JP6772850B2 - スタッカクレーン及びスタッカクレーンの集品方法 - Google Patents

Description

本発明は、スタッカクレーン及びその集品方法、特に、昇降台においてピッキングが可能なスタッカクレーン及びその集品方法に関する。

従来のピッキング作業は、自動倉庫から所望の商品をピッキング作業場へ搬送して、そこでピッキング装置又は作業員によって必要数の商品をピックアップして、別の小売店等のルートごとのパレットに積み変えたり、コンベア上へ載せ替えたりしていた。
上記の設備では、ピックアップ作業場において一度にピックアップできる商品の種類は限られている。したがって、商品の種類が多くなると、自動倉庫とピッキング作業場との間でパレットの搬送を頻繁に繰り返す必要があり、そのために搬送時間が長くなっていた。

そこで、上記問題を解決するために、昇降台にピッキングロボットを設けたスタッカクレーンが提案されている。この装置では、昇降台においてピッキングが可能である（例えば、特許文献１を参照）。

特開平８−１３３４１６号公報

特許文献１に記載のスタッカクレーンでは、昇降台上でのピッキング時には在庫容器と集品容器が昇降台上に置かれており、在庫容器内の商品が集品容器に投入される。したがって、昇降台に置くことができる在庫容器及び集品容器の数が限定されており、そのため多数種類の商品をピッキングできなかった。

本発明の目的は、昇降台にピッキング装置が設けられたスタッカクレーンにおいて、多数種類の物品のピッキングを可能にすることにある。

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スタッカクレーンは、走行車と、マストと、昇降台と、容器載置部と、移載装置と、ピッキング装置と、ホッパー装置とを備えている。
走行車は、棚を有するラックの近傍を走行する。
マストは、走行車に設けられている。
昇降台は、マストに沿って昇降する。
移載装置は、昇降台に設けられ、上方が開放した容器を昇降台内の容器載置部とラックの棚との間で移載する。
ピッキング装置は、昇降台に設けられ、容器内の物品を取り出す。
ホッパー装置は、昇降台に設けられる。ホッパー装置には、ピッキング装置により取り出された物品が供給される。ホッパー装置は、供給された物品を容器載置部に置かれた容器に供給する。

このスタッカクレーンでは、ピッキング装置が、容器載置部に置かれた在庫容器から物品を取り出し、次に、物品をホッパー装置に供給する。そして、その後に、ホッパー装置が、物品を容器載置部に置かれた集品容器に供給する。在庫容器とは、取り出される物品が入った容器である。集品容器とは、物品が供給される容器である。
このようにホッパー装置を用いることで、在庫容器から物品を取り出す動作と、集品容器に向けて物品を供給する動作とが別々に行われる。したがって、在庫容器から物品を取り出す動作のときに容器載置部に集品容器を置いておく必要がなく、そのため容器載置部における在庫容器の数を多くできる。また、在庫容器から物品を取り出す動作において、在庫容器を交換することで、多数種類の物品をホッパー装置に供給できる。さらに、集品容器に物品を供給する動作のときに在庫容器を容器載置部に置いておく必要がなく、そのため容器載置部における集品容器の数を多くできる。以上の結果、多数種類の物品のピッキングを短時間で行うことができる。

ホッパー装置は、本体と、供給口と、排出口と、扉部材とを有していてもよい。本体は、容器載置部に置かれた容器よりも上方に配置されている。供給口は、ピッキング装置により物品を供給可能に開いている。排出口は、物品を容器載置部に置かれた容器内へ落下可能な位置に設けられている。扉部材は、排出口を開閉する。
このスタッカクレーンでは、ホッパー装置は物品の自重を利用して、物品を容器に向けて落下させる。

扉部材は、ピッキング装置で保持して開閉可能な取手部を有していてもよい。
このスタッカクレーンでは、扉部材の開閉にピッキング装置を利用でき、駆動する部材を減らせる。

ホッパー装置の本体は、容器に向けて傾斜した傾斜下面を内部に有していてもよい。
このスタッカクレーンでは、ホッパー装置が、重力を利用して物品を容器に向けて落下させることができ、傾斜面で滑らせることで物品への衝撃を減らせる。

ホッパー装置は、傾斜下面を構成する可動式の傾斜下面部材と、扉部材が開く動作に連動して傾斜下面部材の傾斜を大きくする連動機構と、を有していてもよい。
このスタッカクレーンでは、ホッパー装置内の物品が強制的に排出されるので、物品が確実に容器に供給される。

スタッカクレーンは、カメラと、制御部とをさらに備えていてもよい。
カメラは、容器載置部の上方に配置され、容器載置部に置かれた容器の内部を撮影可能である。
制御部は、カメラによる撮像に基づいて、移載装置及びピッキング装置の動作を制御する。制御部は、ピッキング装置を動かすことでカメラの位置を変更する。
このスタッカクレーンでは、カメラを移動させるための特別な駆動機構が不要になり、そのため構造が簡単になる。

ピッキング装置は、昇降台の中央に配置されていてもよい。
移載装置は、ピッキング装置の走行方向両側にそれぞれ配置された移載部を有していてもよい。
ホッパー装置は、移載部の走行方向前側及び後側にそれぞれ配置されていてもよい。
このスタッカクレーンでは、移載部とホッパーの組が複数設けられ、１つのピッキング装置が、複数の組を利用して物品のピッキングを行う。

本発明の他の見地に係るスタッカクレーンの集品方法は、下記のスタッカクレーンに用いられる。スタッカクレーンは、棚を有するラックの近傍を走行する走行車と、走行車に設けられたマストと、マストに沿って昇降する昇降台と、昇降台に設けられた、上方が開放した容器を昇降台内の容器載置部とラックの棚との間で移載する移載装置と、昇降台に設けられた、容器内の物品を取り出すピッキング装置と、昇降台に設けられた、ピッキング装置により取り出された物品が供給され、供給された物品を容器載置部に置かれた容器に向けて落下させる複数のホッパーと、を備えている。

このスタッカクレーンの集品方法は、下記のステップを備えている。
◎移載装置によって、在庫容器を容器載置部に搬入するステップ
◎ピッキング装置によって、在庫容器から物品を仕向け先別にホッパーに供給するステップ
◎移載装置によって、在庫容器を容器載置部から搬出するステップ
◎上記ステップを繰り返すことでホッパー内の物品を集品容器に向けて落下させることができる状態になれば、移載装置によって、集品容器を容器載置部に搬入するステップ
◎ホッパーを開くことで、ホッパー内の物品を集品容器に向けて落下させるステップ

この集品方法では、ピッキング装置が、容器載置部に置かれた在庫容器から物品を取り出し、次に、物品を仕向け先別にホッパーに供給する。このピッキング動作が繰り返されてホッパーに例えば仕向け先別の物品がそろえられると、集品容器が容器載置部に搬入され、ホッパー装置が物品を集品容器に向けて落下させる。
このようにホッパー装置が用いられることで、在庫容器から物品を取り出す動作と、集品容器に向けて物品を落下させる動作とが別々に行われる。したがって、在庫容器から物品を取り出す動作のときに容器載置部に集品容器を置いておく必要がなく、そのため容器載置部における在庫容器の数を多くできる。また、在庫容器から物品を取り出す動作において、在庫容器を交換することで、多数種類の物品をホッパー装置に供給できる。さらに、集品容器に向けて物品を落下させる動作のときに在庫容器を容器載置部に置いておく必要がなく、そのため容器載置部における集品容器の数を多くできる。以上の結果、多数種類の物品のピッキングを短時間で行うことができる。

本発明に係るスタッカクレーンでは、昇降台に設けられたピッキング装置によって、多数種類の物品のピッキングが可能である。

本発明の一実施形態が採用されたピッキング・システムの模式的平面図。 自動倉庫の部分正面図。 スタッカクレーンの模式的平面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の正面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の斜視図。 スタッカクレーンの制御構成のブロック図。 ピッキングを行う主体を決定するフローチャート。 １回の仕分け作業の全体動作のフローチャート。 容器載置部への在庫容器の搬入から、容器載置部からの集品容器の搬出までの一連の動作のフローチャート。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の斜視図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の正面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図。 スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図。 容器載置部、移載装置、ラックの棚の位置関係を示す模式的平面図。 ホッパーの斜視図。 ホッパーの斜視図。 ホッパーの斜視図。

１．第１実施形態
（１）ピッキング・システム
図１を用いてピッキング・システム１を説明する。図１は、ピッキング・システムの模式的平面図である。
ピッキング・システム１は、倉庫内で集品つまりピッキング（仕向け先ごとに複数種類の物品を容器に集めること）を行うシステムである。なお、このピッキング・システム１は、工場の部品倉庫、一般物流倉庫等に適用可能であるが、特に、注文者の数及び物品の数及び種類が多数となるような例えば一般消費者用の通信販売用物品倉庫に最適である。なお、物品とは、商品、ワーク、荷物と呼ばれるものであり、後述するピッキング装置でピッキング可能なものを対象にする。
ピッキング・システム１では、後述するように、スタッカクレーンのピッキング装置によるピッキングと、ピッキング・ステーションにおける作業者によるピッキングとの両方が可能である。これにより、ピッキング装置でピッキングできる形状の物品はピッキング装置で自動ピッキングし、そうでない物品は同一システム内でピッキング・ステーションに移動し、作業者がピッキングを実行する。

ピッキング・システム１は、自動倉庫３を有している。
自動倉庫３は、複数のラック５を有している。ラック５は、図１の一水平方向であるＹ方向に延びており、一水平方向であるＸ方向（Ｙ方向に直交）に並んで配置されている。ラック５は、上下方向に複数段かつ走行方向に複数の棚５ａを有している。棚５ａは、物品が入った容器１３を収納可能である。この実施形態では、容器１３は、Ｘ方向に２個が並んで配置されている。
容器１３は、ケース、バケットとも言われ、上方が開放されており物品を収納可能な部材である。以下、ピッキング前の単一の種類の物品が入ったものを在庫容器１３Ａと呼び、ピッキング後の例えば仕向け先ごとの複数種類の物品が入ったもの又は入る予定のものを集品容器１３Ｂと言う。なお、以下、在庫容器１３Ａには物品がバラ積みされた例を説明するが、在庫容器１３Ａに物品が整然と積み上げられた例にも本発明を適用できる。

ピッキング・システム１は、ピッキング・ステーション１５を有している。ピッキング・ステーション１５は、作業者Ｓがピッキング作業を行う場所である。ピッキング・ステーション１５は、懸垂式スタッカクレーン１７（後述）の走行通路の側方に配置されている。なお、ピッキング・ステーションの位置、数、構造は特に限定されない。ピッキング・ステーションは、自動倉庫３内に配置されていてもよい。

（２）スタッカクレーン
自動倉庫３は、ラック５に沿って設けられた天井レール７を有している。具体的には、天井レール７は、ラック５の間の通路５ｂの上方に配置されている。天井レール７は、ラック５より高い位置、すなわち、複数段の棚５ａより高い位置に設けられている。また、天井レール７は、平面レイアウトにおいて、曲線部を有する複数の周回ルートを有しており、さらに分岐部、合流部を有している。
自動倉庫３は、ラック５に沿って設けられた下部ガイドレール９を有している。具体的には、下部ガイドレール９は、ラック５の間の通路５ｂの床面に配置されている。
自動倉庫３は、懸垂式スタッカクレーン１７（以下、「スタッカクレーン１７」という）を有している。「懸垂式」とは、上部構造が、走行及び分岐を行い、さらには下部構造を懸垂していることをいう。スタッカクレーン１７は、図２に示すように、天井レール７から懸垂した状態で走行する。

図１及び図３に示すように、スタッカクレーン１７は、上部走行台車１９を有している。上部走行台車１９は駆動力を発生することで天井レール７に沿って走行する装置である。上部走行台車１９は、走行方向に並んで配置された複数の駆動台車２１を有している。この実施形態では、駆動台車２１は８台設けられている。図３は、スタッカクレーンの概略平面図である。
なお、図２に示すように、スタッカクレーン１１は、下部走行台車２３を有している。下部走行台車２３は、下部ガイドレール９に沿って案内される。
スタッカクレーン１１は、走行方向すなわち前後方向に並んだ一対のマスト２４を有している。一対のマスト２４は、上下方向に長く延びている。

（３）移載装置、ピッキング装置、ホッパー装置の概略構成
図４〜図６を用いて、昇降台２５に搭載された自動ピースピッキング装置３０の概略を説明する。図４はスタッカクレーンの昇降台及び移載装置の側面図であり、図５はそれらの上面図であり、図６はそれらの斜視図である。
自動ピースピッキング装置３０は、自動倉庫３内で物品を移載しながら、スタッカクレーン１７の昇降台２５上でピッキング装置３３が自動ピースピッキングを実施し、ピッキング完了した物品の次工程への搬送も自動倉庫３で自動的に実施する一連のピッキング・システムを実現している。
自動ピースピッキング装置３０は、移載装置３１を有している。移載装置３１は、昇降台２５の下部に設けられ、容器１３を容器載置部２７と棚５ａや他の載置部との間で移載する。

自動ピースピッキング装置３０は、ピッキング装置３３を有している。ピッキング装置３３は、昇降台２５に設けられ、容器１３内の物品を取り出す。ピッキング装置３３は、例えば、公知の多関節ロボットである。ただし、ピッキング装置はロボットに限定されず、他の装置であってもよい。
自動ピースピッキング装置３０は、ホッパー装置３５を有している。ホッパー装置３５は、物品が仮置きされるバッファ装置として機能する装置である。ホッパー装置３５は、昇降台２５に設けられる。ホッパー装置３５には、ピッキング装置３３により集品された物品が供給される。ホッパー装置３５は、供給された物品を容器載置部２７に置かれた容器１３に供給する。
なお、図４及び図６では、昇降台２５の上部にも移載装置が設けられているが、説明を省略する。この移載装置の有無、種類等は特に限定されない。

（４）移載装置、ピッキング装置、ホッパー装置の詳細構成
移載装置３１は、走行方向（Ｙ方向）に並んで配置された移載部３１Ａ、３１Ｂを有している。図２１に示すように、移載部３１Ａ、移載部３１Ｂは、各々、２個の容器１３を同時に移載可能なリアフック式移載装置である。このため、容器載置部２７は、移載部３１Ａ、３１Ｂに対応して２箇所の第１容器載置部２７Ａ及び第２容器載置部２７Ｂを有しており、合計４個の容器１３を載置できる。なお、移載装置の移載方式、移載部の数、移載可能な容器の数は特に限定されない。図２１は、容器載置部、移載装置、ラックの棚の位置関係を示す模式的平面図である。
ピッキング装置３３は、容器１３内の物品を取り出して、ホッパー装置３５に供給する。ピッキング装置３３は、昇降台２５の中央に配置されている。つまり、ピッキング装置３３は、移載部３１Ａ、３１Ｂの走行方向間に配置されている。なお、ピッキング装置３３は、物品を吸着保持可能な吸着部と、移動自在なアームとを有している公知の装置である。

ホッパー装置３５は、移載部３１Ａの走行方向前側に配置された一対のホッパー３５Ａと、移載部３１Ｂの走行方向後側に配置された一対のホッパー３５Ｂとを有している。一対のホッパー３５Ａ同士は、移載方向（Ｘ方向）に並んでおり、一対の移載部３１Ａに配置された２つの容器１３に対してそれぞれに向けて物品を落下させることできるようになっている。また、一対のホッパー３５Ｂ同士は、移載方向（Ｘ方向）に並んでおり、一対の移載部３１Ｂに配置された容器１３に対してそれぞれに向けて物品を落下させることができるようになっている。つまり、各ホッパー３５Ａ、３５Ｂは各容器１３に対応して設けられており、同じ数である。以上のように、移載部とホッパーの組が複数設けられ、１つのピッキング装置３３が、複数の組を用いて物品のピッキングを行うことができる。

ホッパー３５Ａ、３５Ｂは、図４に示すように、各々、本体４１と、供給口４３と、排出口４５、扉部材４７とを有している。本体４１は、容器載置部２７に置かれた容器１３よりも上方に配置されている。供給口４３は、ピッキング装置３３により物品を供給可能に開いている。排出口４５は、容器載置部２７に置かれた容器１３内へ物品を落下可能な位置に設けられている。扉部材４７は、排出口４５を開閉する。このように、ホッパー装置３５は物品の自重を利用して、物品を容器１３に向けて落下させることができる。
扉部材４７は、ピッキング装置３３で保持して開閉可能な取手部４９を有している。したがって、扉部材４７の開閉にピッキング装置３３を利用でき、駆動する部材を減らせる。
ホッパー３５Ａ、３５Ｂの本体４１は、容器１３に向けて傾斜した傾斜下面を内部に有している（後述）。したがって、ホッパー３５Ａ、３５Ｂが、重力を利用して物品を容器１３に供給でき、傾斜面で滑らせることで物品への衝撃を減らせる。

昇降台２５には、カメラ装置５１が設けられている。カメラ装置５１は、容器載置部２７の上方に配置され、容器載置部２７に置かれた容器１３の内部を撮影可能である。カメラ装置５１は例えば３Ｄカメラである。
カメラ装置５１は１台で全ての容器１３を撮影可能とするため、カメラ装置５１の位置を変更する機構が用いられる。例えば、カメラ装置５１は、天井部にＸＹ方向に自由に動けるようにレール５２に吊り下げられており、ピッキング装置３３によって移動可能となっている。具体的には、ピッキング装置３３は、カメラ装置５１の取手５５を引っ張ることで、カメラ装置５１を目標とする在庫容器１３Ａの上方に位置決めする。このため、カメラ装置５１を移動させるための特別な駆動機構が不要になり、そのため構造が簡単になる。また、カメラ装置５１は、撮影姿勢を変更可能な姿勢変更機構を有している。
カメラ装置はピッキング装置３３に設けられていてもよい。なお、カメラ装置の種類、台数、位置、姿勢又は位置変更機構は特に限定されず、公知の技術である。

（５）制御構成
図７を用いて、スタッカクレーンの制御構成を説明する。図７は、スタッカクレーンの制御構成のブロック図である。
スタッカクレーン１７は、制御部５３を有している。
制御部５３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。制御部５３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。

制御部５３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。
制御部５３の各要素の機能は、一部又は全てが、制御部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、制御部５３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。

制御部５３は、走行装置２２、昇降装置２９、移載装置３１、ピッキング装置３３が接続されており、制御部５３は、それらに駆動信号を送信可能である。
制御部５３は、カメラ装置５１による撮像データ保存及び画像処理することで、各在庫容器内の物品の数、位置、姿勢を把握でき、それに基づいて取り出すべき物品を決定する。制御部５３は、上記情報に基づいて、ピッキング装置３３の動作を制御する。
制御部５３には、図示しないが、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。

（６）在庫容器の物品ごとにピッキングを行う主体の決定
図８を用いて、在庫容器の物品ごとにピッキングを行う主体を決定する制御を説明する。図８は、ピッキングを行う主体を決定するフローチャートである。
以下に説明する全ての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、制御部５３がスタッカクレーン１７の各装置を駆動することで、在庫容器１３Ａを自動倉庫３に入庫する。
ステップＳ２では、制御部５３が、当該在庫容器１３Ａの物品をピッキングする主体がピッキング装置３３であるか又は作業者Ｓであるかを決定する。例えば、箱状の形状のもので一定の条件を満たす物品は、ピッキング装置３３でピッキングできる。なお、決定が難しい物品は、例えば、ピッキング装置３３でピッキングすることにする。
ピッキング装置３３の場合にプロセスはステップＳ３に移行し、作業者Ｓの場合にプロセスはステップＳ５に移行する。制御部５３の上記決定は、他の制御部から送信されてきた情報、記憶部に保存された情報、又はカメラ装置５１若しくは他の撮影装置によって得られた撮像情報に基づく。

ステップＳ３では、制御部５３は、ロボットピッキング・フラグを設定する。具体的には、当該在庫容器１３Ａのピッキングはピッキング装置３３によって行われることが、記憶部に保存される。
ステップＳ４では、制御部５３は、作業者ピッキング・フラグへの変更の必要があるか否かを判断する。必要があれば、プロセスはステップＳ５に移行する。作業者ピッキング・フラグへの変更の必要がある場合は、例えば、ピッキング装置３３が在庫容器１３Ａから物品を取り出そうとして失敗した場合である。失敗回数は１回でもいいし、複数回でもよい。
ステップＳ５では、制御部５３は、作業者ピッキング・フラグを設定する。例えば、明らかにピッキング装置３３でピッキングできないと思われる形状の物品の場合である。具体的には、当該在庫容器１３Ａのピッキングは作業者Ｓによって行われることが、記憶部に保存される。

（７）１回のオーダーに対する仕分け作業の全体動作
図９を用いて、１回のオーダーに対する仕分け作業の全体動作を説明する。図９は、１回の仕分け作業の全体動作のフローチャートである。１回の仕分け作業とは、１回のオーダーに対して、仕分け先ごとに、集品容器１３Ｂに目標となる種類及び個数の物品を供給する作業を言う。
ステップＳ６では、制御部５３は、ピッキング装置３３によるピッキング作業を実行させる（後述）。

ステップＳ７では、制御部５３は、作業者Ｓによるピッキングが必要か否かを判断する。必要であればプロセスはステップＳ８に移行し、不要であればプロセスはステップＳ８をスキップしてその後に終了する。作業者Ｓによるピッキングが必要な場合とは、上述した例のように作業者ピッキング・フラグが設定された物品が在庫容器１３Ａにある場合である。

ステップＳ８では、制御部５３は、作業者Ｓによるピッキング作業のために、集品容器１３Ｂをピッキング・ステーション１５に搬送する。その後、作業者Ｓが物品を集品容器１３Ｂに投入する。
なお、作業者Ｓによるピッキングは、ピッキング装置によるピッキングより先に行われてもよい。また、両者は同時に行われてもよい。

（８）ピッキング装置によるピッキング
図１０を用いて、ピッキング装置３３によるピッキングを説明する。図１０は、容器載置部への在庫容器の搬入から、容器載置部からの集品容器の搬出までの一連の動作のフローチャートである。また、動作の一例として、図１１〜図１８を用いて説明する。

ステップＳ１２では、制御部５３は、スタッカクレーン１７の各装置を駆動することで、オーダーがあった物品が入った在庫容器１３Ａを、容器載置部２７に移載する。具体的には、スタッカクレーン１７が、昇降台２５を目的の棚５ａまで移動させて、次に移載装置３１が棚５ａに収納されている在庫容器１３Ａを容器載置部２７に移載する。例えば、図４に示すように、４個の在庫容器１３Ａが容器載置部２７に移載される。図５の例では、１つめの在庫容器１３Ａには複数の第１物品Ｃ１が入っており、２つめの在庫容器１３Ａには複数の第２物品Ｃ２が入っており、３つめの在庫容器１３Ａには複数の第３物品Ｃ３が入っており、４つめの在庫容器１３Ａには複数の第４物品Ｃ４が入っている。
ただし、在庫容器１３Ａの数は１〜３個のいずれかであってもよい。また、図５の例では各在庫容器１３Ａの物品の種類は互いに異なるが、同じ種類の物品が入った複数の在庫容器１３Ａがあってもよい。

ステップＳ１３では、図６に示すように、制御部５３は、カメラ装置５１によって、１つの在庫容器１３Ａ内の物品を撮影して、撮像情報を画像処理、保存等する。
ステップＳ１４では、図１１に示すように、制御部５３は、ピッキング装置３３によって、在庫容器１３Ａ内の第１物品Ｃ１をオーダーのあった数量だけホッパー装置３５のホッパー３５Ａ、３５Ｂに向けて落下させる。各ホッパーは仕分け先ごとに設定されている。ただし、仕分け先が共通のホッパーがあってもよい。

ステップＳ１５では、制御部５３は、在庫容器１３Ａからのピッキングに成功したか否かを判断する。成功すればプロセスはステップＳ１６に移行し、失敗すればプロセスはステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２では、前述のように、当該在庫容器１３Ａについて、ロボットピッキング・フラグを作業者ピッキング・フラグに変更する。また、当該在庫容器１３Ａのピッキング作業は停止される。その後プロセスはステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６では、制御部５３は、今回の物品供給が終了したか否かを判断する。終了すればプロセスはステップＳ１７に移行し、終了していなければプロセスはステップＳ１３に戻る。つまり、全ての在庫容器１３Ａから物品を取り出してホッパーへの物品が終了するまで、一連の動作が実行される。
図１２では、カメラ装置５１による２個目の在庫容器１３Ａ内の撮影が示されている。

図１３では、２個目の在庫容器１３Ａ内の第２物品Ｃ２がホッパー装置３５のホッパー３５Ａ、３５Ｂに供給された後の状態が示されている。
図１４では、３個目の在庫容器１３Ａ内の第３物品Ｃ３がホッパー装置３５のホッパー３５Ａ、３５Ｂに供給された後の状態が示されている。

図１５では、４個目の在庫容器１３Ａ内の第４物品Ｃ４がホッパー装置３５のホッパー３５Ａ、３５Ｂに供給された後の状態が示されている。
なお、前記実施形態では各在庫容器１３Ａについてカメラ撮影の後に物品をホッパー装置に供給していたが、別の実施例として、全ての在庫容器１３Ａについて先にカメラ撮影を行い、その後に物品をホッパーに供給してもよい。

ステップＳ１１〜Ｓ１４が繰り返されることで、多種類の物品が各ホッパーに供給される。この結果、４つの仕向け先のオーダーピッキングが完了し、仕向け先別のホッパーにはそれぞれの仕向け先別でオーダーのあった第１物品Ｃ１、第２物品Ｃ２、第３物品Ｃ３、第４物品Ｃ４が仮置きされている。つまり、ホッパー装置３５内の物品を集品容器１３Ｂに向けて落下させることができる状態になっている。
ステップＳ１７では、図１５に示すように、制御部５３は、スタッカクレーン１７の各装置を駆動することで、容器載置部２７に置かれた在庫容器１３Ａを搬出する。具体的には、スタッカクレーン１７が昇降台２５を目的の棚５ａまで移動させ、移載装置３１が容器載置部２７に収納されている在庫容器１３Ａを棚５ａに移載する。

ステップＳ１８では、図１６に示すように、制御部５３は、スタッカクレーン１７の各装置を駆動することで、集品容器１３Ｂを容器載置部２７に搬入する。図１６の実施例では集品容器１３Ｂは全て空であるが、別の実施例として、先の動作によって物品が供給されている集品容器１３Ｂが用いられていてもよい。
ステップＳ１９では、図１７に示すように、制御部５３は、ホッパー装置３５を開くことで、ホッパー装置３５内の物品を集品容器１３Ｂに向けて落下させる。具体的には、制御部５３は、ピッキング装置３３を駆動することで、各ホッパー３５Ａ、３５Ｂの扉部材４７の取手部４９を引っ掛けて扉部材４７を上方に移動させる。
この結果、図１８に示すように、各ホッパーから物品が集品容器１３Ｂに向けて落下させられる。ホッパー３５Ａ、３５Ｂの内部は斜面になっているので、物品は空の集品容器１３Ｂに滑り落ちていく。この結果、４つの仕向け先のオーダーがあった物品の集品が完了する。

ステップＳ２０では、制御部５３は、スタッカクレーン１７の各装置を駆動することで、集品容器１３Ｂを容器載置部２７から搬出する。
ステップＳ２１では、制御部５３は、ピッキングが全て終了したか否かを判断する。終了すればプロセスは終了し、終了していなければプロセスはステップＳ１２に戻る。

上記に説明したように、ホッパー装置３５を用いることで、在庫容器１３Ａから物品を取り出す動作と、集品容器１３Ｂに向けて物品を落下させる動作とが別々に行われる。したがって、在庫容器１３Ａから物品を取り出す動作のときに容器載置部２７に集品容器１３Ｂを置いておく必要がなく、そのため容器載置部２７における在庫容器１３Ａの数を多くできる。
また、在庫容器１３Ａから物品を取り出す動作において、在庫容器１３Ａを交換することで、多数種類の物品をホッパー装置３５に供給できる。例えば、図１０に示す例では、プロセスがステップＳ１７の在庫容器１３Ａの搬出の後にステップＳ１２に戻って、新たな在庫容器１３Ａを搬入すること、及び物品のホッパー装置３５へ供給することを行うことで、ホッパー装置３５に収納される物品の種類を４以上にできる。

さらに、集品容器１３Ｂに物品を供給する動作のときに、在庫容器１３Ａを容器載置部２７に置いておく必要がなく、そのため容器載置部２７における集品容器１３Ｂの数を多くできる。
以上の結果、多数種類の物品のピッキングを短時間で行うことができる。

（９）物品のアソート制御
自動ピースピッキング装置３０は、自動アソートシステムとしても機能する。アソートとは、昇降台２５において、ピッキング装置３３が、在庫容器１３Ａから集品容器１３Ｂに物品を振り分ける動作である。
図１９〜図２０を用いて、アソート制御を説明する。図１９〜図２０は、スタッカクレーンの昇降台及び移載装置の上面図である。
最初に、図１９に示すように、移載部３１Ａが２個の在庫容器１３Ａを第１容器載置部２７Ａに搬入し、移載部３１Ｂが２個の集品容器１３Ｂを第２容器載置部２７Ｂに搬入する。

この状態で、図１９に示すように、ピッキング装置３３が、２個の在庫容器１３Ａ内の物品Ｃ１、Ｃ２を２個の集品容器１３Ｂ内に移動させる。
次に、図２０に示すように、移載部３１Ａが先の動作で物品が供給された２個の集品容器１３Ｂを第１容器載置部２７Ａに搬入し、移載部３１Ｂが２個の在庫容器１３Ａを第２容器載置部２７Ｂに搬入する。

この状態で、図２０に示すように、ピッキング装置３３が２個の在庫容器１３Ａ内の物品Ｃ３、Ｃ４を２個の集品容器１３Ｂ内に移動させる。
なお、前記実施形態では、２個の集品容器１３Ｂは第２容器載置部２７Ｂから第１容器載置部２７Ａに移動させられたが、別の実施例として、２個の集品容器１３Ｂはそのまま第２容器載置部２７Ｂから動かさずに、新たに２個の在庫容器１３Ａが第１容器載置部２７Ａに搬入されて次にアソートが実行されてもよい。
物品のアソート制御とホッパーによる物品供給とは、互いに組み合わせて動作させてもよい。

（１０）ホッパーの詳細構成
図２２〜図２４を用いて、ホッパーの詳細構成を説明する。

ホッパー３５Ａ、３５Ｂは、傾斜下面を構成する可動式の傾斜下面部材７３と、扉部材４７が開く動作に連動して傾斜下面部材７３の傾斜を大きくする連動機構７１と、を有している。したがって、ホッパー３５Ａ、３５Ｂ内の物品が強制的に排出されるので、物品が確実に容器１３に供給される。
さらに詳細には、図２２に示すように、傾斜下面部材７３は、本体４１の傾斜下面４１ａに配置された板部材である。図２２では、扉部材４７が閉じられた状態であり、傾斜下面部材７３は、傾斜下面４１ａに略密着している。

連動機構７１は、一対のシャフト７５を有している。一対のシャフト７５は、扉部材４７と傾斜下面部材７３とを接続する部材である。一対のシャフト７５は、それぞれ、本体４１の外側側面近傍に配置されている。シャフト７５の第１端７７は、本体４１側面に形成されたスリット４１ｂを通って傾斜下面部材７３の上端側部に回動自在に連結されている。シャフト７５の第２端７９は、扉部材４７の上端側部に回動じ左例に連結されている。スリット４１ｂは、本体４１において傾斜下面４１ａの上端から扉部材４７側に向けて斜め上に延びている。

図２３に示すように、扉部材４７が上方に移動すると、排出口４５が広がっていく。また、連動機構７１によって傾斜下面部材７３の傾斜角度が大きくなっていく。つまり、傾斜下面部材７３が立ち上がった姿勢になる。これは、シャフト７５の姿勢が変更され、シャフト７５の第１端７７がスリット４１ｂに沿って斜め上方に移動するからである。
図２４に示すように、扉部材４７がさらに上方に移動すると、排出口４５が最も広がった状態になる。また、連動機構７１によって傾斜下面部材７３の傾斜角度が最も大きくなる。つまり、傾斜下面部材７３が略直立した姿勢になる。これは、シャフト７５の姿勢が変更され、シャフト７５の第１端７７がスリット４１ｂに沿って最も斜め上方の位置にあるからである。
以上のようにして、ホッパー３５Ａ、３５Ｂ内の物品が強制的に排出される。
ただし、ホッパーは上記のような強制排出の構造を有していなくてもよい。なお、物品の種類は多くても仕向先が多くない場合は、ホッパーを１箇所又は片側（例えば、ホッパー３５Ａ）のみとしてもよい。

２．他の実施形態
以上、本発明の一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。
（１）前記実施形態では懸垂式スタッカクレーンが用いられたが、スタッカクレーンの種類は特に限定されない。本発明は、地上を走行する通常のスタッカクレーンに適用可能である。
（２）移載装置はリアフック式であったが、移載装置の種類は特に限定されない。本発明は、スライドフォーク式又はコンベヤタイプにも適用可能である。これらの場合は、「昇降台内の容器載置部」は、昇降台内のスライドフォークの上面又は昇降台内のコンベヤの上面になる。

本発明は、昇降台においてピッキングが可能なスタッカクレーン及びその集品方法に広く適用できる。

１ ：ピッキング・システム
３ ：自動倉庫
５ ：ラック
１１ ：棚
１３ ：容器
１３Ａ ：在庫容器
１３Ｂ ：集品容器
１５ ：ピッキング・ステーション
１７ ：スタッカクレーン
２１ ：走行車
２２ ：走行装置
２３ ：マスト
２５ ：昇降台
２７ ：容器載置部
２７Ａ ：第１容器載置部
２７Ｂ ：第２容器載置部
２８ ：レール
２９ ：昇降装置
３０ ：自動ピースピッキング装置
３１ ：移載装置
３１Ａ ：移載部
３１Ｂ ：移載部
３３ ：ピッキング装置
３５ ：ホッパー装置
３５Ａ ：ホッパー
３５Ｂ ：ホッパー
４１ ：本体
４１ａ ：傾斜下面
４１ｂ ：スリット
４３ ：供給口
４５ ：排出口
４７ ：扉部材
４９ ：取手部
５１ ：カメラ装置
５３ ：制御部
７１ ：連動機構
７３ ：傾斜下面部材
７５ ：シャフト
７７ ：第１端
７９ ：第２端

Claims (8)

1. 棚を有するラックの近傍を走行する走行車と、
   前記走行車に設けられたマストと、
   前記マストに沿って昇降する昇降台と、
   前記昇降台に設けられ、上方が開放した容器を前記昇降台内の容器載置部と前記ラックの前記棚との間で移載する移載装置と、
   前記昇降台に設けられ、前記容器内の物品を取り出し可能なピッキング装置と、
   前記昇降台に設けられ、前記ピッキング装置により取り出された物品が供給され、供給された物品を前記容器載置部にある容器に供給するホッパー装置と、を有する、
   スタッカクレーン。
2. 前記ホッパー装置は、前記容器載置部に置かれた容器よりも上方に配置された本体と、前記ピッキング装置により物品を供給可能に開いている供給口と、物品を前記容器載置部に置かれた前記容器内へ落下可能な位置に設けられた排出口と、前記排出口を開閉する扉部材と、を有する、請求項１に記載のスタッカクレーン。
3. 前記扉部材は、前記ピッキング装置で保持して開閉可能な取手部を有する、請求項２に記載のスタッカクレーン。
4. 前記ホッパー装置の前記本体は、前記容器に向けて傾斜した傾斜下面を内部に有している、請求項２又は３に記載のスタッカクレーン。
5. 前記ホッパー装置は、前記傾斜下面を構成する可動式の傾斜下面部材と、前記扉部材が開く動作に連動して前記傾斜下面部材の傾斜を大きくする連動機構と、を有している、請求項４に記載のスタッカクレーン。
6. 前記容器載置部の上方に配置され、前記容器載置部に置かれた前記容器の内部を撮影可能なカメラと、
   前記カメラによる撮像に基づいて前記移載装置及び前記ピッキング装置の動作を制御する制御部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記ピッキング装置を動かすことで前記カメラの位置を変更する、請求項１〜５のいずれかに記載のスタッカクレーン。
7. 前記ピッキング装置は、前記昇降台の中央に配置され、
   前記移載装置は、前記ピッキング装置の走行方向両側にそれぞれ配置された移載部を有し、
   前記ホッパー装置は、前記移載部の走行方向前側及び後側にそれぞれ配置されている、請求項１〜６のいずれかに記載のスタッカクレーン。
8. 棚を有するラックの近傍を走行する走行車と、
   前記走行車に設けられたマストと、
   前記マストに沿って昇降する昇降台と、
   前記昇降台に設けられた、上方が開放した容器を前記昇降台内の容器載置部とラックの棚載置部との間で移載する移載装置と、
   前記昇降台に設けられた、前記容器内の物品を取り出し可能なピッキング装置と、
   前記昇降台に設けられた、前記ピッキング装置により取り出された物品が供給され、供給された物品を前記容器載置部に置かれた容器に向けて落下させる複数のホッパーと、を備えたスタッカクレーンの集品方法であって、
   前記移載装置によって、在庫容器を前記容器載置部に搬入するステップと、
   前記ピッキング装置によって、前記在庫容器から前記物品を仕向け先別に前記ホッパーに供給するステップと、
   前記移載装置によって、前記在庫容器を前記容器載置部から搬出するステップと、
   前記各ステップを繰り返すことで前記ホッパー内の物品を集品容器に向けて落下させることができる状態になれば、前記移載装置によって、前記集品容器を前記容器載置部に搬入するステップと、
   前記ホッパーを開くことで、前記ホッパー内の物品を前記集品容器に向けて落下させるステップと、
   を備えた、スタッカクレーンの集品方法。

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