のピッキング作業が停止する。ロボットと協働して動作する機器の具体的な一例としては、段バラシ装置４０である。つまり、段バラシ装置４０が故障した場合には、ロボットによりロボット用商品を運搬容器Ｃに移送できない。このような場合、上記実施形態で説明した補助エリアＡＥへロボット用商品を移動させてもよい。そして、表示制御部ＤＣは、ロボットによりロボット用商品を運搬容器Ｃに移送できない場合、補助エリアＡＥの表示器Ｄにロボット用商品の注文個数を表示させてもよい。これにより、ロボットの故障だけでなく、段バラシ装置４０の故障にも対応することができる。

［条項１］
商品を種類別にストックする保管エリアから、予め取得された注文情報に規定される注文商品を注文個数だけ取り出し、取り出された前記注文商品を運搬容器に詰めていくピッキングシステムであって、
前記保管エリアの上流部である上流保管エリアから前記保管エリアの下流部である下流保管エリアへ前記運搬容器を搬送する搬送手段と、
前記上流保管エリアから、前記注文情報に規定される前記注文商品のうちの一部の前記注文商品を取り出し、取り出された前記注文商品を前記運搬容器に入れるロボットと、
前記下流保管エリアに設けられ、前記下流保管エリアから作業者が取り出すべき前記注文商品とその個数を表示する表示器と、
前記運搬容器が前記上流保管エリアから前記下流保管エリアに搬送されたとき、前記ロボットによる取り出しのために用いられた前記注文情報に規定される前記注文商品のうち、残りの前記注文商品の注文個数を前記表示器に表示させる表示制御部と、
を備えるピッキングシステム。
［条項２］
前記ロボットは、対象物を捉えて前記ロボットの動きを制御する撮像装置を備える条項１に記載のピッキングシステム。
［条項３］
前記搬送手段は、前記上流保管エリアに配置される第一搬送手段と、前記下流保管エリアに配置される第二搬送手段とに分けられ、前記第一搬送手段及び前記第二搬送手段は、それぞれ独立して運転制御される条項１に記載のピッキングシステム。
［条項４］
前記第一搬送手段は、搬送中の前記運搬容器を所定位置で停止させるストッパと、停止させた前記運搬容器を下流へ送り出す駆動ローラとを備える条項３に記載のピッキングシステム。
［条項５］
前記第一搬送手段には、前記商品が収納された容器を、前記ロボットの商品取り出しエリアに供給する供給コンベヤが接続され、
前記供給コンベヤは、前記ロボットによる前記商品の取り出しによって前記容器が空になるとき、又は、前記容器に収納された前記商品を一店舗からの注文個数の全部又は一部に当てることができるときは、前記容器を前記第一搬送手段に送り出す条項３又は４に記載のピッキングシステム。
［条項６］
各店舗からの前記注文情報と、前記運搬容器内に前記注文商品を入れるときの配置情報とに基づいて、前記注文商品をどの運搬容器のどこに入れるかのピッキング情報を前記ロボットに配信する通信部を備え、前記ロボットは、受信した前記ピッキング情報に基づいて、前記注文商品を前記保管エリアから取り出し、取り出された前記注文商品を指定された前記運搬容器に入れる条項１又は２に記載のピッキングシステム。
［条項７］
前記下流保管エリアに、前記ロボットによりピッキングされる予定の前記商品であるロボット用商品を一時的に収納する補助エリアを設け、前記表示制御部は、前記ロボットにより前記ロボット用商品を前記運搬容器に移送できない場合、前記補助エリアの前記表示器に前記ロボット用商品の注文個数を表示させる条項１に記載のピッキングシステム。

Ｇ…商品、Ａ…保管エリア、Ｃ…運搬容器、Ｔ…搬送手段、ＲＢ…ロボット、Ｄ…表示器、ＤＣ…表示制御部、ＣＭ…撮像装置、Ａ１…上流保管エリア、Ａ２…下流保管エリア、Ｔ１…第一搬送手段、Ｔ２…第二搬送手段、ＣＣ…容器、ＣＶ…供給コンベヤ、ＣＤ…通信部、ＡＥ…補助エリア。

Claims (9)

1. ロボットが、複数の商品が収納された容器から指定された数の商品を取り出して運搬容器に入れるシステムであって、
   前記ロボットの作業エリアまで前記容器を供給する供給コンベヤと、
   前記ロボットの作業エリアから前記運搬容器を送り出す搬送手段と、
   を備え、
   前記作業エリアに供給された前記容器内の商品数が、前記運搬容器に入れる商品数であるときは、前記供給コンベヤは、前記商品が収納された前記容器をそのまま前記搬送手段に送り出す、
   システム。
2. 前記ロボットと前記供給コンベヤとを制御する制御部をさらに備え、
   前記ロボットが、前記容器から指定された数の前記商品を取り出して前記運搬容器に入れると、前記容器が空になるときは、前記制御部は、前記ロボットによる前記商品の取り出しに代えて、前記供給コンベヤを制御することにより、前記商品が収納された前記容器をそのまま前記搬送手段に送り出す、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記ロボットが、前記容器内に一部の商品を残し、残りの商品を前記運搬容器に入れる場合は、
   前記制御部は、前記ロボットに、前記容器から前記一部の商品を取り除いてから、前記供給コンベヤを制御することにより、残りの商品が入った前記容器を前記搬送手段にそのまま送り出す、または、先に前記容器を前記搬送手段に送り出してから、前記ロボットを制御することにより、前記容器から前記一部の商品を取り除かせる、
   請求項２に記載のシステム。
4. 前記ロボットにより取り除かれた前記一部の商品は、退避場所に仮置きされる、
   請求項３に記載のシステム。
5. 前記容器内の商品数が、前記運搬容器に入れる商品数に対し、不足する場合は、前記制御部は、商品数が不足する前記容器をそのまま前記搬送手段に送り出してから、前記ロボットを制御することにより不足する数の前記商品を搬送手段上の前記容器に補充する、
   請求項２に記載のシステム。
6. 前記ロボットが前記容器に補充する商品は、前記退避場所に仮置きされた前記商品である、
   請求項４に記載のシステム。
7. 前記供給コンベヤの始端部には、複数段に積み重ねられた前記容器を一段ずつにバラして前記作業エリアに送り出す段バラシ装置が設けられている、
   請求項１又は２に記載のシステム。
8. 前記搬送手段には、前記商品が収納された前記運搬容器を上下に重ねる段積み装置が設けられている、
   請求項１又は２又は７に記載のシステム。
9. 前記システムは、複数の注文商品が収納された前記容器から注文個数の前記商品を前記ロボットが取り出して店舗別の前記運搬容器に入れるピッキングシステムである、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。