JP6647266B2

JP6647266B2 - 出庫処理システム及び出庫処理方法

Info

Publication number: JP6647266B2
Application number: JP2017213594A
Authority: JP
Inventors: 直幸古賀; 千春吉田; 勉添田; 直城藤本
Original assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Current assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2037-11-06
Also published as: JP2019085213A

Description

本発明は、出庫処理システム及び出庫処理方法に関し、特に、仕分け情報を用いて物流倉庫から複数のケースを出庫する出庫処理システム等に関する。

特許文献１には、搬送されてくる積み荷をリアルタイムに認識し、ロボットが、認識された積み荷をパレット上に自動的に配置することが記載されている。

特開２０００−１６８９５８号公報

しかしながら、様々な種類の積み荷が混在する場合、通常、出庫個数の管理などのために、種類ごとに積み荷がまとめて出庫されて搬送される。そうすると、特許文献１記載の背景技術にあるように、出庫された積み荷を順にパレット上に積む場合には、同じ種類の積み荷を、多数、順に積むなどのように、全体として効率よくパレット上へ積むことができない。

さらに、最近、積み荷は、段ボールケース等に入れられている。段ボールケース等は、単価を下げるために強度が低下し、外面の破損等が生じている場合が増えている。そうすると、ロボットなどによる自動化では、出庫すべきケースの形状が異なる等と認識して積み込み処理を停止してしまう。そのため、結局は、人手による復旧が必要となる。

このように、ロボット等による自動化の効率は向上せず、かつ、結局は人手での復旧が必要となるため、現状では、積み込み処理を人手作業で行うのが一般的となっている。

よって、本発明は、物流倉庫から出庫したケースをパレット上に自動的に積む作業をできるだけ継続することに適した出庫処理システム等を提供することを目的とする。

本願発明の第１の観点は、仕分け情報を用いて物流倉庫から複数のケースを出庫する出庫処理システムであって、出庫された前記複数のケースをパレットに配置するためのパレタイズ情報を生成するパレタイズ情報生成部と、出庫された前記複数のケースをパレットに配置するロボットと、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記各ケースを前記パレットに配置できるか否かを判定する判定部と、前記判定部が、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従っていずれかのケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、前記パレットに配置されたケース以外の一部又は全部のケースに対するパレタイズ情報を修正して修正パレタイズ情報を生成するパレタイズ情報修正部を備え、前記ロボットは、前記判定部が、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記ケースを前記パレットに配置できると判定した場合に、前記パレタイズ情報に従って前記ケースを前記パレットに配置し、前記判定部が、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、前記修正パレタイズ情報に従って前記ケースを前記パレットに配置する。

本願発明の第２の観点は、第１の観点の出庫処理システムであって、パレタイズ情報に基づいて、前記ロボットが前記複数のケースを前記パレットに配置する順番を特定する搬送順序情報を生成する搬送順序情報生成部と、前記搬送順序情報に従って出庫された前記複数のケースを並べ替える並べ替え装置を備え、前記判定部は、前記並べ替え装置により並べ替えられた前記複数のケースに対して、順に、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記パレットに配置できるか否かを判定し、前記パレタイズ情報修正部は、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記パレットに配置できないと判定された前記ケースに対して、前記パレタイズ情報を、順序の修正、配置する位置の変更、及び、異なるパレットへの配置、の少なくとも一つにより修正する。

本願発明の第３の観点は、第２の観点の出庫処理システムであって、前記並べ替え部による並べ替え後のケースを検出する配置前検出部を備え、前記判定部は、前記配置前検出部が検出したケースの形状及び／又は種類がパレタイズ情報における次に配置するケースの形状及び／又は種類と異なる場合、前記ロボットが、前記パレタイズ情報に従って、当該ケースを前記パレットに配置できないと判定する。

本願発明の第４の観点は、第２又は第３の観点の出庫処理システムであって、前記パレットに配置されたケースを検出する配置後検出部を備え、前記判定部は、前記パレタイズ情報において次にケースを配置するスペースが不足する場合及び／又は次にケースを配置する面が傾いている場合、前記ロボットが、前記パレタイズ情報に従って、当該ケースを前記パレットに配置できないと判定する。

本願発明の第５の観点は、仕分け情報を用いて物流倉庫から複数のケースを出庫する出庫処理システムにおける出庫処理方法であって、当該出庫処理システムは、出庫された前記複数のケースをパレットに配置するためのパレタイズ情報を生成するパレタイズ情報生成部と、出庫された前記複数のケースをパレットに配置するロボットと、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って少なくとも一つのケースを前記パレットに配置できないと判定された場合に、前記パレットに配置されたケース以外の一部又は全部のケースに対するパレタイズ情報を修正して修正パレタイズ情報を生成するパレタイズ情報修正部を備え、前記ロボットが、判定部が、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記ケースを前記パレットに配置できると判定した場合に、前記パレタイズ情報に従って前記ケースを前記パレットに配置し、前記判定部が、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、前記修正パレタイズ情報に従って前記ケースを前記パレットに配置するステップを含む。

パレタイズ情報を用いて物流倉庫からの出庫作業を自動化した場合、例えば、パレタイズ情報に従った順番とは異なる順番でケースが並べられていたり、ケースが破損していたり、パレット上のケースが傾いたり、パレット上にケースを置くスペースがなかったりするなど、ロボットがパレタイズ情報に従ってケースをパレット上に配置することができない場合が生じる。本願発明の各観点によれば、判定部によりこのような事態が生じたか否かを判定し、配置できないと判定した場合には、パレタイズ情報修正部がパレタイズ情報を修正して、例えば、配置の位置を変更したり、配置の順序を変更したり、異なるパレットを用意して積み込んだりすることにより、できるだけロボットによる積み込む作業を継続することが可能になる。

なお、特許文献１記載の背景技術では、積み荷をリアルタイムに認識し、パレット上に配置するものである。事前にパレタイズ情報を生成し、これを修正するものではない（特許文献１の０００５段落参照）。

さらに、本願発明の第２の観点によれば、パレタイズ情報を用いて生成された搬送順序情報によりケースを並べ替えてパレット上に配置することにより、全体としてのパレットへの配置を効率よく行うとともに、それぞれのケースをパレタイズ情報に従ってパレット上に配置できるか否かを判断して、できないときにはリアルタイムに修正することにより、できるだけパレット上への配置を継続する。

本願発明の実施の形態に係る出庫処理システムの一例を示すブロック図である。図１の出庫処理システム１において、パレタイズ情報の修正処理の一例を説明するための図である。

以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。

図１は、本願発明の実施の形態に係る出庫処理システムの一例を示すブロック図である。出庫処理システム１は、物流倉庫３から、仕分け情報により複数のケースを出庫してパレット１３に積んで、配送先へと配送する。出庫処理システム１は、仕分けソータ５と、ソータ切出し搬送部７と、並べ替え装置９と、ロボット１１と、パレット１３と、配置前撮影部１５と、配置後撮影部１７と、ケース情報記憶部２１と、仕分け情報記憶部２３と、切出し搬送情報生成部２５と、切出し搬送情報記憶部２７と、パレタイズ情報生成部２９と、パレタイズ情報記憶部３１と、搬送順序情報生成部３３と、搬送順序情報記憶部３５と、動作情報生成部３７と、動作情報記憶部３９と、判定部４１と、パレタイズ情報修正部４３を備える。

出庫処理システム１において、物流倉庫３は、流通させる物を複数のケースに収納して保管する。ケース情報記憶部２１は、例えば、各ケースに収納されている物や、ケースの形状（サイズ）、重量、天地、壊れなどを特定するケース情報を記憶する。

仕分け情報記憶部２３は、物流倉庫３に保管されているケースから、出庫するケースを特定する仕分け情報を記憶する。仕分けソータ５は、仕分け情報を用いて、物流倉庫３から出庫された複数のケースのうち、パレット１３に配置して配送先に届けるものを仕分ける。

仕分けソータ５により仕分けられた複数のケースは、複数のロボットにより並列にパレットへの積み込み作業が行われる。切出し搬送情報生成部２５は、仕分け情報を用いて、各ロボットが積み込み作業を行うケースを特定し、切出し搬送情報を生成する。切出し搬送情報記憶部２７は、切出し搬送情報を記憶する。ソータ切出し搬送部７は、切出し搬送情報を用いて、ロボット１１が積み込み作業を行うケースを切出し、並べ替え装置９へと送る。

パレタイズ情報生成部２９は、仕分け情報とケース情報を用いて、パレット１３に、ケースを積みつける積みつけパターンであるパレタイズ情報を生成する。パレタイズ情報記憶部３１は、パレタイズ情報を記憶する。

搬送順序情報生成部３３は、切出し搬送情報とパレタイズ情報を用いて、積み込む順序を生成して、搬送順序情報を生成する。搬送順序情報記憶部３５は、搬送順序情報を記憶する。搬送順序は、例えば、荷下ろししやすい順序の逆順（パレタイズ配送逆順）や、積載効率のよい、荷崩れしにくい順序（大きい荷が下、重い荷が下）などを考慮する。並べ替え装置９は、搬送順序情報を用いて、ソータ切出し搬送部７が切り出したケースを並べ替える。

動作情報生成部３７は、ロボット１１が、並べ替え装置９が並べ替えたケースを、順に、パレット１３に配置するための動作を特定する動作情報を生成する。動作情報記憶部３９は、動作情報を記憶する。ロボット１１は、並べ替え装置９が並べ替えたケースを、動作情報を用いてパレット１３に配置する。

配置前撮影部１５と配置後撮影部１７は、それぞれ、ロボット１１がパレット１３に配置する前及び後のケースを撮影する。判定部４１は、配置前撮影部１５及び配置後撮影部１７が撮影したケースを参照して、パレタイズ情報に従ってロボット１１がパレット１３にケースを配置できるか否かを判定する。パレタイズ情報修正部４３は、判定部４１が、ロボット１１がパレット１３にケースを配置できないと判定した場合に、パレタイズ情報をリアルタイムに修正して、修正パレタイズ情報を生成する。動作情報生成部３７は、修正パレタイズ情報に従い、修正された動作情報を生成する。ロボット１１は、修正された動作情報に従って、ケースをパレット１３に配置する。

図２は、図１の出庫処理システムにおいて、パレタイズ情報の修正処理の一例を説明するための図である。この例では、商品Ａが２つ（Ａ₁及びＡ₂）、商品Ｂが２つ（Ｂ₁及びＢ₂）、商品Ｃが２つ（Ｃ₁及びＣ₂）、商品Ｄが１つ、である。物流倉庫からは、商品Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｃ₂及びＤが、順に出庫される。簡単のために２次元的に配置する。商品ＢとＣの横幅は同じである。商品ＡとＤは高さが同じである。商品ＡとＤの高さは、商品ＢとＣの高さの合計と同じである。商品Ｄの横幅は、商品ＢとＣの横幅の２倍である。

図２（ａ）は、パレタイズ情報の一例を示す。この例では、商品Ａ₁を積み込み、その横に商品Ｂ₁を、商品Ｂ₁の横に商品Ｃ₁を積み込む。そして、商品Ｃ₂を商品Ｂ₁の上に積み、商品Ｂ₂を商品Ｃ₁の上に積む。そして、商品Ｄを商品Ａ₁及び商品Ｃ₂の一部の上に積み、その横に商品Ａ₂を積む。そのため、搬送順序情報は、Ａ₁、Ｂ₁、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｂ₂、Ｄ、Ａ₂である。並べ替え装置９は、出庫された商品Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₁、Ｂ₂、Ｃ₁、Ｃ₂及びＤを、搬送順序情報に従って並べ替える。

図２（ｂ）は、並べ替え装置９による並べ替えが不適切であった場合のパレタイズ情報の修正の一例を示す。商品が、Ａ₁、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｂ₁、Ｂ₂、Ｄ、Ａ₂の順に並べ替えられたとする。配置前撮影部１５により、Ｂ₁よりも先にＣ₁が検出されたとき、判定部４１は、パレタイズ情報に従って積み込むことはできないと判定する。本例では、Ｂ₁とＣ₁を積む順序は、いずれでも可能である。そのため、図２（ｂ）にあるように、パレタイズ情報修正部４３は、Ｂ₁よりも先にＣ₁を積み、その後に、Ｂ₁を検出したときに、Ｃ₁の上にくるようにパレタイズ情報を変更する。なお、この場合は、パレタイズ情報修正部４３は、Ｃ₁が検出されたタイミングで、Ｂ₁が検出されるまで仮置台で各商品を保管し、図２（ａ）のように積み付けるようにパレタイズ情報を修正してもよい。

図２（ｃ）は、商品Ａ₁のケースの上方が破損している場合の修正の一例を示す。配置前撮影部１５により商品Ａ₁のケースの上方が破損している場合、パレタイズ情報によればＡ₁の上方にＤを積むため、判定部４１は、パレタイズ情報に従って積み込むことはできないと判定する。この場合、パレタイズ情報修正部４３は、商品Ａが、Ａ₁以降に同じ商品であるＡ₂があり、商品Ａ₂の上方には商品が積まれないことから、パレタイズ情報を、Ａ₁とＡ₂を交換して配置するように修正する。ロボット１１は、配置前撮影部１５が商品Ａ₂を検出するまで、商品Ａ₁、Ｂ₁、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｂ₂及びＤを仮置台に保管する。配置前撮影部１５が商品Ａ₂を検出すると、ロボット１１は、商品Ａ₁に代えて商品Ａ₂を配置し、パレタイズ情報と同様に商品Ｂ₁、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｂ₂及びＤを配置し、そして、商品Ａ₁を配置する。なお、搬送順序情報生成部３３は、パレタイズ情報の修正にともない、できるだけ早く商品Ａ₂をロボット１１に送るように搬送順序情報を修正してもよい。

図２（ｄ）並びに（ｅ１）及び（ｅ２）は、商品Ｃ2を積む際に荷崩れを生じ、ケースを置くスペースがない場合の一例を示す。図２（ｄ）は、パレタイズ情報に従って商品Ａ₁、Ｂ₁及びＣ₁を配置し、商品Ｃ₂を配置しようとしたときに、商品Ｃ₂が崩れた場合を示す。この場合、判定部４１は、商品Ｂ₂を置くべきスペースがなく、かつ、商品Ｃ₂の上に商品を置くことができないため、パレタイズ情報に従って積み込むことができないと判定する。パレタイズ情報修正部４３は、商品Ａ₁の上には商品を置くことができるため、図２（ｅ１）にあるように、商品Ａ₂を、商品Ａ₁の上に置くようにパレタイズ情報を修正する。商品Ｂ₂及びＤは、このパレットには置くことができないため、図２（ｅ２）にあるように、他のパレットを用意しておくように修正する。

１出庫処理システム、３物流倉庫、５仕分けソータ、７ソータ切出し搬送部、９並べ替え装置、１１ロボット、１３パレット、１５配置前撮影部、１７配置後撮影部、２１ケース情報記憶部、２３仕分け情報記憶部、２５切出し搬送情報生成部、２７切出し搬送情報記憶部、２９パレタイズ情報生成部、３１パレタイズ情報記憶部、３３搬送順序情報生成部、３５搬送順序情報記憶部、３７動作情報生成部、３９動作情報記憶部、４１判定部、４３パレタイズ情報修正部

Claims

仕分け情報を用いて物流倉庫から複数のケースを出庫する出庫処理システムであって、
出庫された前記複数のケースをパレットに配置するロボットと、
前記ロボットが出庫された前記複数のケースをパレットに積みつける積みつけパターンであるパレタイズ情報を生成するパレタイズ情報生成部と、
パレタイズ情報を用いて積み込む順序に前記複数のケースを並べ替える並べ替え装置と、
判定部と、
パレタイズ情報修正部を備え、
前記ロボットが第１ケースに続いて配置するケースを後続ケースとして、
前記判定部は、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記第１ケースを前記パレットに配置した後に、前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できるか否かを判定して、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できると判定した場合に、前記ロボットは、前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置し、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、
前記パレタイズ情報修正部は、前記パレットに配置されたケース以外の一部又は全部のケースのパレタイズ情報を利用して、前記パレタイズ情報を修正して修正パレタイズ情報を生成し、
前記ロボットは、前記修正パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置し、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、前記パレタイズ情報修正部は、前記後続ケースの積み込み順序が前記パレタイズ情報と異なるならば、前記修正パレタイズ情報において、前記パレタイズ情報におけるケースの積み込み順序を変更するようにし、及び／又は、前記ロボットが、前記後続ケースを仮置台に置き、さらに続くケースの一部又は全部を前記パレットに配置した後に前記後続ケースを前記パレットに配置するようにする、出庫処理システム。
仕分け情報を用いて物流倉庫から複数のケースを出庫する出庫処理システムであって、
出庫された前記複数のケースをパレットに配置するロボットと、
前記ロボットが出庫された前記複数のケースをパレットに積みつける積みつけパターンであるパレタイズ情報を生成するパレタイズ情報生成部と、
パレタイズ情報を用いて積み込む順序に前記複数のケースを並べ替える並べ替え装置と、
判定部と、
パレタイズ情報修正部を備え、
前記ロボットが第１ケースに続いて配置するケースを後続ケースとして、
前記判定部は、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記第１ケースを前記パレットに配置した後に、前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できるか否かを判定して、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できると判定した場合に、前記ロボットは、前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置し、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、
前記パレタイズ情報修正部は、前記パレットに配置されたケース以外の一部又は全部のケースのパレタイズ情報を利用して、前記パレタイズ情報を修正して修正パレタイズ情報を生成し、
前記ロボットは、前記修正パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置し、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、前記パレタイズ情報修正部は、前記判定部が前記後続ケースの上方に他のケースを載置できないために前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定したならば、前記修正パレタイズ情報において、当該後続ケースを、上方に他のケースを載置しない位置に修正する、出庫処理システム。
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、前記パレタイズ情報修正部は、前記パレタイズ情報が指定する位置に前記後続ケースを配置できないときは、前記修正パレタイズ情報において、前記パレットにおいて前記後続ケースを配置する位置を変更し、及び／又は、前記後続ケースを他のパレットに配置するようにする、請求項１又は２に記載の出庫処理システム。
仕分け情報を用いて物流倉庫から複数のケースを出庫する出庫処理システムにおける出庫処理方法であって、
当該出庫処理システムは、
出庫された前記複数のケースをパレットに配置するロボットと、
前記ロボットが出庫された前記複数のケースをパレットに積みつける積みつけパターンであるパレタイズ情報を生成するパレタイズ情報生成部と、
パレタイズ情報を用いて積み込む順序に前記複数のケースを並べ替える並べ替え装置と、
判定部と、
パレタイズ情報修正部を備え、
前記ロボットが第１ケースに続いて配置するケースを後続ケースとして、
前記判定部が、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記第１ケースを前記パレットに配置した後に、前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できるか否かを判定して、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できると判定した場合に、前記ロボットは、前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置し、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、
前記パレタイズ情報修正部は、前記パレットに配置されたケース以外の一部又は全部のケースのパレタイズ情報を利用して、前記パレタイズ情報を修正して修正パレタイズ情報を生成し、
前記ロボットは、前記修正パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置するステップを含み、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、前記パレタイズ情報修正部は、前記後続ケースの積み込み順序が前記パレタイズ情報と異なるならば、前記修正パレタイズ情報において、前記パレタイズ情報におけるケースの積み込み順序を変更するようにし、及び／又は、前記ロボットが、前記後続ケースを仮置台に置き、さらに続くケースの一部又は全部を前記パレットに配置した後に前記後続ケースを前記パレットに配置するようにする、出庫処理方法。
仕分け情報を用いて物流倉庫から複数のケースを出庫する出庫処理システムにおける出庫処理方法であって、
当該出庫処理システムは、
出庫された前記複数のケースをパレットに配置するロボットと、
前記ロボットが出庫された前記複数のケースをパレットに積みつける積みつけパターンであるパレタイズ情報を生成するパレタイズ情報生成部と、
パレタイズ情報を用いて積み込む順序に前記複数のケースを並べ替える並べ替え装置と、
判定部と、
パレタイズ情報修正部を備え、
前記ロボットが第１ケースに続いて配置するケースを後続ケースとして、
前記判定部が、前記ロボットが前記パレタイズ情報に従って前記第１ケースを前記パレットに配置した後に、前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できるか否かを判定して、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できると判定した場合に、前記ロボットは、前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置し、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、
前記パレタイズ情報修正部は、前記パレットに配置されたケース以外の一部又は全部のケースのパレタイズ情報を利用して、前記パレタイズ情報を修正して修正パレタイズ情報を生成し、
前記ロボットは、前記修正パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置するステップを含み、
前記判定部が前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定した場合に、前記パレタイズ情報修正部は、前記判定部が前記後続ケースの上方に他のケースを載置できないために前記パレタイズ情報に従って前記後続ケースを前記パレットに配置できないと判定したならば、前記修正パレタイズ情報において、当該後続ケースを、上方に他のケースを載置しない位置に修正する、出庫処理方法。