JP2001270607A

JP2001270607A - 自動倉庫システム

Info

Publication number: JP2001270607A
Application number: JP2000086420A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Furukawa; 一行古川; Shigeru Soeno; 茂添野; Hiroshi Ebara; 広江原; Koji Kobayashi; 浩司小林
Original assignee: Fujitsu Ltd; Okamura Corp
Current assignee: Fujitsu Ltd; Okamura Corp
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2001-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は部品を収納したコンテナを収容する多
数の棚からなる回転式の棚部を複数段備え，コンテナの
部品を入出庫する段と他のコンテナを収容する棚部の間
でコンテナを搬送するための入庫用昇降機と出庫用昇降
機を備えた自動倉庫システムに関し，入出庫能力，特に
出庫能力を向上すること及び自動仕分機を一体化するこ
とを目的とする。【解決手段】入庫用昇降機と出庫用昇降機を組合わた組
を所定の間隔をおいて２組設置して，それぞれの組にお
いてコンテナの入出庫を行ない，自動倉庫制御部は，各
段の各棚とそこに収容するコンテナの番号とを任意な関
係に設定できるテーブルを備え，入庫コンテナを最短の
移動距離にある空き棚に割り当てる制御を行うよう構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気部品を印刷基板
（Print Circuit Board:ＰＣＢと略称される）に実装し
て各種製品を製造する工場において各種部品を高速に入
出庫する高速自動倉庫システムに関する。

【０００２】電気部品を印刷基板（ＰＣＢ）に実装して
各種製品を製造する工場には，納入された部品を倉庫に
入庫し，各製造工程で使用する多品種の部品を倉庫から
出庫する作業が頻繁に実行されており，その入出庫を高
速に行うことが望まれている。

【０００３】

【従来の技術】電気部品を印刷基板（ＰＣＢ）に実装
し，各種製品を世の中に提供する製造工場では，その部
品を倉庫で管理し，製造工程に部品を供給する生産（製
造）部門がある。生産部門では，多品種多形状の電気部
品を固定棚や自動倉庫で管理し，生産システムからの出
庫指令で指定された固定棚や自動倉庫の棚アドレスから
該当部品を抽出し指定された数だけ部品を数え袋詰めす
るピッキング作業がある。出庫は１日に２００〜３００
種類のＰＣＢ（図番）に実装する部品を数え部品（３０
種／ＰＣＢ）に対応して指令が出る。また，指令は顧客
からの購入単位に出され，１製番（製品番号）に複数の
ＰＣＢ（図番）が含まれる。

【０００４】そして，指令に従いＰＣＢ単位に部品を集
約し，製造部門に渡すまで（以下，部品集約・出材）に
次の図１４に示す工程を経るのが一般的である。

【０００５】図１４は従来の部品供給方法の説明図であ
り，自動倉庫に対する出庫指示に応じて，指示された各
部品が出庫された後に実行された複数の工程〜が含
まれており，各工程について以下に説明する。

【０００６】は複数製番まるめピッキングであり，ピ
ッキングとは１コンテナ内には複数種類の部品が搬入さ
れており，その中から出庫指示された部品を選定し，そ
の部品から指示数分を取出して袋詰めすることであり，
複数製番の部品の出庫指示に応じ，複数の製番の製品に
実装する部品が各箱（または袋）に詰められて倉庫から
出力される。この複数製番に対応する部品をまとめるこ
とを「まるめピッキング」という。この倉庫から出力さ
れた各箱に入れられた複数製番に対してまとめられた部
品に対し，の工程による仕分けが行われる。この仕分
けは，上記により複数製番についてまとめられた部品
が入れられた複数の箱が倉庫から出力されると，各部品
を，各製番単位（単一製番）の箱に仕分けることであ
り，仕分けられた各箱に１製番の部品が収納される。次
に，の工程はキット編成であり，１製番毎の箱の部品
をその製番を構成する複数のＰＣＢ単位（図番単位）の
箱（コンテナ）に分離するものであり，更にの工程に
おいて全ての部品が何れかの箱へ出力（出材）されたか
の確認を行う。この確認では各部品に付加されたバーコ
ードを読み取って指示書で指示された部品が必要個数存
在するかのチェックを行う。この後の工程では，上記
各ＰＣＢ単位に仕分けされた部品を各ＰＣＢの製造部門
へ供給して実装が行われる。

【０００７】こうして，自動倉庫から出庫された部品
は，各ＰＣＢの製造部門毎に仕分けされて供給が行われ
るが，このような多数の工程のため，出庫指令が出てか
ら製造工程に供給するまで多大な工数と時間を必要とし
ている。

【０００８】一方，一日に膨大なＰＣＢ部品を出庫する
倉庫には，自動倉庫を導入しているのが一般的である。
自動倉庫には，水平方向に二次元的に回転により配置す
る水平回転型と水平方向と垂直方向の直線状に走行車を
動かす立体型の２通りがある。しかし，立体型は回転型
に比べ走行車が１台のため出庫スピードが遅いので回転
型が一般には多く使われている。

【０００９】図１５は従来の回転型の自動倉庫の説明図
である。図１５のＡ．は自動倉庫の上面図，Ｂ．は斜視
図である。この自動倉庫は回転型であり，一つの段に多
数のコンテナ８０を載置できる棚部８１が回転可能な構
造を備えてリング状に接続されている。このような回転
可能な棚部８１がＢ．に示すように，垂直方向（上下方
向）に多数段設けられ，図の例では３段の棚部８１が設
けられている。各棚部８１には多数のコンテナを収容す
る棚８１０（列とも呼ばれる）が設けられている。コン
テナ８０を外部との間で入・出庫する作業が行われる位
置は最下段の棚に対応する水平位置であり，ここには自
動倉庫へ入庫のため部品を収納したコンテナ８０を搬送
する入庫用コンベア８２と，自動倉庫から部品を収納し
たコンテナ８０を出庫のために搬送する最下段の位置に
設けられた出庫用コンベア８３を備えている。また，入
庫するコンテナを入庫用コンベア８２から受け取って指
定された段の棚へ垂直方向へ搬送するための入庫用昇降
機８４と，出庫するコンテナが位置する段の棚から最下
段に垂直方向に搬送するため出庫用昇降機８７が設けら
れている。

【００１０】更に入庫するコンテナを一時的に保持し
て，指定された一つの棚８１０へ移すために一時的に保
持するための入庫用バッファ８５が設けられ，他の段の
棚に移す場合は入庫用バッファ８５から入庫用昇降機８
４へ移動させ，指定された段に移動するとその段の入庫
用バッファ８５へコンテナを移し，その段の棚部８１を
回転させて指定された番号の棚に入庫用バッファ８５か
らコンテナを移動する。また，出庫のために各段に出庫
用バッファ８６が設けられ，出庫を指定されたコンテナ
はその棚位置が出庫用バッファ８６まで回転移動され
て，出庫用バッファ８６に一時的に保持され，出庫用コ
ンベア８３の段と異なる段の場合は出庫用昇降機８７に
より移動させられ，出庫用のコンベアが置かれた段の出
庫用バッファ８６に移され，そこから出庫用コンベア８
３へ送り出される。

【００１１】また，出庫用コンベア８３に近接して各Ｐ
ＣＢ単位にピッキングすべき部品を指示するピッキング
チケットを印刷するピッキングチケット発行機８８が設
けられている。このピッキングチケットは図示されない
フロアコントローラからの指示により各出庫されたコン
テナ８０にピッキングチケットを発行して供給される。
この出庫されたコンテナ８０は出庫用コンベア８３を通
って複数のピッキングステーション８９の中の一つへ搬
送される。この時，どのピッキングステーション８９へ
送られるかは，出庫指示の時に指定されている。ピッキ
ングステーションではピッキングチケットを見ながら人
手によりピッキングが製番まるめ単位で行われる。ピッ
キングステーション８９において部品が仕分けされたコ
ンテナ８０は，まだ残りの部品が格納されており入庫用
のコンテナとして入庫用コンベア８２に戻され，当該コ
ンテナ８０の番号に対応する棚の位置に移動される。

【００１２】このような構成を備えた従来の自動倉庫で
は，各段の棚の多数のコンテナを収納する位置（列）に
対し固定番地（列番号）が付与され，各固定番地にはそ
の番地と１対１で収納されるべきコンテナの固定番号が
設定され，棚の位置（列番号）とコンテナの番号とを対
応付けて管理している。

【００１３】各段の棚部８１には多数のコンテナを収納
する棚８１０があり，例えば１１２個のコンテナ収納位
置（１１２列）がある場合，入庫するコンテナ８０に設
定されている番号に対して，指定された段番号（入庫バ
ッファに対応する棚の固定番地）との距離に応じて，入
庫時のコンテナ処理時間が左右される。この場合のコン
テナ処理時間（コンテナを棚から払い出し，入庫バッフ
ァへ棚を移動させてコンテナを棚に取り込むまでの時
間）はａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを次のように定義すると，次
の式により表される。

【００１４】コンテナ処理時間＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／ｅａ：各段の棚部を回転させて各収納位置のコンテナをそ
の段の出庫バッファへ到着させる平均到着時間（棚部の
回転は目標との距離が近い正・逆の両方向の一方に回
転）ｂ：コンテナを棚から出庫用バッファへ移動するための
コンテナ移動時間ｃ：出庫用バッファから入庫用バッファ迄の棚の移動時
間ｄ：入庫用バッファからその番号の棚位置までのコンテ
ナ移動時間ｅ：出庫用バッファ数（棚の段数分）本発明の出願人が使用した従来装置の例では，ａ＝３
２．２（秒），ｂ＝４．５（秒），ｃ＝５．４（秒），
ｄ＝３２．２（秒），ｅ＝９（段）であり，上記の式に
より，コンテナ処理時間は８．２（秒）になった。

【００１５】このように，コンテナ番号と棚８１０の固
定番地が１対１で固定しているため，入出力時には，現
在の棚の位置とコンテナ番号との差異に応じて，棚を回
転移動するための時間が左右される。すなわち，同じ棚
の場合には，同時には入庫と出庫の一方の処理しかでき
ず，棚の回転方向は双方向であるが，その差が最大にな
るとリング状の棚の半周分程度移動する必要があり，入
出庫時の棚の回転ロスが大きい。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転型の倉庫シ
ステムは次の理由で１日分の出庫能力が確保できない問
題があった。

【００１７】棚の管理が固定アドレス管理であるため
入出庫時に棚部の回転ロスが大きく出庫効率が低いとい
う問題があった。

【００１８】入庫用昇降機及び出庫用昇降機が１台で
あるため，入出庫の処理時間が制約される。

【００１９】入庫用昇降機及び出庫用昇降機が１コン
テナ単位制御のため昇降時間がかかり，また同一段から
の出庫によるコンテナの取り合いによる棚部の回転ロス
が発生するという問題があった。

【００２０】複数のＰＣＢに使用する共通部品の出庫
指示を行う出庫チケット（ピッキング内容を指示するチ
ケットで，ピッキングチケットともいう）を印刷する発
行機が一台のため棚の出庫時間に対し印刷時間が長くな
り棚からの出庫効率が低下するという問題があった。

【００２１】棚からピッキングステーションへの出庫
指令が，ピッキングステーションの状態を無視した順番
に発行されてしまい，次の問題が発生する。これを図１
６に示す出庫時の問題点説明図を参照する。

【００２２】図１６に示すようにピッキングステーショ
ン８９Ｂと８９Ａが出庫用コンベア８３に沿って順番に
配置されている場合に，出庫用昇降機（出庫用バッファ
は図示省略）からコンテナが出庫用コンベア８３へ送り
出される。この時，ピッキングステーション８９Ｂに前
に出庫されたコンテナがオーバーフローし，出庫待ちで
置かれていると，次のコンテナが製番まるめ単位でのピ
ッキングのために同じピッキングステーション８９Ｂへ
の出庫が指定されていると，そのコンテナは出庫用コン
ベア８３上で滞留し，ピッキングステーション８９Ａが
空き状態でもそこに搬送することができない。

【００２３】また，出庫能力を上げるためにコンテナを
事前にピッキングステーションと出庫口間にバッファし
ておく必要があり，ピッキングステーションのコンテナ
要求タイミングとバッファ上の出庫品タイミングのミス
マッチにより搬送ロックが発生する。

【００２４】出庫したコンテナ（部品箱）をピッキン
グ終了後，再入庫する場合，必ず入庫ステーションに引
き込むため，そのコンテナに次の出庫指令が出ても再入
庫するまで待たされる。また，複数製番まるめ出庫のた
め，ＰＣＢ単位で仕分ける過程迄に部品の入れ違いが発
生すると部品損失が増大する。

【００２５】すなわち，まるめ出庫（複数製番に使用さ
れている部品図番で同一図番の部品をまるめにより一回
でピッキングすること）は，倉庫の出庫回数を削減して
倉庫負荷を軽減し，上記の，の問題を解消しようと
するものであるが，上記図１６に示したようにピッキン
グ後に二次仕分けの作業を行う必要があり，その際にＰ
ＣＢ単位に仕分ける過程までに部品の入れ違いが発生す
るという等の問題があった。この時，入れ違いの発見の
ため，確認作業に時間と手間がかかる。また，部品の不
足を発見すると，入れ違いのコンテナを見つける作業を
行うより新たに再出庫を要求した方が早く必要部品を得
られるが，部品損失が増大する。

【００２６】本発明は上記の問題を解決し，入出庫能
力，特に出庫能力を向上することができる自動倉庫シス
テム及び自動仕分機と一体化した自動倉庫システムを提
供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明による自動
倉庫システムの基本構成を示す図である。

【００２８】図中，１は自動倉庫，１０は複数段で構成
される回転式の棚部，１１は各棚部１０上の各コンテナ
を収納するための棚，２は各段に設けられた入庫用バッ
ファ（後述する図２に示す）を含む２個の入庫用昇降
機，３は格段に設けられた出庫用バッファ（後述する図
２に示す）を含む２個の出庫用昇降機，４はコンテナ，
５はコンテナに出庫される電気部品の名称，個数等をバ
ーコードで印刷する出庫チケット（ピッキングに使用す
るチケット）を発行する出庫チケット（またはピッキン
グチケット）発行機，６ａ〜６ｃはバーコードリーダ，
７は電気部品を作業者によりピッキング（袋詰めをす
る）を行う場所であるピッキングステーション，８ａは
入庫用コンベア，８ｂは出庫用コンベア，８ｃは出庫用
コンベア８ｂからのコンテナをピッキングステーション
へ搬送すると共にピッキングステーションから入庫用コ
ンベア８ａへコンテナを搬送するピッキングステーショ
ン用コンベア，９は自動倉庫制御部である。また，２０
は自動倉庫に連結して設けられた自動仕分機，２１は袋
詰めされた部品，２２は部品を搬送する部品搬送コンベ
ア，２３は部品を長手方向に搬送しながら横方向に配置
された複数のシュートの何れかに駆動して振り分けを行
う仕分機台車，２４は部品をＰＣＢ単位に集積する多数
設けられたシュート，２５は各シュートに取り付けられ
て仕分動作の状況（シュート完了，障害発生等）を表示
する信号灯，２６はシュートの完了の入力を行う押ボタ
ン，２７は仕分機制御部，２８は自動倉庫制御部９及び
仕分機制御部２７を制御するために上位に設けられたホ
ストコンピュータである。

【００２９】本発明は高速に部品を出庫することができ
るように以下の(1) 〜(6) の構成により, 上記の「発明
が解決しようとする課題」の中の〜を解決する。

【００３０】(1) コンテナ４の番号と回転式の棚部１０
の各棚（コンテナ収納位置）１１の番号の関係を固定せ
ずフリーアドレス管理とし，コンテナ４を出庫動作させ
た後にその棚の空きになった収容位置に再入庫するコン
テナを最小限の動作で入庫させるようにした。

【００３１】(2) 出庫昇降機３と入庫昇降機２を１組と
して併設して，これを一定間隔をおいて２組設置し，各
組に対し偶数段／奇数段へのアクセスを優先順位として
持たせることにより，同一段での段競合を回避する。

【００３２】(3) 出庫昇降機３と入庫昇降機２はそれぞ
れコンテナを２箱単位で搬送制御することで，入出庫の
効率を向上し，特に出庫時間を短縮する。

【００３３】(4) 出庫時に発行される出庫チケット発行
機５を２台設けて印刷時間を短縮する。

【００３４】(5) 自動倉庫１から出庫したコンテナ４の
電気部品の仕分工程を自動仕分機２０を設けることで自
動化し，ピッキングステーション７へのコンテナ搬送を
ランダム化（順番付けない）とし，予め出庫指示の段階
でコンテナ４の搬送先を決める必要を無くし，ピッキン
グステーション７での要求品とコンベア上の出庫品のミ
スマッチを無くし，搬送ロックを防止する。

【００３５】(6) ピッキングが終了したコンテナ４（部
品がまだ入っている）に次の出庫指示があるか確認し，
有りの場合は出庫用コンベアから入庫用コンベアへその
まま搬送（スルー）させる。また自動仕分機２０と自動
倉庫１を一体で構成することにより，部品の入れ違い確
認作業を無くし，出庫から仕分までの時間を短縮し，Ｐ
ＣＢ単位の仕分処理を可能にする。

【００３６】図１に示す構成による作用の概要を説明す
ると，ホストコンピュータ２８は外部から出庫オーダが
与えられると自動倉庫１の自動倉庫制御部９に出庫指示
を含む出庫データを出力し，仕分機制御部２７に出庫オ
ーダに対応する仕分けデータを出力する。自動倉庫制御
部９は，出庫データにより指定された部品を収納したコ
ンテナ４が置かれた棚１１の棚部１０を近傍の出庫用バ
ッファ３００の位置に回転させてそこに移し，出庫用昇
降機３に移した上で垂直移動して最下段の出庫用コンベ
アへ出力する。なお，棚１１の指定はホストコンピュー
タ２８が備える図示されないテーブル（棚番号とそこに
収容されたコンテナの番号の対応が設定）を見て識別
し，出庫データに設定される。出庫用昇降機３及び入庫
用昇降機２はそれぞれ一度に２つのコンテナを搭載して
昇降できる構造を備え，また２組設けられた入庫用昇降
機２と出庫用昇降機３は，一方の組を入出庫が行われる
段と奇数段との間の昇降を優先して行い，他方の組を入
出庫が行われる段と偶数段との間の昇降を優先して行う
よう制御される。

【００３７】出庫用コンベア上で出庫チケット発行機５
がホストコンピュータ２８の制御によりピッキングの内
容を印刷したチケットが発行されコンテナへ投入され
る。続いて空いているピッキングステーション７かまた
は予めホストコンピュータ２８から指定されたピッキン
グステーション７へ向けてコンテナが搬送される。コン
テナの番号は出庫用コンベア８ｂに設けられたバーコー
ドリーダ６ｃで読み取られて識別されてコンベアが制御
される。ピッキングステーション７では作業者によりピ
ッキングチケットを見ながら指定された部品を指定され
た個数だけ袋詰めを行って，ピッキングチケットを添付
した部品の袋２１を部品搬送コンベア２２に載せること
で自動仕分機２０に送り出される。

【００３８】また，ピッキングが行われたコンテナに
は，残りの部品が収納されており入庫用コンベア８ａか
ら入庫が行われる。この場合，入庫用のコンテナはその
番号と関係なく，最短の距離で搬送できる空きの棚１１
に運ばれる。この時，各棚の状態を表すテーブルを自動
倉庫制御部９（またはホストコンピュータ２８）が保持
しており，そのテーブルを参照して検索される。

【００３９】空きの棚１１の位置が他の段に有る場合
は，出庫用昇降機３や出庫用バッファ３００を介して，
棚の回転を経てコンテナが送られる。自動仕分機２０で
は，部品搬送コンベア２２上の部品の袋２１に貼付され
ピッキングチケットに印刷されたバーコードがバーコー
ドリーダ６で読み取られて仕分機制御部２７に送られ，
仕分機制御部２７は予めホストコンピュータ２８からど
の部品をどのシュートに仕分けるかを含む仕分けデータ
が通知されており，読み取った部品の袋２１が指定され
たシュート位置に達すると投入するよう仕分機台車２３
を駆動して，指定されたシュート２４に部品の袋２１を
投入する。これにより各シュート２４には指定された図
番の各ＰＣＢ用の部品が蓄積される。

【００４０】

【発明の実施の形態】図２は本発明によるフリーアドレ
ス管理によるコンテナ処理の説明図である。

【００４１】図２のＡ．において，１０，１１，２−１
〜３−２，２００，３００，８ｂ，８ｃの各符号は上記
図１の同じ符号に対応し，１０は回転式の棚部，１１は
棚（列），２−１，２−２は第１，第２の入庫用昇降
機，３−１，３−２は第１，第２の出庫用昇降機，２０
０は入庫用バッファ，３００は出庫用バッファであり，
棚部１０にはそれぞれの位置を表す連続した番号（列の
番号）が付与され，その中の数値「１」，「１６」，
「４０」だけを図に示す。

【００４２】出庫する棚に近い側の昇降機を用いて出庫
する場合，回転式の棚部１０の中央で２分割した範囲が
各昇降機が担当する範囲となる。この例では，左側の出
庫用昇降機２−１は，棚部１０の正方向の１列〜４０列
の棚１１と逆方向の１列〜１６列の棚１１が担当する範
囲であり，これらの各棚１１が出庫用昇降機２−１に移
動（到着）させる時間を求めてそれを平均することで到
着平均値を得ることができる。

【００４３】そして，第１の入庫用昇降機２−１と出庫
用昇降機３−１で棚部１０の入庫コンテナと出庫コンテ
ナを処理する時間は，上記従来技術について説明した
（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／ｅの式により求められ，ａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅの各符号も上記の定義と同様とする。図２の
Ａ．の具体例では，上記従来の場合と同様にｅ＝９であ
り，ａ＝２０．７（秒），ｂ＝４．５（秒），ｃ＝５．
４（秒），ｄ＝３．６（秒）となり，コンテナ処理時間
は３．８（秒）となり，上記した従来装置のコンテナ処
理時間（８．２秒）に比べて大幅に改善される。

【００４４】図２のＢ．はフリーアドレス管理による入
出庫動作の例である。

【００４５】本発明により出庫用バッファ３００（出庫
用昇降機は図示省略）と入庫用バッファ２００（入庫用
昇降機は図示省略）が併設され，コンテナ番号と棚番号
の関係がフリー（固定しない）であるため，出庫動作に
より空棚となった棚を入庫棚に割り当てられ，この例で
は棚部１０上のコンテナａがで示すように出庫用バッ
ファ３００の位置に移動すると，コンテナａをで示す
ように出庫用バッファ３００へ移し，そのコンテナａの
位置は空棚となる。この空棚の位置をその時入庫用バッ
ファ２００に待機していた入庫用のコンテナｂを収容す
る棚として割り当てる。これにより，入出庫時の棚部は
の距離だけ移動してのように入庫を行うことがで
き，回転ロスを極小にできる。

【００４６】図３は自動倉庫の入・出庫のバッファ，昇
降機及びピッキングチケット発行機（図１の出庫チケッ
ト発行機５と同じ）の構成を示す。図３には，上記図１
の中の自動倉庫の部分を中心として示し，図中，上記図
１に示す符号と同じものは同じ符号で表し，１０は棚
部，２は２つのコンテナを同時に昇降する入庫用昇降
機，２００は入庫用バッファ，３は２つのコンテナを同
時に昇降する出庫用昇降機，３００は出庫用バッファ，
５ａ−１，５ａ−２は第１のピッキングチケット発行
機，５ｂ−１，５ｂ−２は第２のピッキングチケット発
行機，７はピッキングステーション，８ａは入庫用コン
ベア，８ｂは出庫用コンベア，８ｃはピッキングステー
ション用コンベアである。この図３にはピッキングステ
ーション７においてピッキングにより部品を詰めた袋を
搬送する部品用コンベア（図１の１２）は図示省略され
ている。

【００４７】２組設けられた入出庫のための装置の中の
左側の出庫用昇降機３と入庫用昇降機２の組について説
明すると，出庫オーダの受信で自動倉庫制御部の制御に
より出庫用昇降機３から同時に２個のコンテナが出庫用
コンベア８ｂに出力される。この時，ホストコンピュー
タは予めコンテナが出庫用昇降機３から出る順にピッキ
ングチケット発行機からピッキングチケットをプリント
アウトしておき，コンテナがピッキングチケット発行機
５ａ−１，５ｂ−１に達すると，図示されないセンサで
検出した自動倉庫制御部はホストコンピュータに対し到
着報告を行う。ホストコンピュータは自動倉庫制御部に
対しピッキングチケット発行機のピッキングチケットを
カットして対応するコンテナに投入し，続いて出庫用コ
ンベアを駆動してコンテナを下流のピッキングステーシ
ョンの方に搬送する。

【００４８】図４乃至図６は実施例のシステム全体の処
理フロー（その１）〜（その３）であり，上記図１の構
成におけるホストコンピュータ（図１の２８），自動倉
庫制御部（図１の９）及び仕分機制御部（図１の２７）
のシステムを構成する各部の制御部の処理フローと相互
の関係を含めて示す。

【００４９】最初にホストコンピュータ２８で，操作者
により投入された出庫オーダ（部品番号，製番，ＰＣＢ
番号，個数等を含む）が入力されると（図４のＳ１），
出庫オーダからＰＣＢ単位の部品にまとめる仕分データ
を生成する（同Ｓ２）。次に，仕分データを仕分機制御
部２７に自動仕分機（図１の１０）のｎシュート分転送
する（図４のＳ３）。ホストコンピュータ２８では，続
いて出庫データ（ｎシュート分の仕分データ転送分）を
生成し（図４のＳ４），仕分データ転送分（ｎシュート
分）の出庫データを自動倉庫制御部９に転送する（同Ｓ
５）。ホストコンピュータ２８はこの処理の後は，他の
処理に移行し，仕分機制御部２７により仕分動作や，自
動倉庫制御部９に対する制御が必要な場合は同様の処理
を開始する。

【００５０】自動倉庫制御部９は，図４のＳ５によるホ
ストコンピュータ２８からの出庫データを受信すると
（図４のＳ６），指定されたコンテナの出庫を開始する
（同Ｓ７），また，ホストコンピュータ２８は自動倉庫
制御部９と同期（コンテナ到着信号を受信することによ
る）をとりながら，出庫データに基づいてピッキングチ
ケット発行機（図１の出庫チケット発行機と同じで，以
下ピッキングチケット発行機という）を制御してピッキ
ングチケットを発行させ，印刷されたピッキングを出庫
されたコンテナに投入する制御を行う（同Ｓ８）。この
後，出庫用コンベア上を移動するコンテナに予め貼付さ
れたコンテナのピッキングチケットに印刷されたバーコ
ード（またはコンテナの箱番号を表すバーコード）をバ
ーコードリーダにより読取って認識し（図４のＳ９），
続いて空きピッキングステーションを検索する（同Ｓ１
０）。

【００５１】この検索は，自動倉庫制御部９に複数のピ
ッキングステーションの状態（コンテナが満杯で使用状
態かコンテナが無く空き状態）を表すデータを保持して
おり，そのデータを参照するものである。この検索によ
り検出した空きのピッキングステーションを搬送先のピ
ッキングステーションとして決定すると（図４のＳ１
１），自動倉庫制御部９はコンテナをそのピッキングス
テーションへ搬送させる（同Ｓ１２）。ピッキングステ
ーションにコンテナが到着すると，ピッキング作業が開
始されるが，自動倉庫制御部９の処理は終了する。

【００５２】仕分機制御部２７では，ホストコンピュー
タ２８からの仕分データを受信すると（図４のＳ１
３），仕分を開始する（同Ｓ１４）。この仕分では搬送
コンベアにピッキングチケットを添付した部品が投入さ
れて（図５のＳ１５），部品搬送を実行し（同Ｓ１
６），バーコードリーダにてコンベア上の部品に添付さ
れたピッキングチケットのバーコードを認識する（同Ｓ
１７）。このバーコード情報から仕分データ（その構成
は後述する）を検索し，その部品の仕分先シュートを決
定し（図５のＳ１８），１つの部品の仕分を完了する
（同Ｓ１９）。次に仕分が完了したシュートが有るか判
別し（図５のＳ２０），シュートがあると完了シュート
部の信号を点灯する（同Ｓ２１，Ｓ２２）。これに続い
て人手により完了したシュートの部品が回収され，完了
ボタン（図示省略）が押下されると，完了信号がホスト
コンピュータ２８で受信される（図６のＳ２３）。これ
に応じてホストコンピュータ２８は仕分データがあるか
判別し（図６のＳ２４），無い場合は作業完了となる
が，有る場合は仕分データ１シュート分（完了シュート
分）を仕分機制御部２７へ転送し（図６のＳ２５），仕
分データ転送分（１シュート分）の出庫データを転送す
る（同Ｓ２６）。この仕分データは仕分機制御部２７で
受信され，上記図４のＳ１１以下の処理が実行される。

【００５３】図７は自動倉庫の入出庫動作と棚及びコン
テナのデータの説明図である。図７のＡ．は入出庫の動
作フロー，Ｂ．はコンテナに添付されたバーコードで表
す番号（コンテナ番号），Ｃ．は複数段の回転棚のＩＤ
（各棚に付された番号），Ｄ．は自動倉庫制御部９内
（またはホストコンピュータ）に保持するコンテナ番号
がどの回転棚ＩＤに置かれているかの対応関係を示すテ
ーブルであり，この関係は固定されずフリーに設定され
る。

【００５４】コンテナには，Ｂ．に示すように固有のコ
ンテナ番号が付与され，コンベア上を搬送する間にバー
コードリーダで読み取りできるようにバーコードの形式
で印刷されている。一方，Ｃ．に示すように複数の段
（図では１段目からｎ段目までのｎ段）に設けられた多
数の棚に付された回転棚ＩＤが付されており，１段目は
１−１，１−２，…，２段目は２−１，２−２，…，ｎ
段目はｎ−１，ｎ−２，…というＩＤである。自動倉庫
制御部（図１の９）内及びホストコンピュータ２８内に
は，現在入庫されているコンテナとそのコンテナの回転
棚ＩＤ（収容位置）の関係がＤ．に示すような内容のテ
ーブルが備えられている。

【００５５】出庫時には，出庫指令が出された部品を収
納するコンテナをホストコンピュータが識別し，自動倉
庫制御部に指示されると出庫コンテナの回転棚ＩＤが
Ｄ．に示すテーブルから検出され，その出庫コンテナの
移動が行われ（図７のＡ．の），出庫用バッファへコ
ンテナが出庫される（同）。この出庫されたコンテナ
は，その中から必要な部品がピッキングステーションで
取り出された後，空棚のある段の入庫用バッファへ移動
し（図７のＡ．の），続いて回転棚を回転させて入庫
用バッファの位置に空棚を移動させ入庫用バッファ上の
コンテナを空棚へ入庫して（同），終了する。

【００５６】図８は仕分データ，出庫データ及びピッキ
ングチケットデータの構成を示す。図８のＡ．は仕分デ
ータの構成を示し，上記図４の処理フローで説明した出
庫時のホストコンピュータから仕分機制御部へ出力され
る。この構成では，仕分ＩＤ（仕分の番号）に対応し
て，それぞれの仕分先のシュート番号，オーダ番号（図
番）が設定されている。図８のＢ．は出庫データで，上
記図４の処理フローで説明した出庫時にホストコンピュ
ータから自動倉庫制御部に出力される出庫データ（出庫
オーダから生成）である。このデータは，オーダ番号
（ＮＯ：図番) ，コンテナ番号（ＮＯ），状態（ピッキ
ングチケットの発行状態や，同じ図番への複数の部品の
同時出庫であるか等）及び出庫形態（任意の空きピッキ
ングステーションへ出庫されるか，特定のピッキングス
テーションへ出庫されるか）等が含まれる。また，ピッ
キングチケットデータは，ピッキングチケット発行機に
より出力されてコンテナに投入されて，ピッキングステ
ーションで作業者がこのデータを基にピッキング（袋詰
め）を行う。

【００５７】次に図９は本発明による同一部品同時出庫
の処理フローである。

【００５８】本発明の自動倉庫のシステムでは，同一コ
ンテナ内の部品を複数の図番用に同時出庫する機能を備
え，図８にその処理フローを示す。最初に，仕分機制御
部では，第ＸＸ（NO.XX)のシュートの仕分が完了すると
（図９のＳ１），第ＸＸのシュートから仕分完了の通知
が発生し（同Ｓ２），ホストコンピュータへ送られる。
ホストコンピュータは，第ＸＸのシュート仕分完了通知
を受け取ると（同Ｓ３），仕分機のNO.XX シュートに対
する新たな仕分データを転送する（同Ｓ４）。この仕分
データは仕分機制御部で受信される（図９のＳ１２）。
仕分データの構成は上記図８のＡ．に示す。次に仕分デ
ータ転送分（NO.XX シュート分）の出庫データを生成す
る（同Ｓ５）。この出庫データは上記図８のＢ．に示さ
れており，同時出庫の状態も設定される。次いでホスト
コンピュータは，現在まで自動倉庫へ転送した出庫デー
タの内，チケットが未発行（未出庫）のデータを抽出
し，NO.XX シュート分の仕分データと照合し，同一コン
テナ番号からの出庫品がある場合は，同時出庫として出
庫データを更新する（図９のＳ６）。更新済出庫データ
は，自動倉庫制御部に転送される（図９のＳ７）。出庫
データの構成は上記図８のＢ．に示す。

【００５９】自動倉庫制御部はこれを受信すると（図９
のＳ８），出庫動作を行い（同Ｓ９），コンテナがピッ
キングチケット発行機に到着したことを検出すると（同
Ｓ１０），出庫データを参照して，同時出庫分を同時プ
リントし，コンテナに投入する（同Ｓ１１）。ピッキン
グチケットデータの構成は上記図８のＣ．に示す。

【００６０】このようにして，ピッキングチケット発行
機前までのコンテナに対する同一部品の同時出庫の指示
が可能となり，効率的に高速出庫を実現する。

【００６１】本発明では出庫したコンテナをピッキング
ステーションに搬送するが，その時に空いている（他の
コンテナで満杯になってない）ピッキングステーション
に割当てる（ランダム出庫という）か，予め決められた
ピッキングステーションに割り当てる（オーダ出庫）の
２つにより処理することができ，図１０により説明す
る。

【００６２】図１０，図１１はランダム出庫とオーダ出
庫を行う自動倉庫の出庫処理フロー（その１），（その
２）である。

【００６３】最初に，上記図４の処理と同様に，ホスト
コンテナが出庫オーダを取得すると，出庫オーダから仕
分／出庫データを生成し，仕分／出庫データをそれぞれ
仕分機と自動倉庫に伝送する（図１０のＳ１〜Ｓ３）。
続いて出庫が開始されると（図１０のＳ４），コンテナ
が自動倉庫制御部の制御により回転棚部から出庫用昇降
機を介して出力され（図１０のＳ５），コンテナがピッ
キングチケット発行機で停止し，ピッキングチケットデ
ータ情報を印刷し，コンテナに投入（２コンテナ同時処
理可能）する（同Ｓ６）。次にコンテナのバーコードが
バーコードリーダで認識され（図１０のＳ７），出庫デ
ータ（上記図１０のＳ２で生成，図８のＢ．参照）の出
庫形態を参照してランダム出庫か指定出庫かの判別を行
う（同Ｓ８）。この結果，ランダム出庫の場合は空きピ
ッキングステーションを検索してそこへコンテナを搬送
し（図１０のＳ９），指定出庫の場合は指定されたピッ
キングステーションへ搬送する（同Ｓ１０）。

【００６４】この後，ピッキングステーションに搬送さ
れたコンテナ内の部品について作業者が，ピッキングチ
ケットの情報に基づき部品を指定数取り出して袋に詰め
ピッキングチケット（バーコードが印刷されている）を
張りつける（図１１のＳ１１）。続いてピッキングが終
了したコンテナについては，Ｓ１２〜Ｓ１４の処理が行
われ，ピッキング品（袋）についてはＳ１５〜Ｓ１８の
処理が行われる。ピッキング済コンテナは返却が行われ
（図１１のＳ１２），入庫用コンベアへ出力されるとバ
ーコードリーダで入庫するコンベア番号が認識され（同
Ｓ１３），入庫用昇降機を経由して回転棚部へ入庫して
（同Ｓ１４），コンテナの入庫が完了する。なお，この
時コンベアが入庫する棚はフリーアドレスで任意の空棚
（動作距離が近い位置）が選ばれる。

【００６５】ピッキングチケットが張り付けられたピッ
キング品（部品を詰めた袋）は，仕分機のコンベアによ
り搬送されながら（図１１のＳ１５），バーコードリー
ダでピッキングチケットのバーコードが認識される（同
Ｓ１６）。続いてコンベアから仕分機台車（図１の２
３）にピッキング品が投入され（同Ｓ１７），バーコー
ド情報より指定シュート（図１の２４）へＰＣＢ単位に
仕分けが行われ（同Ｓ１８），仕分け動作を完了する。

【００６６】図１２，図１３は自動倉庫と組合わせる自
動仕分機の斜視図，側面図である。

【００６７】なお，図１２，図１３には上記図１に概要
が示された自動仕分機２０の具体的な構成が示される
が，仕分けの対象となる部品の袋（ピッキング品）の搬
送方向が反対方向の場合の構成になっているが，その基
本的な構成及び動作原理は同じである。

【００６８】図１２，図１３において，１２は搬送用コ
ンベア（図１の部品搬送コンベア２２に対応），１２０
は識別用コンベア，１２１は投入用コンベア，１２２は
測長部，１２３は横方向センサ，６ｃはバーコードリー
ダ（ＢＣＲ），１３０は部品を製造工程で必要とする図
番（ＰＣＢ）単位のｎ個に仕分ける（図１２の例ではｎ
＝８）ために設けられた仕分機台車，１４０，１４１は
左右に４個づつの合計８個設けられたシュート（図１の
２４に対応）であり，１４０は上部シュート，１４１は
一定サイズ以下の部品を収納する下部シュート，１４２
は各シュートの上部シュート１４０の傾斜付けられた床
板に設けられた一定サイズの開口部であり，上部シュー
ト１４０に投入された部品の中の一定サイズ以下のもの
を落下させて下部シュート１４１に収納するために設け
られている。

【００６９】図１２，図１３に示す搬送用コンベア１２
には自動倉庫から出庫してピッキングステーションでピ
ッキングされて部品が詰められた袋が載せられて搬送さ
れ，識別用コンベア１２０に移し換えられると，測長部
１２２において長さが測定される。この測長部１２２は
図２に示すように識別用コンベア１２０の上部に複数の
光センサがコンベアを横断する方向に短い間隔をおいて
配置され，部品の袋を検知して，各センサによる検知出
力により部品の長さや形状を識別して重心を求める。測
長部１２２では上部から電気部品の長さ等の形状を識別
するが，識別用コンベア１２０の両側に設けられた横方
向センサ１２３は，電気部品を横方向から検知し，測長
部１２２と横方向センサ１２３の両方の出力を用いて測
長が行われる。識別用コンベア１２０上で部品の袋に張
り付けられたバーコードをバーコードリーダ６ｃにより
読み取る。

【００７０】図１３に示す側面図には，投入用コンベア
１２１からピッキング品（電子部品が詰められた袋）が
投入される仕分機の側面の構造が示されている。仕分け
用コンベアとしてベルト１３３に多数の仕分用台車１３
０が取付けられ，ベルト１３３はモータ１３１により回
転駆動されるロータ１３２により駆動されて，仕分機台
車１３０はベルトの移動に従って図１３の矢印で示す向
きに搬送される。そして，仕分機台車１３０にはこの台
車の進行方向と直交する左右の方向に移動可能なベルト
が取り付けられ（図示省略），このベルトを駆動するこ
とにより，その上に載せられた電気部品は図１２に示す
仕分機台車１３０の左右に２列に配置された上部シュー
ト１４０の一方の列の一つへ投入されて，仕分けをする
ことができる。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば自動倉庫の入出庫の時間
を短縮化することが可能となる。また，自動倉庫と自動
仕分機を一体化することで大幅に出庫能力を向上するこ
とができる倉庫システムを実現できる。

【００７２】入庫用と出庫用の昇降機を併設しフリーア
ドレスの棚管理を行うことで，入出庫能力を向上でき
る。また，入・出庫用の昇降機を２組設けて段競合を防
止することができる。更に各昇降機がコンテナを２箱単
位で制御することで効率化を実現できる。

【００７３】更に，コンテナを任意（ランダム）のピッ
キングステーションに割り当てるか，指定したピッキン
グステーションの何れでも制御可能にして，一部のピッ
キングステーションでコンテナがオーバーフローする事
態を防止できる。また，出庫時にピッキングチケット発
行機前までのコンテナに対する同一部品の同時出庫指示
が可能となる。そして，仕分工程をピッキング工程から
分離して自動化することによりランダム出庫（ピッキン
グステーションへのランダム投入）が可能になり，搬送
ロックを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動倉庫システムの基本構成図で
ある。

【図２】本発明によるフリーアドレス管理によるコンテ
ナ処理の説明図である。

【図３】自動倉庫の入・出庫用バッファ，昇降機及びピ
ッキングチケット発行機の構成を示す図である。

【図４】実施例のシステム全体の処理フロー（その１）
を示す図である。

【図５】実施例のシステム全体の処理フロー（その２）
を示す図である。

【図６】実施例のシステム全体の処理フロー（その３）
を示す図である。

【図７】自動倉庫の入出庫動作と棚及びコンテナのデー
タの説明図である。

【図８】仕分データ，出庫データ及びピッキングチケッ
トデータの構成を示す図である。

【図９】本発明による同一部品同時出庫の処理フローを
示す図である。

【図１０】ランダム出庫とオーダ出庫を行う自動倉庫の
出庫処理フロー（その１）を示す図である。

【図１１】ランダム出庫とオーダ出庫を行う自動倉庫の
出庫処理フロー（その２）を示す図である。

【図１２】自動倉庫と組合せる自動仕分機の斜視図であ
る。

【図１３】自動倉庫と組合せる自動仕分機の側面図であ
る。

【図１４】従来の部品供給方法の説明図である。

【図１５】従来の回転型の自動倉庫の説明図である。

【図１６】出庫時の問題点説明図である。

【符号の説明】

１自動倉庫１０回転式の棚部１１棚２入庫用昇降機３出庫用昇降機４コンテナ５出庫チケット（ピッキングチケット）発行機６ａ〜６ｃバーコードリーダ７ピッキングステーション８ａ入庫用コンベア８ｂ出庫用コンベア８ｃピッキングステーション用コンベア９自動倉庫制御部２０自動仕分機２１部品を詰めた袋２２部品搬送コンベア２３仕分機台車２４シュート２５信号灯２６押ボタン２７仕分機制御部２８ホストコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者添野茂神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者江原広神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者小林浩司神奈川県横浜市西区北幸２丁目７番18号株式会社岡村製作所内Ｆターム(参考） 3F022 AA08 EE09 FF33 JJ19 LL31 MM11 MM27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部品を収納したコンテナを収容する多数
の棚からなる回転式の棚部を複数段備え，コンテナの部
品を入出庫する段と他のコンテナを収容する棚部の間で
コンテナを搬送するための入庫用昇降機と出庫用昇降機
及び倉庫の制御を行う自動制御倉庫部とを備えた自動倉
庫システムにおいて，前記入庫用昇降機と出庫用昇降機
を組合わた組を所定の間隔をおいて２組設置して，それ
ぞれの組においてコンテナの入出庫を行ない，前記自動
倉庫制御部は，前記各段の各棚とそこに収容するコンテ
ナの番号とを任意な関係に設定できるテーブルを備え，
入庫コンテナを最短の移動距離にある空き棚に割り当て
る制御を行うことを特徴とする自動倉庫システム。
【請求項２】請求項１において，前記各入庫昇降機と
出庫昇降機は，それぞれ同時に２つのコンテナを収納す
る構造を備えることを特徴とする自動倉庫システム。
【請求項３】請求項１または２の何れかにおいて，前
記出庫用昇降機から出力されたコンテナを出庫用コンベ
アへ載せる前に出力されたコンテナに対し，当該コンテ
ナに搭載された部品データを印刷した出庫チケットを発
行する出庫チケット発行機を連続して２台配置したこと
を特徴とする自動倉庫システム。
【請求項４】請求項３において，前記自動倉庫制御部
に対して出庫指示を表す出庫データが上位装置から与え
られた後，指示されたコンテナが前記出庫チケット発行
機に到達する前に出庫チケットが未発行の他の出庫指示
が上位装置から与えられているかチェックし，与えられ
ている場合は前記他の出庫指示に対応する出庫も同時に
行うよう出庫データを更新することを特徴とする自動倉
庫システム。
【請求項５】請求項１において，前記自動倉庫から出
庫されたコンテナが出庫用コンベアによる搬送先として
部品を袋詰めするための複数のピッキングステーション
を備え，出庫されたコンテナが出庫用コンベアにより搬
送されて，部品を袋詰めするための複数のピッキングス
テーションの一つに搬送する際，予め特定のピッキング
ステーションを指定するか，任意の空きのピッキングス
テーションが指定されるかの何れかの選択に応じて，指
定されたピッキングステーションへの搬送制御を行うこ
とを特徴とする自動倉庫システム。
【請求項６】請求項１乃至５の何れかにおいて，出庫
されたコンテナの搬送先である複数のピッキングステー
ションと，前記複数のピッキングステーションから部品
搬送用のコンベアに投入された部品データを表すバーコ
ードが付された部品を詰めた袋が搬送により入力する
と，前記バーコードを識別して，前記識別した結果に基
づいて前記各部品の袋を多数の収納用のシュートの中の
指定された一つに投入する機構を備えた自動仕分機とを
設け，自動倉庫の機構と自動仕分機とを一体化して構成
したことを特徴とする自動倉庫システム。