JP2000118605A - 倉庫システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】倉庫システムの搬送効率を向上させる。 【解決手段】収納タワー(11〜14)内に設けられたピッキ
ングロボットと、収納タワー(11〜14)上部近傍に配置さ
れたレールシステム(21〜24)に設けられた搬送ロボット
(31〜34)と受渡口(46)の間で搬送対象物を双方向に受け
渡す倉庫システム(1)について、そのレールシステム(21
〜24)下方近傍にコンベヤシステム(6)を配置し、搬送ロ
ボット(31〜34)とコンベヤシステム(6)の間で搬送対象
物を相互に受け渡す。収納タワー(11〜14)とレールシス
テム(21〜24)を複数設ける場合、倉庫システム1の搬送
効率が向上する。コンベヤシステム(6)の前後段には、
昇降装置（5、7)を設け、搬送対象物を昇降移動させるよ
うにしておくとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送対象物の自動
搬出入を行う自動倉庫にかかり、特に、多数この搬送対
象物を効率よく搬送できる自動倉庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、倉庫内に収容された多数の製
品を効率よく搬入・搬出するために、自動倉庫システム
が用いられている。

【０００３】図７の符号１０１は、従来技術の自動倉庫
システムであり、複数の収納タワー１１１(図７では、
２個の収納タワー１１１₁、１１１₂を示す)と、各収納
タワー１１１₁、１１１₂の周囲に配置されたレールシス
テム１１３と、レールシステム１１３に取り付けられた
複数の搬送ロボット１１４(図７では、個の搬送ロボッ
ト１１４₁〜１１４₄を示す)を有している。

【０００４】このような倉庫システム１０１は、店舗裏
の屋内や、工場内の組立ライン付近に配置されており、
注文のあった製品や使用部品を、正確且つ迅速に搬出入
できるようにされている。各収納タワー１１１₁、１１
１₂は略円筒形形状にされており、多数種類の搬送対象
物が、内部に仕分けして収納されている。

【０００５】各収納タワー１１１₁、１１１₂の内部に
は、ピッキングロボットが配置されており、搬出の指示
がされた場合、ピッキングロボットは昇降移動し、指示
があった搬送対象物の前面で停止する。次に、ピッキン
グロボットは、指示があった搬送対象物を収納場所から
取り出し、保持した後、上方に移動し、収納タワー１１
１₁、１１１₂の上部に設けられた受渡口１１６₁、１１
６₂の前面で静止する。

【０００６】レールシステム１１３は、各収納タワー１
１１₁、１１１₂の上部付近に配置されており、各搬送ロ
ボット１１４₁〜１１４₄のうち一台が、受渡口１１
６₁、１１６₂付近に停止し、ピッキングロボットから搬
送対象物を受け取る。

【０００７】搬送対象物を受け取り、保持した搬送ロボ
ット１１４₁〜１１４₄は、レールシステム１１３を一定
方向に走行し、所定位置にて搬送対象物を離すと、図示
しない収納箱等に投入される。この収納箱等は、図示し
ないロボットに取り付けられていたり、又は、コンベヤ
上を搬送されるものである。

【０００８】上記のような倉庫システムでは、少ない専
有面積で多数種類の搬送対象物を仕分けして収納するこ
とが可能であり、また、コンピュータ管理を行うと、指
示した搬送対象物を正確に、効率よく搬出入できること
から、特に、他品種少量部品や薬品の管理について、近
年盛んに使用されているものである。

【０００９】しかしながら、上述の自動倉庫システム１
０１では、多数の収納タワー１１１に対し、一台のレー
ルシステム１１３が配置されているため、搬送ロボット
１１４の移動速度は他の搬送ロボット１１４によって制
限される。従って、搬送ロボット１１４の個数を増やし
ても、搬出入時間の短縮には限界がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、収納タワーを用いた倉庫システムの搬送効率を
向上させる技術を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、筒体の壁面(41)が複数区画
(50)に仕分けされ、前記各区画(50)に搬送対象物が収納
可能に構成され、前記壁面(41)の中央に配置され、昇降
移動と回転移動が可能に構成されたピッキングロボット
(60)と、前記筒体の上部に設けられ、前記搬送対象物を
搬出入できるように構成された受渡口(46)とを有する収
納タワー(11〜14)と、前記受渡口(46)付近に横設され、
搬送ロボット(31〜34)が取り付けられたレールシステム
(21〜24)とが設けられ、前記搬送ロボット(31〜34)と前
記ピッキングロボット(60)との間で前記搬送対象物の双
方向受渡が可能に構成された倉庫システム(1)であっ
て、前記収納タワー(11〜14)と前記レールシステム(21
〜24)とを複数有し、前記各レールシステム(21〜24)に
は、少なくとも１個の搬送ロボット(31〜34)が取り付け
られ、各搬送ロボット(31〜34)は、レールシステム(21
〜24)に沿って移動できるように配置され、前記各レー
ルシステム(21〜24)下方近傍には、前記搬送対象物を水
平移動させるコンベヤシステム(6)が配置され、前記コ
ンベヤシステム(6)の両端には、前記搬送対象物を昇降
移動させる昇降装置(5,7)が配置されたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の倉
庫システム(1)であって、前記搬送ロボット(31〜34)
は、前記レールシステム(21〜24)上を往復動できるよう
に構成されたことを特徴とする。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２のいずれか１項記載の倉庫システム(1)であって、
前記コンベヤシステム(6)は、前記収納タワー(11〜14)
内から搬出すべき搬送対象物と、搬入すべき搬送対象物
とを別々に移動させられるように構成されたことを特徴
とする。

【００１４】本発明は上述のように構成されており、収
納タワーの壁面が複数区画に区分けされている。従っ
て、収納タワー内には、複数種類の搬送対象物を分類し
た状態で収納できるようになっており、壁面の中央に設
けられたピッキングロボットを動作させ、所望の搬送対
象物を搬出入できるようになっている。

【００１５】収納タワー内部と搬出入する搬送対象物
は、収納タワー上部に設けられた受渡口前面に、レール
システムに取り付けられた搬送ロボットを静止させ、ピ
ッキングロボットと搬送ロボットとの間で相互に受け渡
すことで行われる。

【００１６】この倉庫システムでは、そのような収納タ
ワーとレールシステムとが複数台設けられており、各レ
ールシステムには、少なくとも１個の搬送ロボットが取
り付けられている。各搬送ロボットは、互いに略平行に
移動できるように配置されており、各レールシステムの
下方近傍には、搬送対象物を、搬送ロボットの移動方向
と略垂直に移動させコンベヤシステムが配置されてい
る。

【００１７】そして、そのコンベヤシステムの両端に
は、搬送対象物を昇降移動させる昇降装置が配置されて
おり、従って、搬送対象物を収納タワー内に搬入する場
合には、先ず、搬送機構によって運搬されて来た搬送対
象物を昇降装置によって持ち上げ、コンベヤシステム上
に乗せ替える。

【００１８】コンベヤシステムは、搬送対象物をレール
システムの下方近傍位置を移動させるので、指示をされ
た搬送ロボットが動作し、搬送対象物を持ち上げ、レー
ルシステム上を走行し、受渡口前面で静止する。

【００１９】このとき、ピッキングロボットは、収納タ
ワー内の受渡口付近で待機しており、搬送ロボットから
搬送対象物を受け取ると、昇降移動し、収納タワーの所
定区画内に収納する。なお、収納タワー内に搬入する搬
送対象物は、コンベヤシステム上を搬送トレーに乗せて
搬送してもよい。

【００２０】他方、搬送対象物を収納タワー内から搬出
する場合、搬出すべき指示があった搬送対象物をピッキ
ングロボットで取り出し、受渡口を介して搬送ロボット
に受け渡す。

【００２１】搬送対象物を受け取った搬送ロボットは、
レールシステム上を移動し、コンベヤシステム上を流れ
る搬送トレーに受け渡す。このような搬送トレーは、搬
送機構から昇降装置に供給されており、昇降装置によっ
て持ち上げられ、コンベヤシステムに乗せられている。

【００２２】搬送対象物が乗せられた搬送トレーは、昇
降装置によって降ろされ、コンベヤ、台車等の搬送機構
によって、所定場所まで搬送される。このような倉庫シ
ステムの搬送ロボットは、レールシステム上を往復移動
できるようにしておくと、搬送効率が向上して好まし
い。

【００２３】また、コンベヤシステムが、収納タワー内
から搬出すべき搬送対象物と、収納タワー内へ搬入すべ
き搬送対象物と別々に移動させるように構成されている
場合には、搬出入の効率を向上させることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を用いて
説明する。図１の符号１は、本発明の倉庫システムの一
例であり、複数の収納タワー１１〜１４(ここでは、符
号１１₁、１１₂、１２₁、１２₂、１３₁、１３₂、１
４₁、１４₂で示す８個の収納タワー)と、各収納タワー
１１〜１４の上方に配置されたレールシステム２１〜２
４を有している。各レールシステム２１〜２４には、搬
送ロボット３１〜３４が少なくとも１台ずつ設けられて
おり、搬送ロボット３１〜３４は、取り付けられたレー
ルシステム２１〜２４に沿って往復移動し、レールシス
テム２１〜２４近傍の収納タワー１１〜２４の前面で静
止できるようにされている。

【００２５】収納タワー１１〜１４の概略構成を図２に
示す。この収納タワー１１〜１４は、略円筒形形状を呈
しており、２つの底面のうち、下方の底面には台４５が
取り付けられ、台４５に乗せられた状態で、倉庫等の床
面に載置されている。

【００２６】収納タワー１１〜１４の外壁面４２には、
金属製のパネルが張られており、壁面４１の内側は、複
数区画に区分けされている。

【００２７】収納タワー１１〜１４のＩ−Ｉ線水平截断
面図を図３に示す。各区画は、図３の符号５０で示すよ
うに、壁面４１の周囲に放射状に設けられており、各区
画５０内には、図４で示す収納容器５１が１個ずつ配置
されている。図３で示した放射状の構造は、上下方向に
多数段積層されており、各区画５０内に収容容器５１に
は、多数種類の搬送対象物が１種ずつ収納されており、
立体的な仕分け、収納ができるように構成されている。

【００２８】収納タワー１１〜１４の内部中央位置に
は、昇降移動可能に構成された搬送ロボットが設けられ
ており、収納容器５１に収納された搬送対象物を受け取
り、また、保持した搬送対象物を収納容器５１内に収納
できるように構成されている。

【００２９】ピッキングロボットを、概略構成を、図５
の符号６０で示す。このピッキングロボット６０は、台
座６３と、２本の昇降ガイド６４₁、６４₂と、ロボット
本体６５を有している。

【００３０】台座６３には、下部回転板６２が回転可能
に設けられており、２本の昇降ガイド６４₁、６４₂は、
下端部を下部回転板６２に固定されている。ロボット本
体６５は、昇降ガイド６４₁、６４₂に昇降可能に取り付
けられており、下部回転板６２が回転し、昇降ガイド６
４₁、６４₂が回転した場合、ロボット本体６５は、昇降
ガイド６４₁、６４₂と一緒に回転するように構成されて
いる。

【００３１】昇降ガイド６４₁、６４₂の上端部は、上部
回転板６６に取り付けられており、上部回転板６６は、
ベルト６７によって、回転モータ６８に接続されてい
る。回転モータ６８が起動すると、ベルト６７を介して
回転板６６が回転し、その結果、ロボット本体６５は、
水平面内で自由に回転できるように構成されている。

【００３２】また、ピッキングロボット６０は、滑車７
０、７１と、ロープ７２と、重り７３とを有しており、
ロープ７２は、滑車７０、７１に掛け渡され、一端をロ
ボット本体６５の上部に接続され、他端を重り７３に接
続されている。

【００３３】重り７３と滑車７０、７１によってピッキ
ングロボット６０には、上向きに引っ張られており、図
示しない昇降モータを動作させ、滑車７０、７１を回転
させると、ロボット本体６５を、昇降ガイド６４₁、６
４₂に沿って昇降移動させられるように構成されてい
る。

【００３４】収納タワー１１〜１４内から、特定の搬送
対象物を取り出すように指示された場合、図示しない制
御装置によって昇降モータ及び回転モータ６８を動作さ
せ、その搬送対象物が収納された区画の前面でロボット
本体６５を停止させる。

【００３５】次いで、図示しないアームによって、搬送
対象物を受け取らせ、収納タワー１１〜１４の上部に設
けられた受渡口４６まで上昇させる。

【００３６】レールシステム２１〜２４の１台につき、
収納タワー１１〜１４が１台又は２台配置されており、
例えば図面手前のレールタワー２１には、２台の収納タ
ワー１１₁、１１₂が配置されている。ここで、指示され
た搬送対象物が収納タワー１１₁内にあった場合、その
収納タワー内のピッキングロボット６０が、搬送対象物
を保持し、受渡口４６まで移動する。このとき、レール
システム２１に取り付けられた搬送ロボット３１が収納
タワー１１₁の受渡口４６まで移動し、ロボット本体６
５から、搬送対象物を受け取る。

【００３７】各レールシステム２１〜２４の下方位置に
は、コンベヤシステム６が水平に配置されており、その
コンベヤシステム６の前段側と後段側には、昇降装置
５、７がそれぞれ配置されている。

【００３８】昇降装置５、７は、枠体８１、９１と、昇
降台８２、９２とを有しており、各昇降台８２、９２
は、枠体８１、９１に、上下移動可能に取り付けられて
いる。各昇降台８２、９２の上側には、ローラ８３、９
３がそれぞれ複数個取り付けられており、裏面側には、
モータ(昇降台８２のモータは符号８５で示す)がそれぞ
れ設けられている。そのモータを制御しながら動作させ
た場合、ローラ８３、９３の回転によって、各昇降台８
２、９２上に載置された搬送対象物の、前後進及び停止
が自在にされている。

【００３９】前段側の昇降装置５の更に前段には、コン
ベヤシステムで構成された搬送機構１６が配置されてお
り、また、後段側の昇降装置７の更に後段には、同様
に、コンベヤシステムで構成された搬送機構１７が配置
されている。

【００４０】前段側の搬送機構１６上には、符号１０a
で示す搬送トレーが乗せられているものとすると、搬送
機構１６の動作により、その搬送トレー１０aは、前段
の昇降装置５に向けて移動して来る。

【００４１】その場合、予め、昇降台８２を降下させて
おき、ローラ８３を回転させておくと、搬送トレー１０
aがローラ８３に当接されたところで、昇降台８２上に
移し替えられる。

【００４２】搬送トレー１０aが昇降台８２上に乗った
ところでローラ８３を停止させ、搬送トレー１０aを静
止させた後、昇降装置５を起動し、昇降台８５を上方に
移動させる。図１の符号１０bは、上方への移動途中の
搬送トレーを示している。

【００４３】昇降台８５が上方に移動し、静止した後、
ローラ８３を回転させると、昇降台８２上の搬送トレー
１０bをコンベヤシステム６上に移し替えられる。符号
１０cはその状態の搬送トレーを示しており、コンベヤ
システム６は動作しているので、搬送トレー１０cは、
後段の昇降機構７に向けて移動される。

【００４４】各レールシステム２１〜２４は、互いに略
平行にされており、搬送トレー１０cの通過方向とは略
直角に配置されている。従って、コンベヤシステム６上
の搬送トレー１０cは、レールシステム２１〜２４に対
し、直角方向に移動し、各レールシステム２１〜２４の
下方近傍位置を通過する。

【００４５】収納タワー１１〜１４から取り出された搬
送対象物と、コンベヤシステム６上を移動する搬送トレ
ー１０cとは、予め一対一に対応付けされており、搬送
ロボット３１は、対応する搬送トレー１０cがレールシ
ステム２１の直下位置まで移動して来たとき、保持して
いる搬送対象物を降下させ、搬送トレー１０c内の指定
位置に載置する。

【００４６】このとき、後段の昇降機構９１の昇降台９
２は予め上方に移動させておき、搬送対象物が載置され
た搬送トレー１０cが、コンベヤシステム６によって搬
送されて来ると、ローラ９３を回転させ、コンベヤシス
テム６上にある搬送トレー１０cを昇降台９２上に移動
させる。

【００４７】昇降台９２上に搬送トレー１０cが乗った
ところで、ローラ９３の回転を一旦停止させ、搬送トレ
ー１０cを静止させた後、昇降台９２を下方に移動させ
る。昇降台９２を静止させた後、ローラ９３を回転させ
ると、昇降台９２上の搬送トレー１０cは、後段の搬送
機構１７に移し替えられる。符号１０dは、その状態の
搬送トレーを示しており、搬送機構１７上に乗せられた
搬送トレー１０dは、所定位置に向けて搬送される。

【００４８】他方、搬送対象物を搬送トレー１０cに載
置した搬送ロボット３１は、搬送トレー１０c上に、収
納タワー１１₁(又は収納タワー１１₂)内に入庫すべき搬
送対象物がある場合には、それを受け取り、収納タワー
１１₁(又は収納タワー１１₂)の受渡口まで戻った後、収
納タワー１１₁(又は収納タワー１１₂)内に収納させると
ともに、次の搬送対象物を受け取り、コンベヤシステム
６上を移動して来る搬送トレーの指定位置に載置する。

【００４９】以上はコンベヤシステム６を用いた倉庫シ
ステム１について説明したが、搬送コンベヤ５上を移動
して来る搬送対象物を収納タワー１１〜１４内に搬入す
る場合には、搬送ロボット３１〜３４が搬送対象物を持
ち上げ、ピッキングロボット６０に受け渡すようになっ
ている。

【００５０】その場合、図６の符号２に示す倉庫システ
ムのように、コンベヤシステム６の横に補充用のコンベ
ヤシステム９を並設し、搬送用トレイ１０に対し、補充
用品３を並走させ、又は逆方向に搬送させてもよい。

【００５１】なお、上記走行レール２１〜２４は、走行
ロボット３１が往復動するものであったが、走行レール
をループ状にし、搬送ロボットに収納タワー周囲を旋回
移動させるものであってもよい。

【００５２】

【発明の効果】収納タワー内から搬送対象物を効率よく
搬出入できる。多数の収納タワーを配置しても効率が低
下することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の倉庫システムの一例を示す図

【図２】その倉庫システムに用いられる収納タワーの例
を示す図

【図３】壁面の区画の配置を示す図

【図４】収納トレイの例を示す図

【図５】ピッキングロボットの概略構成図

【図６】本発明の倉庫システムの他の例

【図７】従来技術の倉庫システムの例

【符号の説明】

１、２……倉庫システム ５、７……昇降機構 ６、９……コンベヤシステム １１₁、１１₂、１２₁、１２₂、１３₁、１３₂、１４₁、
１４₂……収納タワー ２１〜２４……レールシステム ３１〜３４……搬送ロボット ４１……壁面 ５０……区画 ６０……ピッキングロボット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレッド プライス ドイツ連邦共和国 ニュルンベルグ90411 シャーフホフシュトラーセ10 Ｆターム(参考） 3F022 EE01 FF01 JJ19 KK16 KK20 LL12 LL16 LL31 MM13

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒体の壁面(41)が複数区画(50)に仕分けさ
   れ、前記各区画(50)に搬送対象物が収納可能に構成さ
   れ、 前記壁面(41)の中央に配置され、昇降移動と回転移動が
   可能に構成されたピッキングロボット(60)と、 前記筒体の上部に設けられ、前記搬送対象物を搬出入で
   きるように構成された受渡口(46)とを有する収納タワー
   (11〜14)と、 前記受渡口(46)付近に横設され、搬送ロボット(31〜34)
   が取り付けられたレールシステム(21〜24)とが設けら
   れ、 前記搬送ロボット(31〜34)と前記ピッキングロボット(6
   0)との間で前記搬送対象物の双方向受渡が可能に構成さ
   れた倉庫システム(1)であって、 前記収納タワー(11〜14)と前記レールシステム(21〜24)
   とを複数有し、 前記各レールシステム(21〜24)には、少なくとも１個の
   搬送ロボット(31〜34)が取り付けられ、各搬送ロボット
   (31〜34)は、レールシステム(21〜24)に沿って移動でき
   るように配置され、 前記各レールシステム(21〜24)下方近傍には、前記搬送
   対象物を水平移動させるコンベヤシステム(6)が配置さ
   れ、 前記コンベヤシステム(6)の両端には、前記搬送対象物
   を昇降移動させる昇降装置(5,7)が配置されたことを特
   徴とする倉庫システム(1)。
2. 【請求項２】前記搬送ロボット(31〜34)は、前記レール
   システム(21〜24)上を往復動できるように構成されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の倉庫システム(1)。
3. 【請求項３】前記コンベヤシステム(6)は、前記収納タ
   ワー(11〜14)内から搬出すべき搬送対象物と、搬入すべ
   き搬送対象物とを別々に移動させられるように構成され
   たことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１
   項記載の倉庫システム(1)。