JP2008213980A - ピッキングセンサ及びピッキングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ピッキング作業の能率を向上することができるピッキングセンサを提供する。
【解決手段】投光ユニット１１と受光ユニット１２とにより構成された光電センサＰＳにコントロールユニット１３を接続する。コントロールユニット１３に対し、ピッキング動作の標準作業時間を設定するためのタイマ設定手段３３を設けるとともに、前記ピッキング動作に基づいて、前記タイマ設定手段３３により設定された前記標準作業時間を計測する計時手段３４を設ける。さらに、計時手段３４により前記標準作業時間が経過したことが計測され、かつ、前記標準作業時間内に次のピッキング動作が行われなかった場合に、ピッキング動作の遅延を報知する遅延報知手段３５を設け、この遅延報知手段３５に対し、次のピッキング動作によって報知動作を解除する機能を付与する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コントロールユニットからの点灯指令に応じて外部から視認可能な点灯状態を呈する作業指示表示手段を備えたピッキングセンサ及びピッキングシステムに関する。

従来のピッキンセンサとして、図７に示すように、複数の作業領域にそれぞれ作業指示灯を備えた投光ユニット１１と受光ユニット１２とにより構成された第１光電センサＰＳ１及び第２光電センサＰＳ２を設け、前記両光電センサＰＳ１，ＰＳ２にコントロールユニット１３をそれぞれ接続したものが提案されている。そして、前記コントロールユニット１３からの信号により作業指示灯が点灯されて作業指示表示が行われた状態で、前記投光ユニット１１及び受光ユニット１２の間の光路に作業者の腕が進入して部品収納庫から部品が取り出されたとき、前記光路が一回遮られるので、ピッキング動作が行われたことが作業者に報知される。（特許文献１には上記ピッキングセンサと同様のピッキング用光電スイッチが開示されている。）
特開２０００−１７９２２６号公報

上記従来のピッキングセンサは、それぞれの作業領域における部品のピッキング動作が行われたことを適正に検出することができる。しかし、ピッキング作業の時間の管理が行われていないので、作業者のそれぞれの作業スピードに基づいてピッキング作業が進められ、作業者Ａは標準作業時間内にピッキング動作を行うが、作業者Ｂは標準作業時間をオーバーしてピッキング動作を行うこともあるので、ピッキング作業の能率が低下するという問題があった。

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、ピッキング作業の能率を向上することができるピッキングセンサ及びピッキングシステムを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、作業領域に光を投光する投光ユニットと、該投光ユニットから投光された光を受光する受光ユニットとからる光電センサと、該光電センサに外部から作業指示点灯信号が送信されて、外部から視認可能な点灯状態を呈する作業指示表示手段と、前記光電センサからの受光信号に基づいて、ピッキング動作を検出する検出手段とを備えたピッキングセンサにおいて、前記ピッキング動作の標準作業時間を設定するためのタイマ設定手段を設けるとともに、外部からの作業指示点灯信号を受けたとき、又は光電センサが遮光を検出したときに時間を計測するための計時手段を設け、さらに、該計時手段により前記標準作業時間に達したことが計測され、かつ、前記標準作業時間内にピッキング動作が行われなかった場合のみピッキング動作の遅延を報知する遅延報知手段を設け、前記遅延報知手段の報知動作を、作業者の動作に基づいて解除する報知解除手段を設けたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記報知解除手段は、次のピッキング動作が行われると、報知動作が解除されるように構成されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記報知解除手段は、作業者が前記光電センサの光路を遮光し、この遮光の後に再び入光することにより報知動作が解除されるように構成されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３において、作業者による前記光路の遮光と入光が複数回繰り返されることにより報知動作が解除されるように構成されていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、複数の作業領域に対し、光を投光する投光ユニットと、該投光ユニットから投光された光を受光する受光ユニットとからる光電センサをそれぞれ設けるとともに、複数の光電センサに接続された共通のコントロールユニットと、各作業領域に設けられ、かつ前記コントロールユニットからの点灯指令に応じて、外部から視認可能な点灯状態を呈する作業指示表示手段と、前記各光電センサからの受光信号に基づいて、各作業領域におけるピッキング動作を検出する検出手段とを備えたピッキングシステムにおいて、前記コントロールユニットには、前記各作業領域の標準作業時間をそれぞれ設定するためのタイマ設定手段が設けられるとともに、外部からの作業指示点灯信号を受けたとき、又は光電センサが遮光を検出したときに時間を計測する計時手段が設けられ、さらに、前記計時手段により前記標準作業時間に達したことが計測され、かつ、前記標準作業時間内にピッキング動作が行われなかった場合のみに、ピッキング動作の遅延を報知する遅延報知手段が設けられ、前記遅延報知手段の報知動作を、作業者の動作に基づいて解除する報知解除手段が設けられていることを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記報知解除手段は、次のピッキング動作が行われると、報知動作が解除されるように構成されていることを要旨とする。
請求項７に記載の発明は、請求項５において、前記報知解除手段は、作業者が前記光電センサの光路を遮光し、この遮光の後に再び入光することにより報知動作が解除されるように構成されていることを要旨とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７において、作業者による前記光路の遮光と入光が複数回繰り返されることにより報知動作が解除されるように構成されていることを要旨とする。

（作用）
この発明は、遅延報知手段によって標準作業時間内にピッキング動作が行われなかった場合のみピッキング動作の遅延が作業者に報知されるので、作業者はピッキング動作の遅延に気づいてピッキング作業を行うことができる。又、遅延の報知動作が作業者の動作に基づいてのみ解除されるので、作業者に遅延の報知動作が確実に伝えられる。

本発明によれば、作業者がピッキング動作の遅延に気づくことができ、ピッキング作業の能率を向上することができる。

以下、本発明を具体化したピッキングセンサの一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
この実施形態のピッキングセンサは、部品収納庫を備えた複数の作業領域にそれぞれ個別に設けられている。各ピッキングセンサは同様に構成されているので、一つのピッキングセンサについて説明する。このピッキングセンサは、図１に示すように所定の作業領域の一端に設けられ、光を投光する投光ユニット１１と、この投光ユニット１１から投光された光を受光する受光ユニット１２と、前記投光ユニット１１及び受光ユニット１２に接続され、かつ投光ユニット１１及び受光ユニット１２の動作を制御するコントロールユニット１３とによって構成されている。前記投光ユニット１１及び受光ユニット１２によって光電センサＰＳが構成されている。

次に、前記投光ユニット１１、受光ユニット１２及びコントロールユニット１３の構成について順次説明する。
前記投光ユニット１１には、投光部１４が備えられると共に、後述するコントロールユニット１３からの作業指示点灯信号に応じて、外部から視認可能な点灯状態を呈する作業指示灯１５及び電源スイッチがオンされると点灯される電源表示灯１６が設けられている。前記投光ユニット１１には、ＣＰＵを備えた制御回路１７が設けられ、該制御回路１７には前記コントロールユニット１３から外部信号が入力回路１８を介して入力される。そして、前記制御回路１７は、前記外部信号と、予め記録された制御プログラムに基づき前記作業指示灯１５及び電源表示灯１６の動作を制御するとともに、投光回路１９を介して前記投光部１４の動作を制御する機能を有している。

次に、受光ユニット１２の構成について説明する。この受光ユニット１２は、前記投光部１４から投光された光を受光する受光部２０を備えている。又、この受光ユニット１２には、前記投光ユニット１１の作業指示灯１５と同様の構成の作業指示灯２１が備えられ、安定入光表示灯２２及び投光動作が行われていることを表示する動作表示灯２３が設けられている。さらに、この受光ユニット１２にもＣＰＵを備えた制御回路２４が設けられている。この制御回路２４には、前記コントロールユニット１３からの外部信号が入力回路２５を介して入力されるとともに、受光部２０からの受光信号が受光回路２６を介して入力されるようになっている。そして、この制御回路２４は、それらの信号と、予め記録された制御プログラムに基づき前記作業指示灯２１、安定入光表示灯２２及び動作表示灯２３の動作を制御するとともに、出力回路２７を介して、前記コントロールユニット１３にピッキング動作の検出信号を出力する機能を備えている。

次に、前記コントロールユニット１３の構成について説明する。
このコントロールユニット１３は、ＣＰＵを備えた制御回路３１を有し、該制御回路３１には、入出力回路３２を介して、前記投光ユニット１１及び受光ユニット１２に作業指示信号等の外部信号が出力されるとともに、前記受光ユニット１２からのピッキング動作の検出信号が入力されるようになっている。前記制御回路３１は前記受光ユニット１２からの受光信号に基づいて、ピッキング動作を検出する検出手段としての機能を有している。

前記コントロールユニット１３には、一回のピッキング作業に必要な所定時間（標準作業時間）を設定するためのタイマ設定手段３３が設けられている。このタイマ設定手段３３は、図示しないがキーボード等の入力手段によって、前記所定時間を適宜に可変設定するようになっている。このタイマ設定手段３３には、所定時間を計測するための計時手段３４（カウンタ）が接続されている。この計時手段３４は、前記制御回路３１に接続され、該制御回路３１には、ピッキング動作の遅延を報知するための遅延報知手段３５が接続されている。この遅延報知手段３５には、図示しないが表示灯、ブザー、あるいはチャイム等が設けられている。又、前記制御回路３１及び遅延報知手段３５には遅延状態の報知を解除するための報知解除手段としての機能も付与されている。

この実施形態では、前記コントロールユニット１３の制御回路３１及び作業指示灯１５，２１等により作業指示表示手段が構成されている。
次に、図１及び図２に基づいて、前記のように構成したピッキングセンサの動作について説明する。

図１において、コントロールユニット１３からの外部信号により投光ユニット１１の電源表示灯１６が点灯された状態で、作業者により図示しない入力手段が操作されると、前記タイマ設定手段３３によりピッキング作業に必要な標準作業時間（所定時間）が例えば１０秒に設定される。

次に、作業者によって図示しない入力手段が操作されて、前記コントロールユニット１３の制御回路３１から作業指示信号が出力されると、入出力回路３２を介して、前記投光ユニット１１及び受光ユニット１２の入力回路１８及び入力回路２５に作業指示信号が出力される。すると、制御回路１７及び制御回路２４から点灯信号が出力されて、作業指示灯１５, ２１が点灯される。これと同期して、前記制御回路１７から投光回路１９を介して投光部１４に信号が出力され、該投光部１４から光が受光ユニット１２の受光部２０に向かって出力される。前記受光部２０によって光が受光されると、受光回路２６から受光信号が制御回路２４に入力され、安定入光表示灯２２及び動作表示灯２３が点灯されるとともに、出力回路２７及びコントロールユニット１３の入出力回路３２を介して、制御回路３１に受光信号が入力される。

この状態で、作業領域において図示しない部品収納庫から部品が作業者によって取り出され、ピッキング動作が行われると、作業者の腕によって、投光部１４から受光部２０に向かって出力されている光が遮られるので、部品のピッキング動作が行われたことが検出され、光電センサＰＳからコントロールユニット１３にピッキング動作検出信号が出力される。このピッキング動作の検出と同期して、作業指示灯１５，２１が消灯されるとともに、前記タイマ設定手段３３によって予め設定された所定時間（標準作業時間）の計測が計時手段３４によって行われる。そして、この所定時間が経過する以前に、同じ作業領域において、次のピッキング動作が行われて、二回目のピッキング動作検出信号が制御回路３１に入力された場合には、該制御回路３１から遅延報知手段３５に動作信号が出力されず、遅延報知手段３５が動作されることはない。反対に、前記所定時間内に次のピッキング動作が行われなかった場合には、前記制御回路３１から前記遅延報知手段３５に動作信号が出力され、遅延報知手段３５のブザー、あるいはチャイム等によってピッキング動作が遅延状態にあることが作業者に報知される。前記遅延報知手段３５の報知動作は、その報知動作の継続中において、図２に示すように、二回目のピッキンク作業が行われたことが光電センサＰＳによって検出されると、制御回路３１から遅延報知手段３５に解除信号が出力されて自動的に報知動作が解除される。

上記実施形態のピッキングセンサによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、コントロールユニット１３にタイマ設定手段３３、計時手段３４及び遅延報知手段３５を設けて、先のピッキング動作から所定時間が経過しても、次のピッキング動作が行われなかった場合には、コントロールユニット１３の制御回路３１から遅延報知手段３５に信号が出力されて、ピッキング動作が遅延状態にあることが作業者に報知される。このため、作業者のピッキング作業の能率を向上することができる。

（２）上記実施形態では、前記遅延報知手段３５の報知動作の継続中において、次のピッキンク作業が行われたことが光電センサＰＳによって検出されると、制御回路３１から遅延報知手段３５に解除信号が出力されて自動的に報知動作が解除されるようにした。このため、遅延の報知動作が作業者の動作に基づいてのみ解除されるので、作業者に遅延の報知動作が確実に伝えられる。 次に、この発明のピッキングシステムを具体化した第１〜第３実施形態について以下に順次説明する。

これらの各実施形態に用いられるピッキングシステムのハードウエアの構成は、図３に示すように、同じものが用いられるので、この構成について説明する。
第１及び第２の作業領域にそれぞれ装設される第１光電センサＰＳ１及び第２光電センサＰＳ２は、前述した光電センサＰＳの構成と同様であるため説明を省略する。共通のコントロールユニット１３には、前記第１光電センサＰＳ１及び第２光電センサＰＳ２が接続されている。前記第１光電センサＰＳ１、第２光電センサＰＳ２及び前記コントロールユニット１３には、後述する第１〜第３実施形態の動作をそれぞれ制御するためのプログラムを記憶したソフトウエアが備えられている。なお、実際には例えば第１〜第１０の作業領域が設けられ、各領域の光電センサが前記コントロールユニット１３に接続されているが第３の作業領域以下の構成は省略する。
（第１実施形態）
最初に、図３及び図４に基づいて、ピッキングシステムの第１実施形態の動作について説明する。

図４に示すように、コントロールユニット１３から第１作業領域の第１光電センサＰＳ１に作業指示灯点灯信号が出力されて作業指示灯１５，２１が点灯される。この状態において、前記第１光電センサＰＳ１から最初の部品のピッキング動作検出信号がコントロールユニット１３に入力されると、作業指示灯１５，２１が消灯されるとともに、計時手段３４によって前記第１光電センサＰＳ１（第１作業領域）における所定時間の計測が行われる。又、第１作業領域のピッキング動作検出信号と同期して、コントロールユニット１３から第２光電センサＰＳ２に作業指示点灯信号が出力される。この状態において、前記所定時間内に第２光電センサＰＳ２（第２作業領域）において、図４の鎖線で示すようにピッキング動作が行われると、制御回路３１から遅延報知手段３５に動作信号が出力されることは無い。反対に、前記所定時間内に第２作業領域においてピッキング動作が行われなかった場合には、前記制御回路３１から遅延報知手段３５に信号が出力され、第２作業領域内のピッキング動作が遅延していることがブザー等によって作業者に報知される。前記遅延報知手段３５の報知動作は、その報知動作の継続中に図４に実線で示すように、第２作業領域でピッキンク作業が行われたことが第２光電センサＰＳ２によって検出されると、制御回路３１から遅延報知手段３５に解除信号が出力されて自動的に報知動作が解除される。

このピッキングシステムの第１実施形態の効果は、前述したピッキングセンサの効果（１）及び（２）と同様である。
（第２実施形態）
次に、図３及び図５に基づいて、この発明の第２実施形態の動作について説明する。

この実施形態においては、図５に示すように、前記第１光電センサＰＳ１側の作業指示灯１５，２１が点灯されると同時に、計時手段３４により所定時間の計測が行われる。そして、図５に鎖線で示すように所定時間内にピッキング作業が行われた場合には、遅延報知手段３５は作動されることはない。反対に、所定時間内にピッキング作業が行われなかった場合には、第１光電センサＰＳ１（第１作業領域）において、遅延報知手段３５が作動されてブザー等によりピッキング動作が遅延していることが作業者に報知される。その後、図５に実線で示すように第１作業領域において、ピッキング作業が行われた場合には、前述したように遅延報知手段３５が解除される。

上記の第１作業領域におけるピッキング作業が行われると、コントロールユニット１３から作業指示点灯信号が第２作業領域の第２光電センサＰＳ２の作業指示灯１５，２１に出力されて点灯される。この第２作業領域の作業指示灯１５，２１の点灯と同時に計時手段３４により所定時間の計測が行われる。そして、図５に鎖線で示すように所定時間内に第２作業領域のピッキング作業が行われた場合には、遅延報知手段３５は作動されない。反対に、所定時間内にピッキング作業が行われなかった場合には、第２光電センサＰＳ２（第２作業領域）において、遅延報知手段３５が作動されてブザー等によりピッキング動作が遅延していることが作業者に報知される。そして、第２作業領域において、図５に実線で示すようにピッキング作業が行われた場合には、遅延報知手段３５による報知動作が解除される。

このピッキングシステムの第２実施形態の効果は、前述したピッキングセンサの効果（１）及び（２）と同様である。
（第３実施形態）
次に、図３及び図６に基づいて、この発明の第３実施形態の動作について説明する。

図６に示すように、コントロールユニット１３から第１作業領域の第１光電センサＰＳ１に作業指示灯点灯信号が出力されて作業指示灯１５，２１が点灯される。この状態において、前記第１光電センサＰＳ１によって、最初の部品のピッキング動作検出信号が検出されると、作業指示灯１５，２１が消灯されるとともに、コントロールユニット１３の計時手段３４によって前記第１光電センサＰＳ１における所定時間の計測が行われる。又、第１作業領域のピッキング動作検出信号と同期して、コントロールユニット１３から第２光電センサＰＳ２に作業指示点灯信号が出力される。この状態において、前記所定時間内に第１作業領域において、作業者が前記第１光電センサＰＳ１を二回遮光（単なる遮光のみ）させない場合は、制御回路３１から遅延報知手段３５に信号が出力され、第２作業領域内のピッキング動作が遅延していることがブザー等によって作業者に報知される。

前記遅延報知手段３５による報知動作は、その報知動作の継続中において、図６に示すように、第１作業領域で作業者が前記第１光電センサＰＳ１を二回遮光（単なる遮光のみ）させると、制御回路３１から遅延報知手段３５に解除信号が出力されて報知動作が解除される。その後、第２作業領域において、ピッキング作業が行われると、第２光電センサＰＳ２の作業指示灯１５，２１が消灯されるとともに、コントロールユニット１３から第３作業領域の第３光電センサＰＳ３に作業指示点灯信号が出力されて作業指示灯１５，２１が点灯されるとともに、計時手段３４による所定時間の計測が行われる。以下、第３作業領域以下の各領域において、前述した動作と同様の動作が行われる。

上記の第３実施形態においては、遅延報知手段３５の報知動作を解除するために、前段の第１光電センサＰＳ１を二回遮光するようにしたので、作業者の意思によってのみ報知状態を解除することができる。従って、ピッキング作業の遅延を効果的に防止することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図１及び図２に示すピッキングセンサにおいて、光電センサＰＳの作業指示灯１５，２１が点灯されると同時に、計時手段３４による所定時間の計測を行うようにしてもよい。

・図１及び図２に示すピッキングセンサにおいて、遅延報知手段３５の報知動作を解除するために、前述した第３実施形態の方法である作業領域で作業者が前記光電センサＰＳを二回遮光（単なる遮光のみ）させる方式を採用してもよい。

・図１及び図２に示すピッキングセンサにおいて、前記投光ユニット１１又は受光ユニット１２にコントロールユニット１３を一体的に組み込んでもよい。
・前記投光ユニット１１及び受光ユニット１２は、光を反射させる反射板を用いる方式でも、反射板を用いない透過方式であってもよい。

・前記制御回路３１及び遅延報知手段３５に対し、作業者が前記光電センサＰＳ、ＰＳ１、ＰＳ２の光路を遮光し、この遮光の後に再び入光（遮光解除）することにより報知動作が解除される機能を付与してもよい。又、前記制御回路３１及び遅延報知手段３５に対し、作業者による前記光路の遮光と入光が複数回繰り返されることにより報知動作が解除される機能を付与してもよい。

この発明のピッキングセンサを具体化した一実施形態を示すブロック回路図。 ピッキングセンサの動作を説明するタイムチャート。 この発明のピッキングシステムの第１〜第３実施形態に用いられるハードウエアを示すブロック回路図。 ピッキングシステムの第１実施形態の動作を説明するタイムチャート。 ピッキングシステムの第２実施形態の動作を説明するタイムチャート。 ピッキングシステムの第３実施形態の動作を説明するタイムチャート。 従来のピッチングセンサの略体説明図。

符号の説明

ＰＳ…光電センサ、ＰＳ１…第１光電センサ、ＰＳ２…第２光電センサ、１１…投光ユニット、１２…受光ユニット、１３…コントロールユニット、１５，２１…作業指示灯、３３…タイマ設定手段、３４…計時手段、３５…遅延報知手段。

Claims (8)

1. 作業領域に光を投光する投光ユニットと、該投光ユニットから投光された光を受光する受光ユニットとからる光電センサと、該光電センサに外部から作業指示点灯信号が送信されて、外部から視認可能な点灯状態を呈する作業指示表示手段と、前記光電センサからの受光信号に基づいて、ピッキング動作を検出する検出手段とを備えたピッキングセンサにおいて、
   前記ピッキング動作の標準作業時間を設定するためのタイマ設定手段を設けるとともに、外部からの作業指示点灯信号を受けたとき、又は光電センサが遮光を検出したときに時間を計測するための計時手段を設け、さらに、該計時手段により前記標準作業時間に達したことが計測され、かつ、前記標準作業時間内にピッキング動作が行われなかった場合のみピッキング動作の遅延を報知する遅延報知手段を設け、前記遅延報知手段の報知動作を、作業者の動作に基づいて解除する報知解除手段を設けたことを特徴とするピッキングセンサ。
2. 請求項１において、前記報知解除手段は、次のピッキング動作が行われると、報知動作が解除されるように構成されていることを特徴とするピッキングセンサ。
3. 請求項１において、前記報知解除手段は、作業者が前記光電センサの光路を遮光し、この遮光の後に再び入光することにより報知動作が解除されるように構成されていることを特徴とするピッキングセンサ。
4. 請求項３において、作業者による前記光路の遮光と入光が複数回繰り返されることにより報知動作が解除されるように構成されていることを特徴とするピッキングセンサ。
5. 複数の作業領域に対し、光を投光する投光ユニットと、該投光ユニットから投光された光を受光する受光ユニットとからる光電センサをそれぞれ設けるとともに、複数の光電センサに接続された共通のコントロールユニットと、各作業領域に設けられ、かつ前記コントロールユニットからの点灯指令に応じて、外部から視認可能な点灯状態を呈する作業指示表示手段と、前記各光電センサからの受光信号に基づいて、各作業領域におけるピッキング動作を検出する検出手段とを備えたピッキングシステムにおいて、
   前記コントロールユニットには、前記各作業領域の標準作業時間をそれぞれ設定するためのタイマ設定手段が設けられるとともに、外部からの作業指示点灯信号を受けたとき、又は光電センサが遮光を検出したときに時間を計測する計時手段が設けられ、さらに、前記計時手段により前記標準作業時間に達したことが計測され、かつ、前記標準作業時間内にピッキング動作が行われなかった場合のみに、ピッキング動作の遅延を報知する遅延報知手段が設けられ、前記遅延報知手段の報知動作を、作業者の動作に基づいて解除する報知解除手段が設けられていることを特徴とするピッキングシステム。
6. 請求項５において、前記報知解除手段は、次のピッキング動作が行われると、報知動作が解除されるように構成されていることを特徴とするピッキングシステム。
7. 請求項５において、前記報知解除手段は、作業者が前記光電センサの光路を遮光し、この遮光の後に再び入光することにより報知動作が解除されるように構成されていることを特徴とするピッキングセンサ。
8. 請求項７において、作業者による前記光路の遮光と入光が複数回繰り返されることにより報知動作が解除されるように構成されていることを特徴とするピッキングセンサ。

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