JP2019202856A - ピッキングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】限られたスペースで必要な物品の収集から出庫までを効率的に行うことができるピッキングシステムを実現する。【解決手段】ピッキングシステム（１）は、オーダーに基づいて物品を複数段の間口（２１）のいずれかに仕分けして排出する複数段仕分け装置（２）と、オーダー毎の物品の集合である物品群が集まるまで、間口（２１）から排出される物品を受け取って一時貯留する複数の貯留装置（３）と、貯留装置（３）から排出される物品を待機位置にある収容容器（Ｔ）で受け取って搬出し、待機位置に空の収容容器（Ｔ）を搬入する搬送装置（４）とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ピッキングシステムに関する。

例えば電子商取引を行う事業者は、物流倉庫に多種の物品を保管しておき、注文を受けた際、購入された物品を物流倉庫から直接購入者に発送する場合がある。このような場合には、保管されている複数の物品の中から必要な物品を収集して出庫するピッキングシステムが用いられる。かかるピッキングシステムの一例が、特開２００４−１８９４１７号公報（特許文献１）に開示されている。

このピッキングシステムは、走行方向に対して直交する方向に傾動自在な仕分けトレイ１２１を備えた多数のキャリッジ１２２を仕分け装置として備えている。目的の仕分け位置までキャリッジ１２２を走行させた後、仕分けトレイ１２１を傾動させて物品を排出して、排出された物品を回収ボックスＢで受け取ることにより、仕分けを行っている。

特許文献１のピッキングシステムでは、例えば一度にまとめて処理するオーダー数が多くなると、仕分け装置の可動範囲を延長して、その延長したエリアに回収ボックスＢを追加して対応することになる。このため、スペース効率が悪かった。また、特許文献１には、仕分け後の物品を収容した回収ボックスＢの搬出及びその後の処理に関して一切記載がなく、仕分け後の物品を効率的に搬出することについては特に考慮されていなかった。

特開２００４−１８９４１７号公報

限られたスペースで物品の収集から出庫までを効率的に行うことができるピッキングシステムの実現が望まれている。

本開示に係るピッキングシステムは、
保管されている複数の物品の中から必要な物品を収集して出庫するピッキングシステムであって、
上下方向の高さが異なる複数段の間口を有し、オーダーに基づいて前記物品を複数段の前記間口のいずれかに仕分けして排出する複数段仕分け装置と、
複数段の前記間口のそれぞれに対応して複数段に設けられ、前記オーダー毎の前記物品の集合である物品群が集まるまで、前記間口から排出される前記物品を受け取って一時貯留する複数の貯留装置と、
前記貯留装置から排出される前記物品を待機位置にある収容容器で受け取って搬出し、前記待機位置に空の前記収容容器を搬入する搬送装置と、
を備える。

この構成によれば、オーダーに基づいて物品を仕分ける仕分け装置が、複数段の間口を有する複数段仕分け装置で構成されるので、上下方向の異なる高さの各段を利用して、一度にまとめて処理可能なオーダー数を増加させることができる。すなわち、仕分け装置の平面的な設置スペースを拡大することなく、仕分けのための処理効率を高めることができる。また、この構成では、各オーダーの物品群が集まるまで、間口から排出される物品が貯留装置で一時貯留され、その後、収容容器に移し替えられて搬送装置で自動搬出される。この搬出処理により各待機位置には収容容器が不在となるので、それを補填するように空の収容容器が搬送装置で自動搬入される。このように、各オーダーの物品群が収容された収容容器の搬出及び空の収容容器の搬入が搬送装置によって自動で行われるので、仕分け後の搬出や、次の搬出のための準備を効率的に行うことができる。以上より、限られたスペースで物品の収集から出庫までを効率的に行うことができるピッキングシステムを実現することができる。

本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。

ピッキングシステムの概略平面図 複数段仕分け装置の斜視図 ピッキングシステムの側面図 制御ブロック図 ピッキングシステムの動作手順を示すフローチャート 各物品の供給・分配の様子を示すモデル図 ピッキングシステムの動作中の一局面を示す模式図 ピッキングシステムの動作中の一局面を示す模式図 ピッキングシステムの動作中の一局面を示す模式図 ピッキングシステムの動作中の一局面を示す模式図 別態様のピッキングシステムの側面図 別態様のピッキングシステムの側面図

ピッキングシステムの実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態のピッキングシステム１は、例えば電子商取引を行う事業者が保有する物流設備に備えられ、保管されている複数の物品Ａの中から必要な物品Ａを収集（ピッキング）して出庫するために用いられる。

図１に示すように、ピッキングシステム１は、複数段仕分け装置２と、貯留装置３と、搬送装置４と、自動倉庫７とを主要な構成要素として備えている。また、本実施形態のピッキングシステム１は、物品ばらし部８と、空容器供給装置９とを備えている。

自動倉庫７は、多数の物品Ａを保管するとともに、必要時に特定の物品Ａを自動で搬出するように構成されている。物品Ａは、種別毎に元梱容器に収納されて保管されている。自動倉庫７は、物品Ａを収容した元梱容器を保管する複数段の保管棚と、特定の物品Ａが収容された元梱容器を保管棚から搬出する搬出装置とを備えている。搬出装置は、例えば保管棚の各段に対応して設けられた複数段の搬送台車であっても良いし、スタッカークレーン等であっても良い。

自動倉庫７には、元梱供給装置７１が接続されている。元梱供給装置７１は、自動倉庫７から搬出された元梱容器を複数段仕分け装置２側に向けて供給するための装置である。元梱供給装置７１は、例えばコンベヤや搬送台車、天井搬送車等であって良い。

元梱供給装置７１には、物品ばらし部８が接続されている。物品ばらし部８は、元梱容器から物品Ａをピース単位で取り出して複数段仕分け装置２側に供給するための部位である。この物品ばらし部８では、作業者が当該作業を人手で行っても良いし、ロボットアーム等が当該作業を自動で行っても良い。

物品ばらし部８には、元梱戻し装置７２と物品供給装置８１とが接続されている。元梱戻し装置７２は、物品ばらし部８で必要個数の物品Ａが取り出された後の元梱容器を自動倉庫７に戻して再入庫させるための装置である。元梱戻し装置７２は、例えばコンベヤや搬送台車、天井搬送車等であって良い。物品供給装置８１は、物品ばらし部８で元梱容器から取り出された物品Ａを、順次、複数段仕分け装置２側に供給するため装置である。物品供給装置８１は、例えばコンベヤや搬送台車、天井搬送車等であって良い。

物品供給装置８１の搬送経路は、搬送方向における下流側で複数（具体的には、複数段仕分け装置２の個数）に分岐している。そして、複数の分岐径路のそれぞれが複数段仕分け装置２まで延びている。こうして、共通の自動倉庫７に、物品ばらし部８を介して複数の複数段仕分け装置２が接続されており、複数段仕分け装置２には、必要な物品Ａがピース単位で供給されるようになっている。なお、必要な物品Ａは、出荷すべき物品Ａ（単一種であっても良いし、複数種の組み合わせであっても良い）の種別及び数量を示すオーダー（ピッキングオーダー）で指定される種別の物品である。

本実施形態のピッキングシステム１は複数の複数段仕分け装置２を備えている。これらは、並び方向Ｙに沿って所定間隔を隔てつつ互いに平行に配置されている。

図２に示すように、複数段仕分け装置２は、上下方向Ｚの高さが異なる複数段の間口２１を有している。また、複数段仕分け装置２は、長手方向Ｘの位置が異なる複数列の間口２１を有している。すなわち、複数段仕分け装置２は、複数段及び複数列からなる直交格子状配列の複数の間口２１を有している。ここで、間口２１は、例えば複数段仕分け装置２がその外周を取り囲む筐体を備える場合には、当該筐体に形成された複数の開口（窓部）であって良い。そのような筐体が複数段仕分け装置２に特に具備されていない場合には、間口２１は、後述する個々の貯留装置３に対向する位置に設定される仮想的なものであっても良い。

間口２１の段数は、２段以上であれば特に限定されない。段数が多くなるに従い、後述するように一度にまとめて処理可能なオーダー数が増加するので好ましい。但し、段数が多くなり過ぎると、初期コストが嵩んだり処理能力が過剰になったりする可能性がある。複数段仕分け装置２は、例えば５段〜３０段程度の間口２１を有する多段仕分け装置であることが好ましい。間口２１の列数も、２列以上であれば特に限定されず、例えば５列〜４０列程度であって良い。

複数段仕分け装置２は、オーダーに基づいて物品Ａを複数段及び複数列からなる複数の間口２１のいずれかに仕分けして排出する。従来から良く知られている仕分け装置は単一段で平面的な仕分けを行うだけ（単段仕分け装置）であるのに対して、複数段仕分け装置２は、上下方向Ｚの異なる高さの各段を利用して立体的な仕分けを行う。このため、複数段仕分け装置２の段数に応じて、一度にまとめて処理可能なオーダー数を増加させることができる。そして、仕分け装置用の平面的な設置スペースを拡大することなく、仕分けのための処理効率を高めることができる。

複数段仕分け装置２は、並び方向Ｙの両側に、複数段及び複数列からなる複数の間口２１をそれぞれ有している。そして、複数段仕分け装置２は、オーダーに基づいて、物品Ａを並び方向Ｙの両側の複数の間口２１のいずれかに仕分けして排出する。このような構成では、さらに、一度にまとめて処理可能なオーダー数を倍増させることができるという利点がある。

図２に示すように、本実施形態の複数段仕分け装置２は、複数（具体的には、間口２１の段数に応じた個数）の搬送台車２５を備えている。複数段仕分け装置２には、複数段の間口２１にそれぞれ対応して走行レール２４が設置されている。各段の走行レール２４は、長手方向Ｘに沿って設置されている。そして、搬送台車２５が、各段の走行レール２４上を当該走行レール２４に沿って（長手方向Ｘに沿って）往復走行するように構成されている。また、各段の搬送台車２５は、複数列の間口２１に対応する位置で停止可能に構成されている。

搬送台車２５には、物品Ａを載置する排出コンベヤ２６が固定されている。排出コンベヤ２６は、走行レール２４に直交する方向（並び方向Ｙ）に駆動する。この排出コンベヤ２６は、正逆両方向に駆動可能となっている。排出コンベヤ２６が正転駆動することで、並び方向Ｙにおける一方側の間口２１から物品Ａが排出され、排出コンベヤ２６が逆転駆動することで、並び方向Ｙにおける他方側の間口２１から物品Ａが排出される。こうして、複数段仕分け装置２は並び方向Ｙの両側の間口２１から物品Ａを排出可能となっている。

貯留装置３は、複数段仕分け装置２の間口２１から排出される物品Ａを受け取って一時貯留する。図１及び図３に示すように、貯留装置３は、複数段の間口２１のそれぞれに対応して複数段に設けられている。また、貯留装置３は、複数列の間口２１のそれぞれに対応して複数列に設けられている。すなわち、複数の貯留装置３が、複数段複数列の間口２１のそれぞれに対応して、複数段及び複数列からなる直交格子状に配列されている。複数段及び複数列からなる直交格子状配列の複数の貯留装置３は、１つの複数段仕分け装置２に対して並び方向Ｙの両側にそれぞれ配置されている。

図３に示すように、それぞれの貯留装置３は、上方開放型の籠体３１を含んで構成されている。籠体３１は、それ自体、並び方向Ｙにおける複数段仕分け装置２とは反対側の端部も開放されている。また、貯留装置３は、受入口３２と、排出口３３と、移送部３４とを有している。受入口３２は、物品Ａを受け入れる部位であり、具体的には籠体３１における複数段仕分け装置２側の上部開口がこれに該当する。排出口３３は、物品Ａを排出する部位であり、具体的には籠体３１における複数段仕分け装置２とは反対側の端部開口がこれに該当する。移送部３４は、物品Ａを受入口３２側から排出口３３側へ送る部位である。本例では、移送部３４は、受入口３２側から排出口３３側へ向かうに従って下方に傾斜する固定式のシュートで構成されている。

本実施形態の貯留装置３は、開閉機構３５をさらに有している。開閉機構３５は、排出口３３（籠体３１における複数段仕分け装置２とは反対側の端部開口）に設けられている。開閉機構３５は、排出口３３が閉鎖された状態と、排出口３３が開放された状態とに切替可能である。本実施形態の開閉機構３５は、ゲート開閉機構で構成されている。この開閉機構３５は、排出口３３の大きさに対応する大きさの扉体３６と、扉体３６の上端部又は下端部に設けられた枢支軸３７とを含んでいる。枢支軸３７を回動中心として扉体３６が揺動することで、開閉機構３５は、扉体３６で排出口３３が閉鎖された状態（図７等を参照）と、排出口３３が開放された状態（図８を参照）とに切替可能となっている。

なお、複数段仕分け装置２に対して並び方向Ｙの一方側（例えば図３における右側）では、枢支軸３７が扉体３６の上端部に設けられており、他方側（例えば図３における左側）では、枢支軸３７が扉体３６の下端部に設けられている。枢支軸３７が扉体３６の下端部に設けられている方の貯留装置３は、小さな物品Ａだけでなく、比較的大きな物品Ａをも含めて一時貯留するのに適している。

各貯留装置３の開閉機構３５は、少なくとも対応するオーダーの物品Ａの集合である物品群Ｇが集まるまで、排出口３３が閉鎖された状態とされる。本実施形態では、各貯留装置３の開閉機構３５は、一度にまとめて処理される全てのオーダーに応じた物品群Ｇがそれぞれ対応する貯留装置３に集まるまで、排出口３３が閉鎖された状態とされる。本実施形態では、１バッチで、１つの複数段仕分け装置２が有する間口２１の個数（段数×列数×２）と同数のオーダーがまとめて処理されるものとされている。この場合、１つの複数段仕分け装置２の両隣に位置している全ての貯留装置３に、対応するオーダーの物品群Ｇが集まるまで、排出口３３が閉鎖された状態とされる。本実施形態では、１つの複数段仕分け装置２の両隣に位置している全ての貯留装置３の集合が「貯留装置群」に相当する。

やがて１つの複数段仕分け装置２の両隣の全ての貯留装置３に物品群Ｇが集まると（図７を参照）、その後、全ての貯留装置３の開閉機構３５が、一斉に排出口３３が開放された状態とされる（図８を参照）。貯留装置３の籠体３１の中では、重力の作用により、各物品Ａが移送部３４（シュート）によって排出口３３側へ向かう分力を受けているので、排出口３３が一斉に開放されると、全ての物品群Ｇが排出口３３から一斉に排出される。

搬送装置４は、貯留装置３から排出される物品Ａを待機位置にある収容容器Ｔで受け取って搬出し、待機位置に空の収容容器Ｔを搬入する。ここで、待機位置は、各貯留装置３の排出口３３に対して並び方向Ｙに隣接する位置である。上述したように、貯留装置３は複数段仕分け装置２に対して並び方向Ｙの両側にそれぞれ配置されており、図３等に示すように、貯留装置３に隣接する搬送装置４も、１つの複数段仕分け装置２に対して並び方向Ｙの両側にそれぞれ配置されている。搬送装置４、貯留装置３、複数段仕分け装置２、貯留装置３、搬送装置４は、並び方向Ｙにおいて記載の順に配置されている。また、それらを１つのユニットとして、複数のユニットが並び方向Ｙに隣接して配置されている。本実施形態のピッキングシステム１においては、並び方向Ｙに隣り合う２つのユニットは、それぞれ専用の搬送装置４を備えている。なお、収容容器Ｔは、例えば上方開放型のトレイ等を用いることができる。

図１に示すように、搬送装置４は、搬入コンベヤ４１と、払出コンベヤ４２と、搬出コンベヤ４３とを含む。搬入コンベヤ４１、払出コンベヤ４２、及び搬出コンベヤ４３は、複数段仕分け装置２の間口２１の各段に対応して、複数段に設けられている（払出コンベヤ４２に関して図３を参照）。本実施形態では、払出コンベヤ４２が「コンベヤ」に相当する。

搬入コンベヤ４１は、空容器供給装置９と払出コンベヤ４２との間に設けられている。搬入コンベヤ４１は、空容器供給装置９から供給される空の収容容器Ｔ（以下、「空収容容器Ｔｅ」と言う。）を払出コンベヤ４２に搬入する。払出コンベヤ４２は、複数段仕分け装置２及び貯留装置３に沿って（長手方向Ｘに沿って）直線状に設けられている。払出コンベヤ４２には、搬入コンベヤ４１から所定間隔で空収容容器Ｔｅが順次供給され、払出コンベヤ４２は、各待機位置で空収容容器Ｔｅを載置支持する。

この状態で各貯留装置３の開閉機構３５が一斉に開放されると、各貯留装置３に集められた物品群Ｇが移送部３４（シュート）を滑り落ち、対応する待機位置で待機していた空収容容器Ｔｅに一斉に収容される。その後、各段の払出コンベヤ４２は、物品Ａ（物品群Ｇ）が収容された全ての収容容器Ｔ（以下、「実収容容器Ｔｆ」と言う。）を、まとめて搬出する。

払出コンベヤ４２には、搬出コンベヤ４３が接続されている。搬出コンベヤ４３は、払出コンベヤ４２から受け取った実収容容器Ｔｆを、出荷エリア側に向けて搬出する。出荷エリアでは、各オーダーの物品群Ｇが個別に、又は、複数のオーダーの物品群Ｇどうしがまとめられて、出荷（出庫）されていく。

ピッキングシステム１は、当該ピッキングシステム１の各部の動作を制御する制御装置６を備えている。図４に示すように、制御装置６は、複数段仕分け装置２（搬送台車２５及び排出コンベヤ２６）、貯留装置３（開閉機構３５）、及び搬送装置４（搬入コンベヤ４１、払出コンベヤ４２、及び搬出コンベヤ４３）の動作を制御する。また、制御装置６は、自動倉庫７、元梱供給装置７１、元梱戻し装置７２、物品供給装置８１、及び空容器供給装置９の動作を制御する。具体的には、制御装置６は、各部を駆動するための駆動装置（例えば駆動モータ等）を駆動制御することにより、各部の動作を制御する。

開閉機構３５を駆動するための駆動装置（駆動モータ）は、各貯留装置３に個別に設けられても良いし、複数の貯留装置３で共用されても良い。後者の場合、例えば同じ段に属する複数の貯留装置３のそれぞれの開閉機構３５が１つの駆動装置で駆動されても良い（この場合、各段に１つずつ駆動装置が設けられることになる）。或いは、例えば全ての貯留装置３のそれぞれの開閉機構３５が１つの駆動装置で駆動されても良い。１つの駆動装置でまとめて駆動される開閉機構３５を有する貯留装置３の範囲（区分）は、上記の態様以外にも適宜設定されて良い。

なお、各物品Ａや各収容容器Ｔには、バーコードやＩＣタグ等の識別標識が付されている。そして、ピッキングシステム１の複数位置にはバーコードリーダーやＩＣタグリーダー等の読取装置が設置されており、制御装置６は、各読取装置からの読取情報を取得可能に構成されている。制御装置６は、当該読取情報に基づいて、各物品Ａや各収容容器Ｔの位置を管理している。

以下、本実施形態のピッキングシステム１の動作の一例について説明する。ここでは、１つの複数段仕分け装置２あたり、当該複数段仕分け装置２が有する間口２１の個数（段数×列数×２）と同数のオーダーが１バッチでまとめて処理される場合を例として説明する。図５に示すように、まず、当該バッチを構成する全てのオーダーに含まれる物品Ａが、複数段仕分け装置２に順次供給されてくる（ステップ＃０１）。このとき、全てのオーダーに基づき、出荷すべき全種類の物品Ａが、それぞれ必要個数ずつ、ピース単位で供給されてくる。

なお、複数の複数段仕分け装置２が同時に稼働する場合には、複数の複数段仕分け装置２のそれぞれに割り当てられている全てのオーダーに含まれる物品Ａが、種別毎に集約してまとめて自動倉庫７から供給される。その後、各オーダーに基づき、必要個数ずつ各複数段仕分け装置２に分配される。この点について、図６に示す単純化モデルを参照して説明する。この図において、「α」〜「δ」は、物品Ａの種別を表している。そして、「Ａα」〜「Ａδ」は各種別の個々の物品Ａ（ピース）を表し、「Ｃα」〜「Ｃδ」は各種別の物品Ａを収容している元梱容器を表している。

この例では、第１の複数段仕分け装置２Ａに割り当てられている全てのオーダーで必要な種別αの物品Ａの総数は５０個、種別βの物品Ａの総数は３０個、種別γの物品Ａの総数は２０個、種別δの物品Ａの総数は１００個である。また、第２の複数段仕分け装置２Ｂに割り当てられている全てのオーダーで必要な種別αの物品Ａの総数は１０個、種別βの物品Ａの総数は４０個、種別γの物品Ａの総数は６０個、種別δの物品Ａの総数は６０個である。また、第３の複数段仕分け装置２Ｃに割り当てられている全てのオーダーで必要な種別αの物品Ａの総数は２０個、種別βの物品Ａの総数は２０個、種別γの物品Ａの総数は４０個、種別δの物品Ａの総数は３０個である。また、第４の複数段仕分け装置２Ｄに割り当てられている全てのオーダーで必要な種別αの物品Ａの総数は６０個、種別βの物品Ａの総数は４０個、種別γの物品Ａの総数は８０個、種別δの物品Ａの総数は３０個である。

この場合、４つの複数段仕分け装置２Ａ〜２Ｄの全体で、種別αの物品Ａが１４０個必要となり、種別βの物品Ａが１３０個必要となり、種別γの物品Ａが２００個必要となり、種別δの物品Ａが２２０個必要となる。そこで、自動倉庫７からは、１４０個以上の種別αの物品Ａを収容した元梱容器、１３０個以上の種別βの物品Ａを収容した元梱容器、２００個以上の種別γの物品Ａを収容した元梱容器、２２０個以上の種別δの物品Ａを収容した元梱容器が搬出される。なお、各種別の物品Ａを収容した元梱容器は、１つで必要個数を賄えない場合には、複数個に分かれていても良い。

その後、物品ばらし部８で、各種別の元梱容器から物品Ａがピース単位で取り出される。その際、種別αの物品Ａが１４０個取り出され、種別βの物品Ａが１３０個取り出され、種別γの物品Ａが２００個取り出され、種別δの物品Ａが２２０個取り出されて、順次、各複数段仕分け装置２側に送られていく。そして、各複数段仕分け装置２Ａ〜２Ｄに、各種別の物品Ａが、それぞれの必要個数ずつ分配されて供給される。

複数段仕分け装置２に順次供給される物品Ａは、複数段仕分け装置２により、オーダー毎に仕分けられる（＃０２）。１つの複数段仕分け装置２が有する複数（段数×列数×２）の間口２１は、それぞれ１つのオーダーに対応付けられている。このため、各物品Ａは、複数段仕分け装置２により、その物品Ａを含むオーダーに対応する間口２１の位置まで搬送台車２５で搬送された後、排出コンベヤ２６によって当該間口２１から排出される。なお、各間口２１から排出された物品Ａは、図７に示すように、排出口３３が閉鎖されている状態の貯留装置３で貯留される。この処理は、１バッチに含まれる全てのオーダー分の仕分けが完了するまで、言い換えれば、全ての貯留装置３に物品群Ｇが集まるまで、継続して行われる（＃０３）。

全てのオーダー分の仕分けが完了すると（＃０３：Ｙｅｓ）、図８に示すように、全ての貯留装置３の開閉機構３５が一斉に開放される（＃０４）。すると、各貯留装置３に一時貯留されていた物品群Ｇが、一斉に移送部３４（シュート）を滑り落ちて排出され、払出コンベヤ４２上で待機していた対応する空収容容器Ｔｅに収容される。その後、所定時間（例えば１秒〜５秒、適宜変更されて良い）が経過すると（＃０５：Ｙｅｓ）、全ての貯留装置３の開閉機構３５が一斉に閉鎖される（＃０６）。

開閉機構３５の閉鎖後、図９に示すように、次のバッチの仕分け処理が開始される（＃０７）。すなわち、次のバッチに含まれる複数のオーダーを対象として、ステップ＃０１，＃０２の処理が開始される。また、それと並行して、払出コンベヤ４２上の実収容容器Ｔｆが、搬出コンベヤ４３により搬出される（＃０８）。この搬出処理によって各待機位置には収容容器Ｔが不在となるので、それを補填するように、図１０に示すように搬入コンベヤ４１から空収容容器Ｔｅが払出コンベヤ４２上に搬入される（＃０９）。そして、その状態で、その時点で実行中の仕分け処理の完了を待つ（＃０３）。以上の処理を順次繰り返すことになる。

本実施形態のピッキングシステム１は、複数段複数列からなる複数の間口２１を有する複数段仕分け装置２で仕分け処理を行うので、一度にまとめて処理可能なオーダー数を増加させることができる。しかも、複数段仕分け装置２は並び方向Ｙの両側にそれぞれ複数の間口２１を有するので、一度にまとめて処理可能なオーダー数をさらに増加させることができる。よって、仕分け装置の平面的な設置スペースを拡大することなく、仕分けのための処理効率を高めることができる。

また、本実施形態のピッキングシステム１は、複数段仕分け装置２と搬送装置４との間に貯留装置３を備えているので、複数段仕分け装置２による仕分け処理中に、前バッチで生じた実収容容器Ｔｆの搬出処理を並行して行うことができる。また、当該仕分け処理中に、現バッチで集まる物品群Ｇを受け取るための空収容容器Ｔｅの搬入処理を並行して行うことができる。よって、システム全体としての処理効率を高めることができる。バッチの切り替えに要する時間は各貯留装置３の開閉機構３５が開放される所定時間（例えば１秒〜５秒）だけであり、バッチ切替時間を大幅に短縮することができる。

さらに、本実施形態のピッキングシステム１は、搬送装置４として搬入コンベヤ４１、払出コンベヤ４２、及び搬出コンベヤ４３を備えているので、各実収容容器Ｔｆの搬出や、各空収容容器Ｔｅの搬入をそれぞれ自動でスムーズに行うことができる。よって、仕分け後の搬出や、次の搬出のための準備を効率的に行うことができ、この点からも、システム全体としての処理効率を高めることができる。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、複数段仕分け装置２が、排出コンベヤ２６を有する複数の搬送台車２５を備えて構成されている例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、複数段仕分け装置２が、例えば各間口２１に対応する位置に押出機構が設けられた複数段のスラットコンベヤを備えて構成されても良い。また、複数段仕分け装置２は、物品Ａを複数の間口２１のいずれかに仕分けして排出するものであれば、いかなる構造のものを用いても良い。

（２）上記の実施形態では、複数段仕分け装置２が並び方向Ｙの両側に間口２１を有しており、１つの複数段仕分け装置２に対して並び方向Ｙの両側に貯留装置３及び搬送装置４がそれぞれ配置されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば複数段仕分け装置２が並び方向Ｙの片側だけに間口２１を有し、その間口２１の側だけに貯留装置３及び搬送装置４が配置されても良い。

（３）上記の実施形態では、ピッキングシステム１が複数の複数段仕分け装置２を備えている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えばピッキングシステム１が、単一の複数段仕分け装置２だけを備えて構成されても良い。

（４）上記の実施形態では、貯留装置３の移送部３４が固定式のシュートで構成されている例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、移送部３４が、例えば可動式（チルト式）のシュートで構成されても良い。或いは、移送部３４が、例えばコンベヤやプッシャー等で構成されても良い。これらの場合には、貯留装置３には開閉機構３５が備えられなくても良い。

（５）上記の実施形態では、１つの複数段仕分け装置２あたり、専用の搬送装置４が２つずつ設けられている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図１１に示すように、並び方向Ｙに隣り合う２つの複数段仕分け装置２どうしの間に位置する搬送装置４が、それら２つの複数段仕分け装置２で共用されても良い。この場合、当該共用の搬送装置４は、一方の複数段仕分け装置２側からの実収容容器Ｔｆ（物品Ａ）の搬出と、他方の複数段仕分け装置２側からの実収容容器Ｔｆ（物品Ａ）の搬出とを、時期を異ならせて両方担う。同様に、当該共用の搬送装置４は、一方の複数段仕分け装置２側への空収容容器Ｔｅの搬入と、他方の複数段仕分け装置２側への空収容容器Ｔｅの搬入とを、時期を異ならせて両方担う。このような構成では、一度にまとめて処理可能なオーダー数は専用の搬送装置４が２つずつ設けられる構成に比べて半減するものの、省スペース化及び低コスト化を図ることができるという利点がある。

（６）上記の実施形態では、搬送装置４が、それぞれ複数段の搬入コンベヤ４１、払出コンベヤ４２、及び搬出コンベヤ４３を備えて構成されている例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図１２に示すように、搬送装置４が、払出コンベヤ４２に代えて、移動装置４７と移載機４８とを有するスタッカークレーン４６を備えて構成されても良い。或いは、搬送装置４が、払出コンベヤ４２に代えて、走行レール上を走行する搬送台車を備えて構成されても良い。これらの場合のように、搬送装置４（スタッカークレーン４６）は、必ずしも複数の収容容器Ｔを同時に搬出しなくても良く、収容容器Ｔを１つ又は所定個ずつ順次搬出しても良い。

（７）上記の実施形態では、１つの複数段仕分け装置２が有する間口２１の個数（段数×列数×２）と同数のオーダーを１バッチでまとめて処理する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、１バッチでまとめて処理するオーダー数は、適宜変更されても良い。

（８）上述した各実施形態（上記の実施形態及びその他の実施形態を含む；以下同様）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

〔実施形態の概要〕
以上をまとめると、本開示に係るピッキングシステムは、好適には、以下の各構成を備える。

保管されている複数の物品の中から必要な物品を収集して出庫するピッキングシステムであって、
上下方向の高さが異なる複数段の間口を有し、オーダーに基づいて前記物品を複数段の前記間口のいずれかに仕分けして排出する複数段仕分け装置と、
複数段の前記間口のそれぞれに対応して複数段に設けられ、前記オーダー毎の前記物品の集合である物品群が集まるまで、前記間口から排出される前記物品を受け取って一時貯留する複数の貯留装置と、
前記貯留装置から排出される前記物品を待機位置にある収容容器で受け取って搬出し、前記待機位置に空の前記収容容器を搬入する搬送装置と、
を備える。

この構成によれば、オーダーに基づいて物品を仕分ける仕分け装置が、複数段の間口を有する複数段仕分け装置で構成されるので、上下方向の異なる高さの各段を利用して、一度にまとめて処理可能なオーダー数を増加させることができる。すなわち、仕分け装置の平面的な設置スペースを拡大することなく、仕分けのための処理効率を高めることができる。また、この構成では、各オーダーの物品群が集まるまで、間口から排出される物品が貯留装置で一時貯留され、その後、収容容器に移し替えられて搬送装置で自動搬出される。この搬出処理により各待機位置には収容容器が不在となるので、それを補填するように空の収容容器が搬送装置で自動搬入される。このように、各オーダーの物品群が収容された収容容器の搬出及び空の収容容器の搬入が搬送装置によって自動で行われるので、仕分け後の搬出や、次の搬出のための準備を効率的に行うことができる。以上より、限られたスペースで物品の収集から出庫までを効率的に行うことができるピッキングシステムを実現することができる。

一態様として、
前記貯留装置が、前記物品を受け入れる受入口と、前記物品を排出する排出口と、前記物品を前記受入口側から前記排出口側へ送る移送部と、を有することが好ましい。

この構成によれば、複数段仕分け装置の間口から排出される物品を、受入口から受け入れて、貯留装置で適切に貯留することができる。また、移送部による物品の排出口側への送り作用を働かせることにより、一時貯留していた物品群を貯留装置から適切に排出することができる。よって、貯留装置としての必要な機能を担保することができる。

一態様として、
前記移送部は、前記受入口側から前記排出口側へ向かうに従って下方に傾斜するシュートであり、
前記貯留装置が、前記排出口に設けられて当該排出口が閉鎖された状態と開放された状態とに切替可能な開閉機構をさらに有することが好ましい。

この構成によれば、例えばコンベヤやプッシャー等の特別な機構を具備することなく、重力の作用を利用した簡易な構成で、受入口側から排出口側へ物品を送ることができる。また、この構成では、開閉機構が排出口を閉鎖した状態で、当該排出口からの物品の排出が規制される。よって、複数段仕分け装置の間口から受け取った物品を、貯留装置で適切に貯留することができる。一方、開閉機構が排出口を開放することで、当該排出口からの物品の排出規制が解除される。よって、その状態でシュートからなる移送部による物品の排出口側への送り作用により、一時貯留していた物品群を貯留装置から適切に排出することができる。よって、構造の簡素化を図りつつ、貯留装置としての必要な機能を担保することができる。

一態様として、
前記搬送装置は、前記物品が収容された複数の前記収容容器を搬出単位としてまとめて搬出し、
１つの前記搬出単位に含まれる複数の前記収容容器に対応する複数の前記貯留装置の集合を貯留装置群として、前記貯留装置群の全てについての前記物品群が集まった後に、前記貯留装置群の前記貯留装置から前記物品群が一斉に排出されることが好ましい。

この構成によれば、複数の貯留装置からの物品群の排出を、個々に行うのではなく集約して行うので、そのための駆動機構を少なくとも部分的に共通化することができる。よって、貯留装置の構造及びその制御の簡素化を図ることができる。

一態様として、
前記複数段仕分け装置は、前記複数段仕分け装置、前記貯留装置、及び前記搬送装置の並び方向の両側に前記間口をそれぞれ有しており、
前記複数段仕分け装置に対して前記並び方向の両側に、前記貯留装置及び前記搬送装置がそれぞれ配置されていることが好ましい。

この構成によれば、複数段仕分け装置が片側だけに間口を有して物品を片側だけに排出するような構成に比べて、一度にまとめて処理可能なオーダー数を倍増させることができる。

一態様として、
前記複数段仕分け装置が、前記並び方向に沿って複数設けられ、
前記並び方向に隣り合う２つの前記複数段仕分け装置どうしの間に位置する前記搬送装置が、一方の前記複数段仕分け装置側からの前記物品の搬出と、他方の前記複数段仕分け装置側からの前記物品の搬出と、の両方を担うように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、並び方向に隣り合う２つの複数段仕分け装置どうしの間にそれぞれ専用の搬送装置が設置される構成に比べて、２つの複数段仕分け装置で１つの搬送装置を共用する分、省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

一態様として、
前記搬送装置は、複数の前記貯留装置に対応させて複数段に設けられた複数のコンベヤであることが好ましい。

この構成によれば、各段のコンベヤが、貯留装置から排出される物品を受け取る収容容器を支持した状態で待機しつつ、収容容器で物品を受け取った後はそれをそのまま搬出することができる。よって、複数段仕分け装置、貯留装置、及び搬送装置の並び方向における搬送装置の設置スペースを必要最小限に抑えることができる。

一態様として、
前記物品を保管する自動倉庫をさらに備え、
前記複数段仕分け装置が複数設けられているとともに、複数の複数段仕分け装置が共通の前記自動倉庫に接続されており、
複数の複数段仕分け装置のそれぞれに対応する前記オーダーに含まれる前記物品が、種別毎に集約して前記自動倉庫側から供給され、その後、必要個数ずつ各複数段仕分け装置に分配されることが好ましい。

この構成によれば、個々の複数段仕分け装置に対して、順次、各オーダーに含まれる物品を自動倉庫側から供給するような構成に比べて、自動倉庫の動作量を少なく抑えることができる。よって、自動倉庫からの複数の複数段仕分け装置のそれぞれへの物品の供給を円滑に行うことができる。また、システム全体としての処理効率を高めることができる。

本開示に係るピッキングシステムは、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。

１ ピッキングシステム
２ 複数段仕分け装置
３ 貯留装置
４ 搬送装置
２１ 間口
３２ 受入口
３３ 排出口
３４ 移送部
３５ 開閉機構
４２ 払出コンベヤ（コンベヤ）
Ａ 物品
Ｇ 物品群
Ｔ 収容容器（トレイ）
Ｔｆ 実収容容器
Ｔｅ 空収容容器
Ｙ 並び方向
Ｚ 上下方向

Claims (8)

1. 保管されている複数の物品の中から必要な物品を収集して出庫するピッキングシステムであって、
   上下方向の高さが異なる複数段の間口を有し、オーダーに基づいて前記物品を複数段の前記間口のいずれかに仕分けして排出する複数段仕分け装置と、
   複数段の前記間口のそれぞれに対応して複数段に設けられ、前記オーダー毎の前記物品の集合である物品群が集まるまで、前記間口から排出される前記物品を受け取って一時貯留する複数の貯留装置と、
   前記貯留装置から排出される前記物品を待機位置にある収容容器で受け取って搬出し、前記待機位置に空の前記収容容器を搬入する搬送装置と、
   を備える、ピッキングシステム。
2. 前記貯留装置が、前記物品を受け入れる受入口と、前記物品を排出する排出口と、前記物品を前記受入口側から前記排出口側へ送る移送部と、を有する、請求項１に記載のピッキングシステム。
3. 前記移送部は、前記受入口側から前記排出口側へ向かうに従って下方に傾斜するシュートであり、
   前記貯留装置が、前記排出口に設けられて当該排出口が閉鎖された状態と開放された状態とに切替可能な開閉機構をさらに有する、請求項２に記載のピッキングシステム。
4. 前記搬送装置は、前記物品が収容された複数の前記収容容器を搬出単位としてまとめて搬出し、
   １つの前記搬出単位に含まれる複数の前記収容容器に対応する複数の前記貯留装置の集合を貯留装置群として、前記貯留装置群の全てについての前記物品群が集まった後に、前記貯留装置群の全ての前記貯留装置から前記物品群が一斉に排出される、請求項２又は３に記載のピッキングシステム。
5. 前記複数段仕分け装置は、前記複数段仕分け装置、前記貯留装置、及び前記搬送装置の並び方向の両側に前記間口をそれぞれ有しており、
   前記複数段仕分け装置に対して前記並び方向の両側に、前記貯留装置及び前記搬送装置がそれぞれ配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のピッキングシステム。
6. 前記複数段仕分け装置が、前記並び方向に沿って複数設けられ、
   前記並び方向に隣り合う２つの前記複数段仕分け装置どうしの間に位置する前記搬送装置が、一方の前記複数段仕分け装置側からの前記物品の搬出と、他方の前記複数段仕分け装置側からの前記物品の搬出と、の両方を担うように構成されている、請求項５に記載のピッキングシステム。
7. 前記搬送装置は、複数の前記貯留装置に対応させて複数段に設けられた複数のコンベヤを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のピッキングシステム。
8. 前記物品を保管する自動倉庫をさらに備え、
   前記複数段仕分け装置が複数設けられているとともに、複数の複数段仕分け装置が共通の前記自動倉庫に接続されており、
   複数の複数段仕分け装置のそれぞれに対応する前記オーダーに含まれる前記物品が、種別毎に集約して前記自動倉庫側から供給され、その後、必要個数ずつ各複数段仕分け装置に分配される、請求項１から７のいずれか一項に記載のピッキングシステム。

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