JP3235196U - オンデマンド供給式の無人化物流注文処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】人力操作を介することなく実現できるオンデマンド供給式の無人化物流注文処理システムを提供する。【解決手段】無人化物流注文処理システム１００は、保管施設１０と、自動展開モジュール２０と、自動ピッキングモジュール３０と、自動密封モジュール４０と、複数の搬送ロボット５１、５２と、コンピュータ装置６０とを含む。保管施設１０、自動展開モジュール２０、自動ピッキングモジュール３０、自動密封モジュール４０及び搬送ロボット５１、５２はいずれもスペースにおける１つ又は複数の階に位置する。システム１００では注文データ６１を受信した後、注文データ６１に基づいて自動的に注文データ６１に係る商品体積に対応する容器を提供してピッキング及び密封を行うことにより、効果的に人力を節約し処理効率を高めることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、物流注文処理システムに関し、特に、オンデマンド供給式の無人化物流注文処理システムに関する。

現代社会では貨物の流通がいつでも重要な課題である。オンラインアプリケーションの大いなる発展により、オンラインショッピングは人々の生活で欠かせないものになっている。様々なタイプのオンラインショッピングプラットフォーム、通販モデル、配送業務が次々と登場する。

物流分野では、業務全体において注文の処理が重要な一環であり、物流業務で高い割合を占めるのはピッキングとタリーで、多くのコストが割り当てられている。中でも注文別に商品を箱に詰める作業は物流において重要な仕事の１つである。従来の技術では、物流業者は大量の商品容器を積み上げるために保管施設を設置し、注文を受けると、当該注文に基づいて商品容器を選択して箱詰めを行うようにしていた。

立体的な商品容器（例えば、カートン）の場合は、体積が大きいため、保管施設に一定の高さと面積が求められ、場所の確保のために高いコストがかかるだけでなく、倉庫内で運搬する時には、いくつかの難題がある。

本発明は前記課題を解決するためになされたもので、オンデマンド供給式の無人化物流注文処理システムを提供し、自動的に注文の詳細に基づいて対応するサイズの包装の容器を提供して、効果的に包装効率を高め保管に必要なスペースを節約することができる。

本発明は前記目的を達成するために、オンデマンド供給式の無人化物流注文処理システムを提供し、当該処理システムは、異なる種類の商品を置くための複数の移動可能なサブシェルフを含み、且つ各当該サブシェルフにはそれぞれ複数の同じ商品が置かれる保管施設と、
保持領域と、第１出力領域と、当該保持領域と当該第１出力領域との間に位置する展開装置とを含み、当該保持領域にはサイズが異なる第１包装材と第２包装材とが置かれ、当該展開装置は当該第１包装材及び当該第２包装材のうちの一方を展開させて容器を得、当該第１包装材又は当該第２包装材の選択は注文データに基づく自動展開モジュールと、
受入れ領域と、第２出力領域と、当該受入れ領域と当該第２出力領域との間に位置する密封装置とを含む自動密封モジュールと、
ピッキングテーブルと、当該ピッキングテーブルに設けられた複数のピッキングロボットとを含む自動ピッキングモジュールと、
当該自動ピッキングモジュールと当該保管施設との間に移動可能に配置された複数の第１搬送ロボットと、当該自動ピッキングモジュールと当該自動展開モジュール、当該自動ピッキングモジュールとの間に移動可能に配置された複数の第２搬送ロボットとを含み、当該第１搬送ロボットは当該注文データに基づいて当該保管施設から選定された当該サブシェルフを当該自動ピッキングモジュールに移動させ、当該第２搬送ロボットは当該注文データに基づいて当該自動展開モジュールから選定された当該容器を当該自動ピッキングモジュールに移動させる複数の搬送ロボットと、を含み、
当該自動ピッキングモジュールは当該注文データに基づいて当該サブシェルフの当該商品を当該容器に入れ、当該第２搬送ロボットは箱詰めした後の当該容器を当該自動密封モジュールに移動させる。

図１は本発明の一実施例の構成概略図である。 図２は本発明の一実施例の作業手順の概略図である。 図３は本発明の一実施例の作業手順の概略図である。 図４は本発明の一実施例の作業手順の概略図である。 図５は本発明の一実施例の作業手順の概略図である。 図６は本発明の一実施例の作業手順の概略図である。 図７は本発明の一実施例の作業手順の概略図である。 図８は本発明の一実施例の構成概略図である。

図１が参照されるとおり、本発明は、物流注文を処理するための建物又は倉庫内のスペースにおいて用いられるオンデマンド（ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）供給式の無人化物流注文処理システム１００を提供し、システム１００は保管施設１０と、自動展開モジュール２０と、自動ピッキングモジュール３０と、自動密封モジュール４０と、複数の搬送ロボットと、コンピュータ装置６０とを含む。本実施例では、保管施設１０、自動展開モジュール２０、自動ピッキングモジュール３０、自動密封モジュール４０及び当該搬送ロボットはいずれも当該スペースにおける１つ又は複数の階に位置し、本明細書の各図は上方からの構成概略図と見てよい。システム１００では注文データ６１を受信した後、注文データ６１に基づいて自動的に注文データ６１に係る商品体積に対応する容器を提供してピッキング及び密封を行うことにより、効果的に人力を節約し処理効率を高めることができる。

自動ピッキングモジュール３０には集荷側３０ａとピッキング側３０ｂとが設定され、一例では、保管施設１０、自動展開モジュール２０及び自動密封モジュール４０は集荷側３０ａ及びピッキング側３０ｂに合わせて配置され、保管施設１０は自動ピッキングモジュール３０の集荷側３０ａの近くに設けられ、自動展開モジュール２０及び自動密封モジュール４０は自動ピッキングモジュール３０のピッキング側３０ｂの近くに設けられる。

保管施設１０には少なくとも１つのシェルフ１１、１２、１３が置かれ、各シェルフ１１、１２、１３にはそれぞれ複数のサブシェルフ１１１、１２１、１３１が保持され、各サブシェルフ１１１、１２１、１３１にはそれぞれ複数の同じ商品が置かれ、図示のように、Ａは商品Ａを、Ｂは商品Ｂを、Ｃは商品Ｃを表し、サブシェルフ１１１、１２１、１３１をそれぞれ移動させれば、シェルフ１１、１２、１３から離れることができ、さらに、サブシェルフ１１１、１２１、１３１のそれぞれには、当該商品の種類に対応する識別記号（例えば、ＱＲコード）を有する。本例では、シェルフ１１にはサブシェルフ１１１しか保持されず、サブシェルフ１１１には商品Ａしか置かれず（シェルフ１２、１３については同様）、又は、シェルフ１１には異なる商品を置くための複数のサブシェルフが保持され、例えば、シェルフ１１には商品Ａを置くサブシェルフ、商品Ｂを置くサブシェルフ、商品Ｃを置くサブシェルフなどが保持される。

自動展開モジュール２０は保持領域２１と、第１出力領域２２と、展開装置２３とを含み、展開装置２３は保持領域２１と第１出力領域２２との間に位置し、未成形の包装材を広げて立体的な容器を成形させて出力する。次の実施例では、当該容器の例としてカートンで説明し、当該包装材は当該カートンに成形していないシート状の紙材である。

自動ピッキングモジュール３０はピッキングテーブル３１と、複数のピッキングロボット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄとを含み、ピッキングロボット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは後の出荷手順に備え、注文データ６１に基づいて集荷側３０ａに置かれた保管施設１０からの当該商品をピッキング側３０ｂに搬送する。一実施例では、ピッキングロボット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは並列してピッキングテーブル３１に固定されたロボットアームである。

自動密封モジュール４０は受入れ領域４１と、第２出力領域４２と、密封装置４３とを含み、密封装置４３は受入れ領域４１と第２出力領域４２との間に位置し、商品の入った容器を密封して出力する。

当該搬送ロボットは少なくとも１つの第１搬送ロボット５１と、少なくとも１つの第２搬送ロボット５２とを含み、当該搬送ロボットとしては自動誘導車（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ、略称ＡＧＶ）又は自動移動ロボット（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂｏｔ、略称ＡＭＲ）を用いる。第１搬送ロボット５１はピッキングテーブル３１と保管施設１０との間に移動可能に配置され、サブシェルフ１１１、１２１、１３１を担持して当該商品を移動させることができる（他の実施例では、第１搬送ロボット５１は直接的に当該商品を担持してもよい）。一実施例では、第１搬送ロボット５１は、サブシェルフ１１１、１２１、１３１の識別記号を認識して注文データ６１に対応する当該商品を取るために、当該識別記号を識別する識別部品を有する。第２搬送ロボット５２はピッキングテーブル３１と自動展開モジュール２０、自動ピッキングモジュール３０との間に移動可能に配置され、当該容器を自動展開モジュール２０からピッキングテーブル３１に移動させ、且つ／又は当該容器をピッキングテーブル３１から自動展開モジュール２０に移動させるために用いられる。

コンピュータ装置６０は注文データ６１を受信するために用いられ、且つコンピュータ装置６０は自動展開モジュール２０、自動ピッキングモジュール３０、自動密封モジュール４０、第１搬送ロボット５１及び第２搬送ロボット５２と通信して接続されてそれらの動作を制御する。

一実施例では、システム１００は通路領域７０をさらに含み、通路領域７０は自動ピッキングモジュール３０のピッキング側３０ｂの近くに設けられ、且つ自動ピッキングモジュール３０と自動展開モジュール２０と自動密封モジュール４０との間に設定される。本実施例では、通路領域７０は集荷通路７１と、出荷通路７２とを含み、集荷通路７１、出荷通路７２はそれぞれ自動展開モジュール２０の側から自動密封モジュール４０の側に延伸する。通路領域７０は他の設施によって占められない領域として設定され、これにより第２搬送ロボット５２は自動展開モジュール２０、自動ピッキングモジュール３０と自動密封モジュール４０との間に支障なく速く移動する。さらに、ピッキングロボット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄはピッキングテーブル３１において所定の方向に沿って（図１では左から右へ）並列して配置され、集荷通路７１及び出荷通路７２も当該所定の方向に沿って延伸し、これにより第２搬送ロボット５２は自動展開モジュール２０からまっすぐに集荷通路７１に移動し、次に集荷通路７１に沿って横方向に集荷通路７１のピッキングロボット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄのいずれかに対応する位置に移動し、さらにまっすぐにピッキング側３０ｂのピッキングロボット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄのいずれかに対応する位置に移動することができる。且つ、第２搬送ロボット５２はピッキング側３０ｂのピッキングロボット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄのいずれかに対応する位置からまっすぐ出荷通路７２に移動し、次に出荷通路７２に沿って横方向に出荷通路７２の自動密封モジュール４０に対応する位置に移動し、さらにまっすぐに自動密封モジュール４０に移動することができ、これは次の図に示すとおりである。

図２から図７は本発明の一実施例の作業手順の概略図である。図２が参照されるとおり、コンピュータ装置６０が注文データ６１を受信した後、コンピュータ装置６０は注文データ６１に基づいて複数の第１搬送ロボット５１１、５１２、５１３及び第２搬送ロボット５２を制御して、保管施設１０のシェルフ１１、１２、１３に移動して、コンピュータ装置６０の命令に従ってサブシェルフ１１１、１２１、１３１上の当該識別記号を認識することで、サブシェルフ１１１、１２１、１３１及びその上の商品を運搬し、次に自動ピッキングモジュール３０の集荷側３０ａに移動するよう第１搬送ロボット５１１、５１２、５１３に命令し、図２では複数の当該第１搬送ロボットがそれぞれ複数の当該サブシェルフを運搬するのを例として説明する（つまり、１つの当該第１搬送ロボットが１つの当該サブシェルフを運搬する）。他の実施例では、１つの当該第１搬送ロボットで複数の当該サブシェルフを運搬してもよい。図２の実施例では、注文データ６１は商品Ａと、商品Ｂと、商品Ｃとを含む。

図３が参照されるとおり、コンピュータ装置６０が注文データ６１を受信した後、コンピュータ装置６０は注文データ６１に基づいて展開装置２３が保持領域２１から包装材を取り、当該包装材に展開作業を行って容器２６を形成させ、容器２６を第１出力領域２２に運搬するよう制御する。本発明では、保持領域２１にはサイズが異なる複数種の包装材が置かれ、ここでは複数の第１包装材２４及び複数の第２包装材２５であるのを例とし、第２包装材２５は第１包装材２４よりサイズが大きく、展開装置２３は注文データ61に基づいて保持領域２１から第１包装材２４又は第２包装材２５のいずれか（ここでは第２包装材２５）を受け入れて当該展開作業を行う。一実施例では、コンピュータ装置６０は注文データ６１に含まれる商品の数量、商品の種類、商品のサイズ及び／又は商品の体積に基づいて適切な包装材を選択し、第１包装材２４又は第２包装材２５に当該展開作業を行うよう展開装置２３に命令する。

一実施例では、当該包装材は保持領域２１に堆積されているシート状の紙材であり、当該展開作業において、展開装置２３は自動的に当該包装材を折り畳んでから広げて立体的な構造を得る。一例では、展開装置２３はさらに容器２６の底部に接着剤を付与して密封し、容器２６は収容スペースと、アクセス可能な（ａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ）開口とを有する。一実施例では、後続の物流業務に備え、商品が移送中に衝撃を受けて損傷するのを緩和するために、当該展開作業にはさらに識別記号の印刷、緩衝材設置などの手順が設けられる。

図４が参照されるとおり、図３のステップを終えた後、第２搬送ロボット５２は自動展開モジュール20の第１出力領域２２から展開されていた容器２６を受け入れ、集荷通路７１に沿って容器２６を自動ピッキングモジュール３０のピッキング側３０ｂに運搬する。

図２と図３の実施の順番は使用上のニーズ又は実際の状況に応じて調整を入れてもよい。具体的には、図２のステップを行ってから、図３及び図４のステップを行ってもよいし、又は図３及び図４のステップを行ってから、図２のステップを行ってもよいし、あるいは図２及び図３（又は図４）のステップを同時に行ってもよく、その時の各場所の作業負荷に応じて適宜調整を入れてもよい。

図５が参照されるとおり、箱詰めする予定のサブシェルフ１１１、１２１、１３１上の商品がピッキングテーブル３１に届いた（つまり図２のステップを終えた）後、且つ容器２６がピッキングテーブル３１に届いた（つまり図４のステップを終えた）後、ピッキングロボット３２ｃは商品Ａ、商品Ｂ及び商品Ｃを容器２６に入れる。他の実施例では、箱詰めする予定のサブシェルフ１１１、１２１、１３１がピッキングテーブル３１に届いたが、容器２６はまだピッキングテーブル３１に届かなくても、この時には、ピッキングロボット３２ｃは商品Ａ、商品Ｂ及び商品Ｃをピッキングテーブル３１の一時保持領域に置いておけば、第１搬送ロボット５１１、５１２、５１３はサブシェルフ１１１、１２１、１３１をシェルフ１１、１２、１３に送り返して、次のタスクを行うことができる。

図６が参照されるとおり、図５のステップを終えた後、第２搬送ロボット５２はピッキングテーブル３１から出荷通路７２に沿ってこれらの商品の入った容器２６を自動密封モジュール４０の受入れ領域４１に運搬する。

続いて図７が参照されるとおり、自動密封モジュール４０の密封装置４３は受入れ領域４１からこれらの商品の入った容器２６を取って、容器２６に密封作業を行って密封箱体４４を形成させ、そして密封箱体４４を第２出力領域４２に運搬する。密封装置４３は自動的に容器２６の上方の包装材を折り畳んで開口を閉め、容器２６の上部に接着剤を付与して密封し密封箱体４４を形成させる。

また、本発明の一実施例の構成概略図として図８を参照する。コンピュータ装置６０が第１注文データ６１ａ（商品Ａ、商品Ｂ、商品Ｃ）及び第２注文データ６１ｂ（商品Ａ、商品Ｄ）を受信到した後、コンピュータ装置６０は第１搬送ロボット５１１、５１２、５１３、５１４を制御してシェルフ１１、１２、１３から商品Ａ、商品Ｂ、商品Ｃ及び商品Ｄの入ったサブシェルフ１１１、１２１、１３１、１４１を取らせ、且つ展開装置２３を制御して第１注文データ６１ａ及び第２注文データ６１ｂに基づいて対応するサイズの第１包装材２４又は第２包装材２５を選択させる。本例では、第１注文データ６１ａは第２注文データ６１ｂよりも、商品の総体積及び使用する容器が大きい。続いて、第２包装材２５及び第１包装材２４に展開作業を行って第１容器２６ａ、第２容器２６ｂをそれぞれ形成させる（第２包装材２５は第１容器２６ａに対応し、第１包装材２４は第２容器２６ｂに対応し、第１容器２６ａは第２容器２６ｂより大きい。概略図である）。さらに、自動ピッキングモジュール３０は第１注文データ６１ａに基づいて商品Ａ、商品Ｂ及び商品Ｃを第１容器２６ａに入れ、且つ第２注文データ６１ｂに基づいて商品Ａ及び商品Ｄを第２容器２６ｂに入れ、そして自動密封モジュール４０によって密封作業を行う。図示のように、無人化物流注文処理システム１００は注文データ６１ａ、６１ｂを受信してから、展開作業の対象になる包装材の仕様を決定することで、オンデマンド供給式の物流作業を実現する。

当該システムは注文データに基づいて商品全体の総体積を推定して、サイズから選択すべき包装材を決定してから、包装材を展開させて容器を形成するものであり、言い換えれば、当該システムではニーズに応じて展開させる包装材を決定する。包装材は展開前に占用する体積が小さく（一般にはシート状の段ボールであるため）、スペースが同じであれば、カートン１個分のスペースには数十の包装材を置くことができるため、保管効率が大幅に向上している。しかも包装材を展開させて立体的な容器を成形させたのに続いて、積み込み、密封及び出荷を行うことが可能であるため、保管施設の使用時間が短いのである。自動展開モジュール及び自動密封モジュールを設けることで、人力操作を介することなくオンデマンド供給を実現でき、包装効率が効果的に向上し保管スペースが節約される。

１０ 保管施設
１１，１２，１３，１４ シェルフ
１２ 縦壁
１３ 複数の空洞部
２０ 自動展開モジュール
２１ 保持領域
２２ 第１出力領域
２３ 展開装置
２４ 第１包装材
２５ 第２包装材
２６ 容器
２６ａ 第１容器
２６ｂ 第２容器
３０ 自動ピッキングモジュール
３０ａ 集荷側
３０ｂ ピッキング側
３１ ピッキングテーブル
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ ピッキングロボット
４０ 自動密封モジュール
４１ 受入れ領域
４２ 第２出力領域
４３ 密封装置
４４ 密封箱体
５１ 第１搬送ロボット
５１１，５１２，５１３，５１４ 第１搬送ロボット
５２ 第２搬送ロボット
６０ コンピュータ装置
６１ 注文データ
６１ａ 第１注文データ
６１ｂ 第２注文データ
７０ 通路領域
７１ 集荷通路
７２ 出荷通路
1００ 注文処理システム
１１１，１２１，１３１，１４１ サブシェルフ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 商品

Claims (4)

1. 異なる種類の商品を置くための複数の移動可能なサブシェルフを含み、且つ各前記サブシェルフにはそれぞれ複数の同じ商品が置かれる保管施設と、
   保持領域と、第１出力領域と、前記保持領域と前記第１出力領域との間に位置する展開装置とを含み、前記保持領域にはサイズが異なる第１包装材と第２包装材とが置かれ、前記展開装置は前記第１包装材及び前記第２包装材のうちの一方を展開させて容器を得、前記第１包装材又は前記第２包装材の選択は、商品の数量、商品の種類、商品のサイズ及び商品の体積からなる群から選ばれる注文データの少なくとも１つのデータに基づく自動展開モジュールと、
   受入れ領域と、第２出力領域と、前記受入れ領域と前記第２出力領域との間に位置する密封装置とを含む自動密封モジュールと、
   ピッキングテーブルと、前記ピッキングテーブルに設けられた複数のピッキングロボットとを含む自動ピッキングモジュールと、
   前記自動ピッキングモジュールと前記保管施設との間に移動可能に配置された複数の第１搬送ロボットと、前記自動ピッキングモジュールと前記自動展開モジュール、前記自動ピッキングモジュールとの間に移動可能に配置された複数の第２搬送ロボットとを含み、前記第１搬送ロボットは前記注文データに基づいて前記保管施設から選定された前記サブシェルフを前記自動ピッキングモジュールに移動させ、前記第２搬送ロボットは前記注文データに基づいて前記自動展開モジュールから選定された前記容器を前記自動ピッキングモジュールに移動させる複数の搬送ロボットと、を含み、
   前記注文データを受信する前に、選定された前記包装材は未成形のシート状の紙材であり、且つ前記注文データを受信した後、選定された前記包装材が広げられて立体的な容器として成形され、前記自動ピッキングモジュールは前記注文データに基づいて前記サブシェルフの前記商品を前記容器に入れ、前記第２搬送ロボットは箱詰めした後の前記容器を前記自動密封モジュールに移動させることを特徴とするオンデマンド（ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）供給式の無人化物流注文処理システム。
2. 前記ピッキングロボットは前記ピッキングテーブルに固定されたロボットアームであることを特徴とする請求項１に記載の無人化物流注文処理システム。
3. 前記保管施設は前記サブシェルフを含む少なくとも１つのシェルフをさらに含み、且つ各前記サブシェルフは前記商品に対応する独立な識別記号を有し、前記第１搬送ロボットは前記識別記号を識別する識別部品を有することを特徴とする請求項１に記載の無人化物流注文処理システム。
4. 前記注文データを受信し、前記自動展開モジュール、前記自動ピッキングモジュール及び前記自動密封モジュールと通信して接続されてそれらを制御するコンピュータ装置をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無人化物流注文処理システム。

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