JP6645461B2 - コンベヤシステム - Google Patents

Description

本発明は、コンベヤシステムに関し、特に、物品をピッキング位置へ搬送するシステムに関する。

例えば、自動倉庫において、在庫容器内の荷物を集品容器内に組み合わせて積み込むためのピッキングシステムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特許文献１に記載のピッキング装置３は、ピッキングロボット３１を有している。ピッキングロボット３１は、単載ライン２９上にあるバケット（在庫容器）から混載ライン２７上にあるバケット（集品容器）に荷物を移し替える。この結果、混載ライン２７の各バケットに複数種類の荷物が移載される。

特開２０１０−５２８７８号公報

従来、ピッキングシステムではピッキング能力（時間当たりのピッキング数）の向上が強く求められている。その要求を実現するためには、ピッキング位置に物品を搬送するコンベヤシステムの搬送能力の向上が必要である。

本発明の目的は、ピッキングシステムにおいてピッキング能力を向上させるために、コンベヤシステムの搬送能力を向上することにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。

本発明の一見地に係るコンベヤシステムは、上段と下段を有する二段構造であって、物品をピッキング位置へ搬送する。コンベヤシステムは、第１コンベヤと、上段受け渡し部材と、昇降テーブルと、第２コンベヤとを備えている。
第１コンベヤは、上段に設けられて物品を搬送する。
上段受け渡し部材は、第１コンベヤの下流側に平面視では第１コンベヤに重ならない位置に設けられた複数条の部材である。上段受け渡し部材は、第１コンベヤと側面視で重なる位置においての上下方向への相対移動により、第１コンベヤから物品を受け取る。上段受け渡し部材は、次に下流側へスライド移動することによって、第１コンベヤから下流側に突出する。
昇降テーブルは、上段受け渡し部材と平面視で重ならない位置に設けられた複数条の部材である。昇降テーブルは、突出位置にある上段受け渡し部材と側面視で重なる位置において相対的に上方へ移動することによって、上段受け渡し部材から物品を受け取る。昇降テーブルは、次に上段受け渡し部材が第１コンベヤ側の位置へ移動した後に、下降することによって物品を下段へ移動させる。
第２コンベヤは、下段に昇降テーブルとは平面視で重ならない位置に設けられ、昇降テーブルと側面視で重なる位置において昇降テーブルを相対的に下方へ移動させることによって物品を受け取る。第２コンベヤは、その後に第１コンベヤとは逆側へ物品を搬送する。
なお、一例として、「物品」とは在庫容器に入った複数の物である。
このコンベヤシステムでは、上段で物品を搬入し下段から物品を搬出することで、全体の設置スペースをコンパクトにできる。
このコンベヤシステムでは、例えば、上段受け渡し部材が下流側へスライド移動することによって第１コンベヤから下流側に突出したときに、物品がピッキング位置に位置する。そして、昇降テーブルを降下させている間に、第１コンベヤ及び上段受け渡し部材が動作することで次の物品をピッキング位置に搬送する準備ができる。つまり、ピッキング作業を連続実行できる。

第１コンベヤは、昇降可能であってもよい。
第１コンベヤは、物品を載せた状態で上段受け渡し部材に対して下方に移動することで、上段受け渡し部材に物品を受け渡してもよい。
このコンベヤシステムでは、第１コンベヤが昇降するので、上段受け渡し部材は昇降する必要がなくスライド移動のみでよい。したがって、上段受け渡し部材を駆動する機構が簡単になる。

コンベヤシステムは、
昇降テーブルの近傍に設けられたピッキングロボットと、
上段のさらに上方に設けられた撮像手段と、
撮像手段の出力に基づいてピッキングロボットにピッキング動作をさせるコントローラと、をさらに備えていてもよい。
なお、一例として「ピッキング動作」とは、在庫容器から物を取り出して集品容器に移載することである。
このコンベヤシステムでは、撮像手段を上段のさらに上方に配置することで、余分なスペースを設けることなく全体を視野に含む画像を撮影できる。その結果、ロボットによるピッキング作業がより確実になる。

撮像手段は第１コンベヤ又は上段受け渡し部材の上方に設けられていてもよい。
このコンベヤシステムでは、ピッキング位置の手前位置で物品を撮像することにより、事前にロボット動作の計算ができる。その結果、ピッキング作業を連続して行うことができる。
コンベヤシステムは、昇降テーブルの上方に配置された第２の撮像手段をさらに備えていてもよい。
コントローラは、第１の撮像手段及び第２の撮像手段の出力に基づいて、上段受け渡し部材又は昇降テーブルでの動きによるピッキング位置での物品のずれの有無を確認してもよい。
このコンベヤシステムでは、コントローラは第２の撮像手段からの出力に関しては第１の撮像手段からの出力に比べて物品のずれの有無のみを確認するので、画像認識の時間を短縮しつつ正確な物品位置情報を得ることができる。

コンベヤシステムは、上段受け渡し部材及び昇降テーブルの少なくとも一方に設けられ、物品の位置決めを行うガイドをさらに備えていてもよい。
この装置では、例えばガイドによって物品が上段受け渡し部材の上で正確に位置決めされる。このように機械的な構成で物品を位置決めすることで、物品を撮像する時間を削減できる。

第１コンベヤ、上段受け渡し部材、昇降テーブル及び第２コンベヤの組は、平行に並んで２組あってもよい。
ピッキングロボットは、２組の下流側端部の中央に配置されていてもよい。
このコンベヤシステムでは、一方の組の昇降テーブルの降下準備動作中に、他方の組で物品をピッキングできる。つまり、ピッキング作業を連続して行うことができる。

コンベヤシステムは、投入コンベヤをさらに備えていてもよい。投入コンベヤは、ピッキングロボットに対して第１コンベヤ、上段受け渡し部材、昇降テーブル及び第２コンベヤの反対側に配置され、集品容器を搬送する。
このコンベヤシステムでは、ピッキングロボットの動作範囲内に投入コンベヤを備えることで、物品を集品容器に投入する動作も連続して行うことができる。

コンベヤシステムは、
投入コンベヤに接続された転換コンベヤと、
転換コンベヤを介して投入コンベヤに接続され、第１コンベヤと平行に配置された集品容器搬出入コンベヤと、
をさらに備えていてもよい。
このコンベヤシステムでは、転換コンベヤを備えることで、物品を搬送するコンベヤと仕分けした物品を搬送するコンベヤを平行に配置できる。この結果、コンベヤシステムは、同一の自動倉庫又は並べて配置した自動倉庫へ物品を入出庫できる。

本発明に係るコンベヤシステムでは、搬送能力を向上することで、ピッキングシステムのピッキング能力を向上できる。

第１実施形態のピッキングシステムの概略平面図。 コンベヤ装置の概略平面図。 コンベヤシステムの制御構成を示すブロック図。 コンベヤシステムにおける個々の在庫バケットの搬送動作の順序を示すフローチャート。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的平面図。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的平面図。 在庫バケットの搬送動作を示す模式的平面図。 撮像された画像の一例を示す図。 第２実施形態の自動倉庫システムを示す模式的平面図。 第３実施形態の昇降テーブルを示す模式的平面図。 第４実施形態の昇降テーブルを示す模式的平面図。 他の実施形態の在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図。

１．第１実施形態
（１）全体構成
図１を用いて、本発明の第１実施形態として、在庫コンベヤ装置５が採用されたピッキングシステム１を説明する。図１は、第１実施形態のピッキングシステムの概略平面図である。なお、図１の左右方向を第１方向（矢印Ｘ）とし、図１の上下方向を第２方向（矢印Ｙ）とする。

ピッキングシステム１は、要求された物品をピッキングする装置であり、具体的には、複数のバケット（それぞれに別の商品又は物品Ａが入っている）から別のバケットに荷物を組み合わせて移載するための装置である。例えば、ピッキングシステム１は、各種工場やいわゆる配送センターに採用され、店舗や他の中間の配送センターからのオーダーを受け取ると、オーダーに応じて物品Ａを組み合わせてバケットに投入する。具体的には、商品は、店舗又は他の配送センター別に仕分けされる。
ピッキングシステム１は、在庫コンベヤ装置５を有している。在庫コンベヤ装置５は、在庫バケット７をピッキング位置に搬送する装置である。在庫バケット７には、単種類の物品Ａがそれぞれ収納されている。

ピッキングシステム１は、集品用コンベヤ装置９を有している。集品用コンベヤ装置９は、集品バケット１１をピッキング位置に搬送する装置である。ピッキング動作後には、集品バケット１１には、複数の種類の物品Ａが混載される。
ピッキングシステム１は、ピッキングロボット１５を有している。ピッキングロボット１５は、在庫コンベヤ装置５上のピッキング位置にある在庫バケット７内の物品Ａを、集品用コンベヤ装置９上の集品バケット１１に投入するための装置である。ピッキングロボット１５は、ロボットアーム及びそれを駆動するためのピッキング駆動部を有している。さらに、ピッキングロボット１５は、先端に吸着保持部及びカメラを有しており、物品Ａを吸着保持及び吸着解除が可能である。
なお、以下の説明では物品Ａの搬送については、説明の便宜のために、「在庫バケット７を搬送する」、「集品バケット１１を搬送する」といった表現を用いる。

（２）装置のレイアウト及び基本動作
在庫コンベヤ装置５は、第１在庫コンベヤ装置５Ａと第２在庫コンベヤ装置５Ｂとを有している。第１在庫コンベヤ装置５Ａと第２在庫コンベヤ装置５Ｂは、隣接して配置されており、第１方向に延びて平行に並んでいる。以下、第１在庫コンベヤ装置５Ａを説明する。
第１在庫コンベヤ装置５Ａは、上段において在庫バケット７を図左側（上流側）から図右側（下流側）に搬送して、図右端のピッキング位置に移動させる。そして、第１在庫コンベヤ装置５Ａは、在庫バケット７を下段に移動させ、次に下段において在庫バケット７を図右側から図左側に搬送する。第１在庫コンベヤ装置５Ａの構造は、後に詳細に説明される。

集品用コンベヤ装置９は、集品バケット搬入コンベヤ９Ａ（物品搬入コンベヤの一例）と、ピッキング用コンベヤ９Ｂ（物品投入コンベヤの一例）と、集品バケット搬出コンベヤ９Ｃとを有している。集品用コンベヤ装置９の搬送面高さは、在庫コンベヤ装置５の上段の搬送面高さ程度である。集品バケット搬入コンベヤ９Ａと集品バケット搬出コンベヤ９Ｃは、第１方向に延びており、第１コンベヤ２１と平行に配置されている。ピッキング用コンベヤ９Ｂは、集品バケット搬入コンベヤ９Ａと集品バケット搬出コンベヤ９Ｃの端部同士を連結するように第２方向に延びている。これにより、集品用コンベヤ装置９は、コの字型になっている。
より具体的には、集品バケット搬入コンベヤ９Ａ及び集品バケット搬出コンベヤ９Ｃは、在庫コンベヤ装置５の図上下両側に配置されている。さらに、ピッキング用コンベヤ９Ｂは、在庫コンベヤ装置５の第１方向片側（図右側）に配置されている。なお、集品バケット搬入コンベヤ９Ａとピッキング用コンベヤ９Ｂと間には第１転換コンベヤ１０Ａが設けられており、ピッキング用コンベヤ９Ｂと集品バケット搬出コンベヤ９Ｃとの間には第２転換コンベヤ１０Ｂが設けられている。
なお、ピッキング用コンベヤ９Ｂは２列からなり、第１転換コンベヤ１０Ａ及び第２転換コンベヤ１０Ｂもそれぞれ２組である。つまり、第２転換コンベヤ１０Ｂ（物品転換コンベヤの一例）は、複数のピッキング用コンベヤ９Ｂに対応するように複数設けられており、集品バケット搬出コンベヤ９Ｃ（物品搬出コンベヤの一例）は、複数の第２転換コンベヤ１０Ｂを介して複数のピッキング用コンベヤ９Ｂから集品バケット１１が搬入されるように配置されている。

上記レイアウトの第１の効果として、ピッキングロボット１５の稼働範囲Ｂ（後述）内にピッキング用コンベヤ９Ｂを備えることで、物品Ａを集品バケット１１に投入する動作を連続して行うことができる。
上記レイアウトの第２の効果として、第１転換コンベヤ１０Ａ及び第２転換コンベヤ１０Ｂを備えることで、仕分け前の物品Ａを搬送するコンベヤと仕分け後の物品Ａを搬送するコンベヤを平行に配置できる。この結果、在庫コンベヤ装置５は、同一の自動倉庫又は並べて配置した自動倉庫へ物品Ａを入出庫できる。

集品バケット搬入コンベヤ９Ａ、ピッキング用コンベヤ９Ｂと、集品バケット搬出コンベヤ９Ｃは、ローラコンベヤであって、その駆動機構は公知の技術である。また、第１転換コンベヤ１０Ａ及び第２転換コンベヤ１０Ｂも公知の技術である。
集品バケット搬入コンベヤ９Ａは、集品バケット１１を第１方向において図左側から図右側に搬送する。ピッキング用コンベヤ９Ｂは集品バケット１１を第２方向において図上側から図下側に搬送する。具体的には、ピッキング用コンベヤ９Ｂは、集品バケット１１をピッキングロボット１５の近傍のピッキング位置まで移動させ、ピッキング終了後には当該集品バケット１１をピッキング位置から第２方向において図下側に移動させる。集品バケット搬出コンベヤ９Ｃは、集品バケット１１を第１方向において図右側から図左側に搬送する。

ピッキングロボット１５は、第１在庫コンベヤ装置５Ａ及び第２在庫コンベヤ装置５Ｂの第１方向片側端（図右端）同士の間に配置されている。ピッキングロボット１５の稼働範囲Ｂは円として描かれている。具体的には、ピッキングロボット１５は、第１在庫コンベヤ装置５Ａ及び第２在庫コンベヤ装置５Ｂの下流側端部の中央に配置されている。また、集品用コンベヤ装置９のピッキング用コンベヤ９Ｂは、ピッキングロボット１５に対して、第１在庫コンベヤ装置５Ａ及び第２在庫コンベヤ装置５Ｂの第１方向反対側に配置されている。ピッキングロボット１５は、ピッキング位置にある在庫バケット７内の物品Ａを、ピッキング用コンベヤ９Ｂのピッキング位置にある集品バケット１１に移載する。
ピッキングロボット１５の動作の一例を説明する。ピッキングロボット１５が第１在庫コンベヤ装置５Ａにある在庫バケット７から物品をピッキング用コンベヤ９Ｂの手前側にある集品バケット１１に移動している間に、第２在庫コンベヤ装置５Ｂでは在庫バケット７を入れ替えることで次のピッキングを準備できる。また、ピッキング用コンベヤ９Ｂの他方では、集品バケット１１を入れ替えることができる。

（３）コンベヤ装置の詳細説明
図２を用いて、在庫コンベヤ装置５を説明する。図２は、コンベヤ装置の概略平面図である。なお、適宜、図５〜図１４も説明に用いる。図５〜図１１は、在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図である。図１２〜図１４は、在庫バケットの搬送動作を示す模式的平面図である。ただし、第１在庫コンベヤ装置５Ａと第２在庫コンベヤ装置５Ｂの構造は同じであるので、以下構造の説明は第１在庫コンベヤ装置５Ａについてのみ行う。
第１在庫コンベヤ装置５Ａは、図５に示すように、上段と下段を有する二段構造であって、在庫バケット７をピッキング位置へ搬送するための装置である。

第１在庫コンベヤ装置５Ａは、第１コンベヤ２１を有している。第１コンベヤ２１は、上段に設けられており、図１２及び図１３に示すように在庫バケット７を図左の上流側から図右の下流側に搬送するための装置である。具体的には、第１コンベヤ２１は、図２、図１２〜図１４に示すように、第１方向に長く延びる２条のベルトコンベヤである。また、第１コンベヤ２１は上下方向に移動可能になっている。なお、第１コンベヤ２１の上流側には別のコンベヤ２２が設けられているが、公知の技術であるので説明を省略する。
第１在庫コンベヤ装置５Ａは、上段受け渡し部材２３を有している。上段受け渡し部材２３は、第１コンベヤ２１から在庫バケット７を受け渡され、次に昇降テーブル２５に在庫バケット７を受け渡すための装置である。上段受け渡し部材２３は、第１コンベヤ２１の下流側に平面視では第１コンベヤ２１に重ならない位置に設けられた複数条の部材である。具体的には、上段受け渡し部材２３は、第１方向に長く延び第１コンベヤ２１の各条と交互に並んだ３条の部材である。上段受け渡し部材２３は、図１２及び図１３に示す第１位置（収納位置）と、図２及び図１４に示す第２位置（突出位置）との間で第１方向にスライド可能である。
第１コンベヤ２１が、在庫バケット７を載せた状態で、図６に示すように、上段受け渡し部材２３と側面視で重なる位置において、第１位置にある上段受け渡し部材２３に対して下方に移動することで、上段受け渡し部材２３に在庫バケット７を受け渡す。上段受け渡し部材２３は、次に下流側へスライド移動して第２位置に移動することで、図２、図７及び図１４に示すように、第１コンベヤ２１から下流側に突出する。これにより、在庫バケット７はピッキング位置に配置される。

上段受け渡し部材２３には、図１３及び図１４に示すように、在庫バケット７の位置決めを行うガイド６１が設けられている。したがって、ガイド６１によって在庫バケット７が上段受け渡し部材２３の上で第１方向に正確に位置決めされる。
なお、ガイド６１は在庫バケット７の第１方向の位置決めを行っているが、その代わりに又は追加で、在庫バケット７の第２方向の位置決めを行うガイドが設けられていてもよい。

第１在庫コンベヤ装置５Ａは、昇降テーブル２５を有している。昇降テーブル２５は、上段受け渡し部材２３と平面視で重ならない位置に設けられた複数条（２条）の部材である。昇降テーブル２５の近傍には、ピッキングロボット１５が設けられている。
昇降テーブル２５は、図９に示すように、第２位置にある上段受け渡し部材２３と側面視で重なる位置において相対的に上方へ移動することによって、上段受け渡し部材２３から在庫バケット７を受け取る。昇降テーブル２５は、次に図１０に示すように上段受け渡し部材２３が第１コンベヤ２１側の位置へ移動した後に、図１１に示すように下降することによって在庫バケット７を下段へ移動させる。

第１在庫コンベヤ装置５Ａは、第２コンベヤ２７を有している。第２コンベヤ２７は、下段に昇降テーブル２５とは平面視で重ならない位置に設けられている。第２コンベヤ２７は、図１１に示すように、昇降テーブル２５と側面視で重なる位置において昇降テーブル２５が相対的に下方へ移動することによって、在庫バケット７を受け取る。第２コンベヤ２７は、その後に第１コンベヤ２１とは逆側へ（第１方向の図左側に）在庫バケット７を搬送する。なお、第２コンベヤ２７の下流側には別のコンベヤ２８が設けられているが、公知の技術であるので説明を省略する。

上記構成の第１の効果として、第１在庫コンベヤ装置５Ａでは、上段で在庫バケット７を搬入して下段から在庫バケット７を搬出することで、全体の設置スペースをコンパクトにできる。
上記構成の第２の効果として、ピッキング動作を連続実行できる。具体的には、ピッキングが終了した在庫バケット７が昇降テーブル２５によって降下させられているときに、第１コンベヤ２１及び上段受け渡し部材２３が動作することで、次の在庫バケット７をピッキング位置に搬送する準備ができる。つまり、各ピッキング動作の間の時間が短くなる。

上記構成の第３の作用効果として、第１コンベヤ２１が昇降するので、上段受け渡し部材２３は昇降する必要がなくスライド移動のみでよい。したがって、上段受け渡し部材２３を移動する機構が簡単になる。
第１在庫コンベヤ装置５Ａは、上段のさらに上方に設けられたカメラ３１を有している。具体的には、カメラ３１は第１コンベヤ２１の上方に設けられている。カメラ３１は、図５、図６及び図１４に示すカメラ撮影位置にある在庫バケット７の内容を、上方から撮影する。このようにカメラ３１を上段のさらに上方に配置することで、余分なスペースを設けることなく全体を視野に含む画像を撮影できる。その結果、ピッキングロボット１５によるピッキング動作がより確実になる。

（４）第１コンベヤ装置の制御構成
図３を用いて、第１在庫コンベヤ装置５Ａの制御構成を説明する。図３は、コンベヤシステムの制御構成を示すブロック図である。
第１在庫コンベヤ装置５Ａは、コントローラ３５を有している。
コントローラ３５は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなど）と、各種インターフェース（例えば、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェースなど）を有するコンピュータシステムである。コントローラ３５は、記憶部（記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応）に保存されたプログラムを実行することで、各種制御動作を行う。

コントローラ３５は、単一のプロセッサで構成されていてもよいが、各制御のために独立した複数のプロセッサから構成されていてもよい。
コントローラ３５の各要素の機能は、一部又は全てが、コントローラ３５を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムとして実現されてもよい。その他、コントローラ３５の各要素の機能の一部は、カスタムＩＣにより構成されていてもよい。

コントローラ３５には、第１コンベヤ搬送駆動部４１が接続されている。第１コンベヤ搬送駆動部４１は、第１コンベヤ２１のベルトコンベヤを駆動するための機構であり、モータ、駆動力伝達部材などを有している。
コントローラ３５には、第１コンベヤ昇降駆動部４３が接続されている。第１コンベヤ昇降駆動部４３は、第１コンベヤ２１のベルトコンベヤ全体を昇降するための機構であり、モータ、駆動力伝達部材などを有している。

コントローラ３５には、上段受け渡し部材スライド駆動部４５が接続されている。上段受け渡し部材スライド駆動部４５は、上段受け渡し部材２３をスライド駆動するための機構であり、モータ、駆動力伝達部材などを有している。
コントローラ３５には、昇降テーブル昇降駆動部４７が接続されている。昇降テーブル昇降駆動部４７は、昇降テーブル２５を昇降するための機構であり、モータ、駆動力伝達部材などを有している。

コントローラ３５には、第２コンベヤ搬送駆動部４９が接続されている。第２コンベヤ搬送駆動部４９は、第２コンベヤ２７のベルトコンベヤを駆動するための機構であり、モータ、駆動力伝達部材などを有している。
コントローラ３５には、ピッキングロボット１５が接続されている。コントローラ３５は駆動指令をピッキングロボット１５に送信する。
コントローラ３５には、カメラ３１が接続されている。コントローラ３５は、カメラ３１の動作を制御すると共に、撮像データを受け取って保存する。

コントローラ３５は、カメラ３１の出力（画像）を分析する画像分析手段３５ａを有している。コントローラ３５は、分析結果に基づいてピッキングロボット１５にピッキング動作をさせる。
コントローラ３５には、図示しないが、対象物の大きさ、形状及び位置検出するセンサ、各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。

コントローラ３５には、外部よりピッキング指令が送信されてくる。それに基づき、コントローラ３５は、各種装置を制御することでピッキング動作を実行する。
なお、図示していないが、コントローラ３５は集品用コンベヤ装置９に駆動指令を送信可能である。

（５）第１コンベヤ装置の制御動作
図４を用いて、第１在庫コンベヤ装置５Ａの制御動作を説明する。なお、各装置の動作は、コントローラ３５から各種駆動装置への指令の結果であり、これらはソフトウェア・アプリケーションの各ステップによって表現される。図４は、コンベヤシステムにおける個々の在庫バケットの搬送動作の順序を示すフローチャートである。
なお、以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
さらに、制御フローチャートの各ブロックは、単一の制御動作とは限らず、複数のブロックで表現される複数の制御動作に置き換えることができる。

ステップＳ１では、第１コンベヤ２１に在庫バケット７が供給される。
ステップＳ２では、図５及び図１３に示すように、第１コンベヤ２１が在庫バケット７をカメラ撮影位置に搬送する。具体的には、コントローラ３５が、第１コンベヤ搬送駆動部４１に駆動指令を送信して上記動作を実行させる。

ステップＳ３では、図６に示すように、第１コンベヤ２１が下降して、その結果、在庫バケット７が上段受け渡し部材２３に載る。具体的には、コントローラ３５が、第１コンベヤ昇降駆動部４３に駆動指令を送信して上記動作を実行させる。このときにガイド６１によって在庫バケット７を位置決めすることで、在庫バケット７内の物品Ａを撮像する時間を削減できる。
ステップＳ４では、図６に示す状態において、カメラ３１が在庫バケット７内を撮影する。具体的には、コントローラ３５がカメラ３１を駆動して撮影を行い、撮像データを取り込む。ステップＳ４はステップＳ３より先に行われてもよい。このようにピッキング位置の手前位置で在庫バケット７内の物品Ａを撮像することにより、事前にロボット動作の計算ができる。その結果、在庫バケット７をピッキング位置に搬送してからピッキング動作を開始するまでの時間を短くできる。この結果、ピッキング動作を連続して行うことができる。

ステップＳ５では、画像分析が行われる。具体的には、コントローラ３５の画像分析手段３５ａが画像分析を行い、図１５に示すように、在庫バケット７内の物品Ａの位置・個数等を把握する。ステップＳ５のタイミングは特に限定されず、ステップＳ１０のピッキング動作までに終了すればよい。図１５は、撮像された画像の一例を示す図である。
ステップＳ６では、図７及び図１４に示すように、上段受け渡し部材２３が第２位置に移動する。具体的には、コントローラ３５が、上段受け渡し部材スライド駆動部４５に駆動指令を送信して、上記動作を実行させる。

ステップＳ７では、図８に示すように、第１コンベヤ２１が上昇する。具体的には、コントローラ３５が、第１コンベヤ昇降駆動部４３に駆動指令を送信して、上記動作を実行させる。ステップＳ７のタイミングは特に限定されない。
ステップＳ８では、図９に示すように、昇降テーブル２５が上昇して、在庫バケット７が昇降テーブル２５に載る。具体的には、コントローラ３５が、昇降テーブル昇降駆動部４７に駆動指令を送信して、上記動作を実行させる。

ステップＳ９では、図１０に示すように、上段受け渡し部材２３が第１位置に移動する。具体的には、コントローラ３５が、上段受け渡し部材スライド駆動部４５に駆動指令を送信して、上記動作を実行させる。なお、ステップＳ９は後述するステップＳ１０のピッキング動作中に実行されてもよい。
ステップＳ１０では、図１０に示すように、ピッキングロボット１５がピッキング動作を行う。具体的には、コントローラ３５が、ピッキングロボット１５のピッキング駆動部に駆動指令を送信して、ロボットアーム、吸着保持部等によって上記動作を実行させる。このピッキング動作において、在庫バケット７は、図１３のカメラ撮影位置で上段受け渡し部材２３によって位置決めされ、その状態を維持したままで図１４のピッキング位置まで搬送されている。したがって、ピッキング動作時の撮像を不要又は簡略化（例えば、在庫バケット７の枠サイズの撮像を省略）しても、正確なピッキング動作が可能である。なお、ステップＳ１０はステップＳ８より先に実行されてもよい。

ステップＳ１１では、図１１に示すように、昇降テーブル２５が下降して、その結果、在庫バケット７が第２コンベヤ２７に載る。具体的には、コントローラ３５が、昇降テーブル昇降駆動部４７に駆動指令を送信して、上記動作を実行させる。なお、第１在庫コンベヤ装置５Ａにおいて昇降テーブル２５下降動作中に、ピッキングロボット１５は第２在庫コンベヤ装置５Ｂで在庫バケット７から物品Ａをピッキングできる。つまり、ピッキング動作を連続して行うことができる。
ステップＳ１２では、第２コンベヤ２７が在庫バケット７を搬送する。具体的には、コントローラ３５が、第２コンベヤ搬送駆動部４９に駆動指令を送信して上記動作を実行させる。

２．第２実施形態
図１６を用いて、自動倉庫システム１０１を説明する。図１６は、自動倉庫システムを示す模式的平面図である。
自動倉庫システム１０１は、自動倉庫１０３と、前述のピッキングシステム１とを備えている。ピッキングシステム１は、自動倉庫１０３の背面に沿って複数配置されている。

自動倉庫１０３は、ラック１０５と、軌道１０７と、スタッカクレーン１０９とを備えている。自動倉庫１０３は、入庫ステーション及び出庫ステーション（図示せず）を有している。ラック１０５は、直線状に延びており、上下・左右に多数の荷物収納棚を有している。ラック１０５の荷物収棚は、在庫バケット７及び集品バケット１１を収納している。
軌道１０７は、ラック１０５の手前にラック１０５に沿って一直線状に延びている。軌道１０７の両端には、入庫ステーション及び出庫ステーションが配置されている。
スタッカクレーン１０９は、走行台車と、それに設けられたマストに昇降自在な昇降台と、それに設けられた荷物移載装置（例えば、前後方向に摺動自在に設けられたスライドフォーク）とを有している。スタッカクレーン１０９は、入庫ステーション、出庫ステーション、及びラック１０５の各棚との間で相互にバケットを移載可能である。

ピッキングシステム１は、在庫コンベヤ装置５の第１在庫コンベヤ装置５Ａ及び第２在庫コンベヤ装置５Ｂの端部と、集品用コンベヤ装置９の集品バケット搬入コンベヤ９Ａ及び集品バケット搬出コンベヤ９Ｃの端部がラック１０５の背面（側面）に接続されている。ラック１０５には、前述の装置の端部に接続された複数のコンベヤ１１１が設けられている。各コンベヤ１１１は、ラック１０５内を延びて、軌道１０７に近接する位置まで延びている。各コンベヤ１１１は、ピッキングシステム１の各コンベヤに対応する高さに設けられている。
これにより、スタッカクレーン１０９がコンベヤ１１１に在庫バケット７を供給すれば、コンベヤ１１１が在庫バケット７をピッキングシステム１に供給する。また、スタッカクレーン１０９がコンベヤ１１１に集品バケット１１を供給すれば、コンベヤ１１１が集品バケット１１をピッキングシステム１に供給する。

以上により、自動倉庫１０３で準備した在庫バケット７と集品バケット１１をピッキングシステム１に供給することで、集品バケット１１への集品を行い、その後に在庫バケット７と集品バケット１１を自動倉庫１０３に戻す。戻された在庫バケット７及び集品バケット１１はラック１０５の各棚に収納される。
以上に述べたように、自動倉庫システム１０１では、ピッキングシステム１をコンパクトとすることで自動倉庫１０３の背面に沿って複数配置ができる。その結果、自動倉庫システム１０１全体として、ピッキング能力を向上できる。
変形例として、各段にシャトル台車を配置した各段台車式自動倉庫の背面に沿ってピッキングシステム１を複数配置してもよい。この場合、複数のコンベヤ１１１に、各段へ荷物を搬送するための昇降装置を設けることが好ましい。

３．第３実施形態
前記実施形態では上段受け渡し部材２３にガイド６１が設けられていたが、ガイドは省略されてもよい。また、代わり又は追加で、昇降テーブル２５にガイドが設けられていてもよい。
昇降テーブル２５にガイドが設けられた実施形態を、図１７を用いて説明する。図１７は、第３実施形態の昇降テーブルを示す模式的平面図である。この装置では、昇降テーブル２５にガイド７３が設けられ、ガイド７３によって在庫バケット７が昇降テーブル２５の上で正確に位置決めされる。このように機械的な構成で在庫バケット７を位置決めすることで、ピッキング時間を削減できる。
なお、ガイド７３は、在庫バケット７を第１方向に移動不能にしている。

４．第４実施形態
昇降テーブル２５にガイドが設けられた実施形態を、図１８を用いて説明する。図１８は、第４実施形態の昇降テーブルを示す模式的平面図である。この実施形態では、上段受け渡し部材２３が２条であって、昇降テーブル２５Ａが３条である。昇降テーブル２５Ａに第１ガイド７５が設けられ、第１ガイド７５によって在庫バケット７が昇降テーブル２５Ａの上で第１方向に正確に位置決めされる。さらに、昇降テーブル２５Ａに第２ガイド７７が設けられ、第２ガイド７７によって在庫バケット７が昇降テーブル２５Ａの上で第２方向に正確に位置決めされる。このように機械的な構成で在庫バケット７を位置決めすることで、ピッキング時間を削減できる。

５．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
前記実施形態では物品はバケットつまり容器に収容されたものであったが、容器を用いずに搬送される物品であってもよい。
前記実施形態では集品用コンベヤ装置は在庫コンベヤ装置の周囲を囲うように配置されていたが、集品用コンベヤ装置は省略されてもよい。また、集品用コンベヤ装置のレイアウトは特に限定されない。例えば、集品バケット搬入コンベヤ９Ａは、省略されたり、投入コンベヤ９Ｂと直線状に配置されたりしてもよい。

前記実施形態ではカメラはピッキング位置の手前の位置の上方にのみ配置されていたが、それに加えてピッキング位置の上方にもカメラが設けられていてもよい。また、ピッキング位置の上方にのみカメラが設けられていてもよい。
図１９に示すように、ピッキング位置の情報つまり昇降テーブルの上方に配置された第２カメラ３３を有していてもよい。図１９は、他の実施形態の在庫バケットの搬送動作を示す模式的側面図である。コントローラ３５は、第１カメラ３１及び第２カメラ３３の出力に基づいて、上段受け渡し部材２３又は昇降テーブル２５での動きによるピッキング位置における物品Ａのずれの有無を確認する。具体的には、コントローラ３５は、第１カメラ３１によって得られた画像と第２カメラ３３によって得られた画像を比較して、在庫バケット７内の物品Ａの位置ずれのみを検出する。
この場合、コントローラ３５は第２カメラ３３からの出力に関しては物品のずれの有無のみを確認するので、画像認識の時間を短縮しつつ正確な物品位置情報を得ることができる。
前記実施形態では在庫コンベヤ装置はピッキングロボットと組み合わせて使用されたが、在庫コンベヤ装置は人間によるピッキング用として用いられてもよい。
各コンベヤの種類、位置関係、数は特に限定されない。

本発明は、物品をピッキング位置へ搬送するシステムに広く適用できる。

１ ：ピッキングシステム
３ ：ピッキング装置
５ ：在庫コンベヤ装置（コンベヤシステムの一例）
５Ａ ：第１コンベヤ装置
５Ｂ ：第２コンベヤ装置
７ ：在庫バケット
９ ：集品用コンベヤ装置
９Ａ ：集品バケット搬入コンベヤ
９Ｂ ：ピッキング用コンベヤ
９Ｃ ：集品バケット搬出コンベヤ
１０Ａ ：第１転換コンベヤ
１０Ｂ ：第２転換コンベヤ
１１ ：集品バケット
１５ ：ピッキングロボット
２１ ：第１コンベヤ
２３ ：上段受け渡し部材
２５ ：昇降テーブル
２７ ：第２コンベヤ
３１ ：カメラ（撮像手段の一例）
３５ ：コントローラ

Claims (8)

1. 上段と下段を有する二段構造であって、物品をピッキング位置へ搬送するコンベヤシステムであって、
   昇降可能であり、上段に設けられて前記物品を搬送する第１コンベヤと、
   前記第１コンベヤの下流側に平面視では前記第１コンベヤに重ならない位置に設けられた複数条の部材であって、前記第１コンベヤと側面視で重なる位置においての上下方向への相対移動により前記第１コンベヤから前記物品を受け取り、次に下流側へスライド移動することによって前記第１コンベヤから下流側に突出することが可能な上段受け渡し部材と、
   前記上段受け渡し部材と平面視で重ならない位置に設けられた複数条の部材であって、突出位置にある前記上段受け渡し部材と側面視で重なる位置において相対的に上方へ移動することによって前記上段受け渡し部材から前記物品を受け取り、次に前記上段受け渡し部材が前記第１コンベヤ側の位置へ移動した後に、下降することによって前記物品を下段へ移動させる昇降テーブルと、
   下段に前記昇降テーブルとは平面視で重ならない位置に設けられ、前記昇降テーブルと側面視で重なる位置において前記昇降テーブルを相対的に下方へ移動させることによって前記物品を受け取り、その後に前記第１コンベヤとは逆側へ前記物品を搬送する第２コンベヤと、
   を備え、
   前記第１コンベヤは、前記物品を載せた状態で前記上段受け渡し部材に対して下方に移動することで、前記上段受け渡し部材に前記物品を受け渡し、
   前記上段受け渡し部材に設けられ、前記第１コンベヤが前記上段受け渡し部材に対して下方に移動することで前記上段受け渡し部材に前記物品を受け渡すときに、前記上段受け渡し部材の上で前記物品を位置決めするガイドをさらに備える、コンベヤシステム。
2. 上段と下段を有する二段構造であって、物品をピッキング位置へ搬送するコンベヤシステムであって、
   昇降可能であり、上段に設けられて前記物品を搬送する第１コンベヤと、
   前記第１コンベヤの下流側に平面視では前記第１コンベヤに重ならない位置に設けられた複数条の部材であって、前記第１コンベヤと側面視で重なる位置においての上下方向への相対移動により前記第１コンベヤから前記物品を受け取り、次に下流側へスライド移動することによって前記第１コンベヤから下流側に突出することが可能な上段受け渡し部材と、
   前記上段受け渡し部材と平面視で重ならない位置に設けられた複数条の部材であって、突出位置にある前記上段受け渡し部材と側面視で重なる位置において相対的に上方へ移動することによって前記上段受け渡し部材から前記物品を受け取り、次に前記上段受け渡し部材が前記第１コンベヤ側の位置へ移動した後に、下降することによって前記物品を下段へ移動させる昇降テーブルと、
   下段に前記昇降テーブルとは平面視で重ならない位置に設けられ、前記昇降テーブルと側面視で重なる位置において前記昇降テーブルを相対的に下方へ移動させることによって前記物品を受け取り、その後に前記第１コンベヤとは逆側へ前記物品を搬送する第２コンベヤと、
   を備え
   前記第１コンベヤは、前記物品を載せた状態で前記上段受け渡し部材に対して下方に移動することで、前記上段受け渡し部材に前記物品を受け渡し、
   前記昇降テーブルに設けられ、前記昇降テーブルが前記上段受け渡し部材に対して上方に移動することで前記上段受け渡し部材から前記物品を受け取るときに、前記昇降テーブルの上で前記物品を位置決めするガイドをさらに備える、コンベヤシステム。
3. 前記昇降テーブルの近傍に設けられたピッキングロボットと、
   前記上段のさらに上方に設けられた第１の撮像手段と、
   前記第１の撮像手段の出力に基づいて前記ピッキングロボットにピッキング動作をさせるコントローラと、
   をさらに備える、請求項１又は２に記載のコンベヤシステム。
4. 前記昇降テーブルが上昇して前記物品を前記昇降テーブルに載せた後に、前記ピッキングロボットがピッキング動作を行い、
   前記ピッキング動作中に前記上段受け渡し部材が前記第１コンベヤ側の位置に移動する、請求項３に記載のコンベヤシステム。
5. 前記昇降テーブルの上方に配置された第２の撮像手段をさらに備え、
   前記コントローラは、前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段の出力に基づいて、前記上段受け渡し部材又は前記昇降テーブルでの動きによる前記ピッキング位置での物品のずれの有無を確認する、請求項３に記載のコンベヤシステム。
6. 前記第１コンベヤ、前記上段受け渡し部材、前記昇降テーブル及び前記第２コンベヤの組は、平行に並んだ２組あり、
   前記ピッキングロボットは、前記２組の下流側端部の中央に配置されている、請求項３〜５のいずれかに記載のコンベヤシステム。
7. 前記ピッキングロボットに対して前記第１コンベヤ、前記上段受け渡し部材、前記昇降テーブル及び前記第２コンベヤの反対側に配置され、集品容器を搬送する投入コンベヤをさらに備える、請求項３〜６のいずれかに記載のコンベヤシステム。
8. 前記投入コンベヤに接続された転換コンベヤと、
   前記転換コンベヤを介して前記投入コンベヤに接続され、前記第１コンベヤと平行に配置された集品容器搬出入コンベヤとをさらに備える、請求項７に記載のコンベヤシステム。

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