JP2004106945A - 自動倉庫 - Google Patents

Abstract

【課題】大幅な収容効率の低下を招くことなく、効率的な入出庫作業が行える構成とされた自動倉庫を提供することを目的とする。
【解決手段】左右一対の収納棚１，２がスタッカークレーン側列と反スタッカークレーン側列の左右２列からなり、収納棚１，２と並行して２列の走行レール１０，２０が設けられると共に、各走行レール上を走行するスタッカークレーン１１，２１を備える。各スタッカークレーンには、当該スタッカークレーンに近い側の収納棚のスタッカークレーン側列と反スタッカークレーン側列とに入出庫可能であり、且つ遠い側の収納棚のスタッカークレーン側列に入出庫可能とされた、左右方向に進退動作するスライドフォーク１５，２５が設けられている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は収納棚間を走行するスタッカークレーンを備える自動倉庫に関し、特には作業効率を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動倉庫としては、対向配置された収納棚間に１台のスタッカークレーンを配し、このスタッカークレーンにより収納棚への入出庫作業を行うようにしたものが知られているが、より効率的に作業を行うために、例えば同一レール上を複数台のスタッカークレーンが走行するようにしたものや、収納棚の両側にそれぞれ１台ずつスタッカークレーンを有するもの等が提案されている（下記文献参照）。尚、同一レール上を複数台（例えば２台）のスタッカークレーンが走行する場合には、スタッカークレーン同士が衝突や追突を起こす危険性があることから、例えば下記文献に示すように、自車、他車それぞれの位置情報に基づいて走行を制御し衝突や追突を未然に防ぐことなどが行われている。
【０００３】
又、作業の効率化を図るための別法として、収納棚の奥行方向に複数の物品を収納するようにし、多段階に進退動作するスライドフォークにて入出庫作業を行うようにした自動倉庫なども提案されている（下記文献参照）。
【０００４】
【文献１】特開平１０−１５２２０７号公報（第２頁、図１）
【文献２】実開平５−４６８０５号公報（第４頁、図１）
【文献３】特許第２８５７８３６号公報（第２−４頁、図１−３）
【文献４】特開昭６２−１５７１０２号公報（第３頁、図６−９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
同一レール上を複数台のスタッカークレーンが走行するよう構成する場合には、入出庫ステーションを複数箇所に設けたり、入出庫ステーションが収納棚の一方にのみ設けられている自動倉庫では、スタッカークレーンとは別の搬送装置（レール台車）を設けたりしなければ作業効率を高めることができないため、実施する上での制約が大きいという問題がある。
【０００６】
収納棚の両側をそれぞれ１台ずつのスタッカークレーンが走行するよう構成する場合には、入出庫ステーションが収納棚の一方にのみ設けられている自動倉庫であっても実施可能であるが、例えば左右一対の収納棚を有する自動倉庫では３台のスタッカークレーンを設置することになり、自動倉庫の収容効率が大幅に低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の技術の課題を解決するためのものであり、大幅な収容効率の低下を招くことなく容易に実施可能であり、且つ効率的な入出庫作業が行える構成とされた自動倉庫を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、左右一対の収納棚間に、該収納棚と並行して複数列の走行レールが設けられると共に、各走行レール上に少なくとも１台のスタッカークレーンが備えられており、各スタッカークレーンには、左右の収納棚との間で物品の入出庫を行う、左右方向に進退動作可能なスライドフォークが設けられていることを特徴とする自動倉庫とする、という技術的手段を採用する。
【０００９】
本発明によれば、複数列の走行レール上を走行する複数台のスタッカークレーンにより左右の収納棚への入出庫作業を行うことができるため、スタッカークレーンの台数に応じて搬送量が増大することになり、入出庫作業の効率を向上させることが可能となる。又、入出庫位置が収納棚の両端に配されている場合は勿論のこと、収納棚の一端のみに配されている場合にも適用でき、上記の優れた効果を得ることができる。但し、各走行レール上複数台のスタッカークレーンを備える構成とする際には、入出庫位置を収納棚の複数箇所に配することが好ましい。又更に、本発明によれば、上記の通り作業効率を高めながら、収納棚の両側にスタッカークレーンを設置する場合に比べ収容効率の低下を抑えることができるという効果が得られる。
【００１０】
本発明において、収納棚が、スタッカークレーン側列と反スタッカークレーン側列の左右２列からなると共に、収納棚間には２列の走行レールが設けられている場合には、各走行レール上を走行するスタッカークレーンに、該スタッカークレーンが走行する走行レールに近い側の収納棚のスタッカークレーン側列と反スタッカークレーン側列とに入出庫可能であり、且つ遠い側の収納棚のスタッカークレーン側列に入出庫可能とされた、左右方向に進退動作するスライドフォークを設けるようにすることができる。
【００１１】
このようにすれば、例えば左の収納棚に対し左のスタッカークレーンが入出庫を行っている最中に、右のスタッカークレーンにより左の収納棚のスタッカークレーン側列への入出庫を行うといったことが可能であり、入出庫作業の効率をすこぶる高めることができる。
【００１２】
又、本発明において、各走行レール上を走行するスタッカークレーンの位置を検出する位置検出手段と、スライドフォークの作動状態を検出する状態検出手段と、位置検出手段及び状態検出手段の検出結果に基づきスタッカークレーンの走行を制御する走行制御手段と、を備え、走行制御手段が、隣り合う走行レール上のスタッカークレーンのそれぞれの位置から両スタッカークレーンの車間距離を導出すると共に、該車間距離が所定値以下であり、且つスライドフォークが車間距離導出の対象となるスタッカークレーン側へ進出している場合には、両スタッカークレーンが互いに近づく向きの走行を禁止する制御を行うようにすることができる。
【００１３】
このようにすれば、隣り合う走行レール上のスタッカークレーン同士が衝突することを防止でき、安全に入出庫作業を行うことができる。ここで所定値は、例えばブレーキ装置によりスタッカークレーンを急停車させるために必要な制動距離よりも若干大きな値と設定することができ、又、スタッカークレーンの走行速度に応じて異なる値と設定することもできる。尚、スタッカークレーンの走行速度に応じて異なるよう設定された所定値に基づいた走行制御とすれば、必要以上に車間距離が確保されることがなくなるので、作業効率の低下を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に参照して詳細に説明する。尚、図１は本実施形態に係る自動倉庫の斜視図、図２は本実施形態に係るスタッカークレーンの斜視図、図３は本実施形態に係る自動倉庫の要部の機能ブロック図であり、図４は本実施形態に係る自動倉庫の制御フロー図である。又、図５及び図６は本実施形態に係る自動倉庫の稼動状況を示す概略平面図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る自動倉庫は、物品を収納する収納部を上下方向、及び前後方向にそれぞれ多数備えた左右１対の収納棚１，２と、これら収納棚１，２の間に、収納棚１，２に並行して前後方向に設けられた走行レール１０，２０と、各走行レール上を走行するスタッカークレーン１１，２１とを備え、このスタッカクレーン１１，２１によって、収納棚１，２の前後方向一端側に設けられた左右１対の入出庫ステーション３，４と、収納棚１，２との間の物品の搬送が行われるようになっている。
【００１６】
収納棚１（２）は、スタッカークレーン側列１ａ（２ａ）と反スタッカークレーン側列１ｂ（２ｂ）との左右２列の収納部を備えており、いずれの収納部もスタッカークレーン１１，２１の少なくとも一方による物品の入出庫が行えるよう、スタッカークレーン側に開口されて形成されている。尚、この実施例では、収納棚１，２のスタッカークレーン側列１ａ，２ａの一端側に入出庫ステーション３，４が併設されているが、収納棚１，２の両端側に入出庫ステーションを設けるようにしても構わない。
【００１７】
図２に示すように、スタッカークレーン１１，２１は、それぞれ主に走行レール１０，２０上を前後方向に走行するための台車１２，２２と、台車１２，２２に立設されたマスト１３，２３と、マスト１３，２３に案内されて上下方向に昇降自在とされた、物品を載置させるキャリッジ１４，２４とからなり、各キャリッジ１４，２４には、収納棚１，２の収納部、及び入出庫ステーション３，４との間で物品を受け渡しするための左右方向に進退動作可能なスライドフォーク１５，２５が備えられている。台車１２，２２には車輪を回転駆動させる走行モータ及びこの走行用モータに制動をかけるブレーキ装置を有する走行駆動装置１６，２６、及び昇降用モータを有する昇降駆動装置１７，２７が搭載され、キャリッジ１４，２４にはスライド用モータを有する進退駆動装置１８，２８が搭載されており、台車１２，２２には更にこれら各駆動装置を制御する制御装置１９，２９が搭載されている。そして、制御装置１９，２９により、走行駆動装置１６，２６が制御されて台車１２，２２は走行し、昇降駆動装置１７，２７が制御されてキャリッジ１４，２４は昇降し、進退駆動装置１８，２８が制御されてスライドフォーク１５，２５は進退する。
【００１８】
ここで、スタッカークレーン１１のスライドフォーク１５は２段階に進退する構造とされており、スタッカークレーン１１に近い側の収納棚である収納棚１のスタッカークレーン側列１ａ及び反スタッカークレーン側列１ｂの収納部と、スタッカークレーン１１から遠い側の収納棚である収納棚２のスタッカークレーン側列２ａの収納部と、入出庫ステーション３，４との間で物品の受け渡しが可能である。又、スタッカークレーン２１のスライドフォーク２５も同様に２段階に進退する構造とされており、スタッカークレーン２１に近い側の収納棚である収納棚２のスタッカークレーン側列２ａ及び反スタッカークレーン側列２ｂの収納部と、スタッカークレーン２１から遠い側の収納棚である収納棚１のスタッカークレーン側列１ａの収納部と、入出庫ステーション３，４との間で物品の受け渡しが可能である。
【００１９】
図３は本実施形態に係る自動倉庫の要部の機能ブロック図であり、この図３に示すように、上記スタッカクレーン１１，２１の台車１２，２２の走行、キャリッジ１４，２４の昇降、及びスライドフォーク１５，２５の進退動作は管理機５によって一括的に制御されるようになっており、管理機５からの動作指令信号が各スタッカークレーン１１，２１に搭載された制御装置１９，２９へと送信されると共に、各制御装置１９，２９が上記指令信号に基づいてスタッカークレーン１１，２１が備える走行駆動装置１６，２６、昇降駆動装置１７，２７、及び進退駆動装置１８，２８を制御する。又、台車１２，２２には、台車１２，２２に備えられた車輪の回転数を検出するエンコーダＥ１，Ｅ２がそれぞれ設けられ、またキャリッジ１４，２４には各スライドフォーク１５，２５が隣りのスタッカークレーン側へと進出するとオンされるようマイクロスイッチＳＷ１，ＳＷ２がそれぞれ設けられおり、これらの検出信号が管理機５へ送信されるようになっている。尚、このようなマイクロスイッチＳＷ１，ＳＷ２が、本発明におけるフォーク状態検出手段に相当する。
【００２０】
管理機５は、作業者が入出庫の指示を行うために操作する操作パネル６と、操作パネル６によって入力される信号とエンコーダＥ１，Ｅ２及びマイクロスイッチＳＷ１，ＳＷ２からの検出信号とに従って、以下に詳述する処理を行い動作指令信号を送信する演算装置７とを備えている。そして、作業者が操作パネル６を操作して、入庫／出庫と、入庫である場合には入出庫ステーション３，４のいすれから収納棚１，２の何処に物品を入庫するか、出庫である場合には収納棚１，２の何処に収納されている物品を入出庫ステーション３，４のいすれに出庫するか、といった指示を入力すると、この入力に従って、演算装置７が各スタッカークレーン１１，２１をどのように動作させるかを表す動作指令信号を各スタッカークレーン１１，２１へ送信する。尚、一連の入出庫作業が完了すると、演算装置７は各スタッカークレーン１１，２１へホームポジション、すなわち入出庫ステーション３，４の側方の待機位置に移動するよう動作指令信号を送信し、スタッカークレーン１１，２１をこのホームポジションで次の入出庫作業まで待機させるようになっている。
【００２１】
次に、本実施形態に係る両スタッカークレーンの衝突を回避するための制御について、図４に示す制御フロー図並びに図５ないし図７に示す自動倉庫の稼動状況を示す概略平面図を参照して説明する。尚、説明上、スタッカークレーンが上記ホームポジションから遠ざかる方向をスタッカークレーンの前進方向、ホームポジションへ近付く方向を後進方向とする。
【００２２】
管理機５の演算装置７は、先ずエンコーダＥ１，Ｅ２及びマイクロスイッチＳＷ１，ＳＷ２からの検出信号を取込み（Ｓ１）、エンコーダＥ１，Ｅ２の検出信号に基づいて、各スタッカークレーン１１，２１のホームポジションを基準とした走行レール１０，２０上の位置Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ導出し（Ｓ２）、導出した各位置から前後方向に両スタッカークレーン１１，２１が離間している距離（車間距離）を導出する（Ｓ３）。具体的には、演算装置７は、エンコーダＥ１，Ｅ２からの検出信号として入力される車輪の回転数に車輪の径を乗算して走行距離を求め、この走行距離を累算することによりホームポジションからの距離、つまり現在の位置を導出する。このような演算装置７による演算処理、並びに車輪の回転数を検出するエンコーダＥ１，Ｅ２により、本発明における位置検出手段が構成されている。そして、演算装置７は、各スタッカークレーン１１，２１のホームポジションからの距離の差を求めることで、両スタッカークレーン１１，２１の前後方向の車間距離を導出する。
【００２３】
続いて、演算装置７は、導出された両スタッカークレーン１１，２１の車間距離が所定値Ｌ以下であるか否かを判断する（Ｓ４）。ここで所定値Ｌを、例えばブレーキ装置によりスタッカークレーンを急停車させるために必要な制動距離よりも若干大きな値と設定しておけば、車間距離が所定値Ｌ以下となった時点でブレーキ装置にて制動をかければ、衝突することなくスタッカークレーンを停車させることができることになる。Ｓ４において、両スタッカークレーン１１，２１の車間距離が所定値Ｌよりも大きいと判断されれば（Ｓ４のＮＯ）、両スタッカークレーン１１，２１が衝突する恐れはないので、走行を禁止させることはせず、両スタッカークレーン１１，２１とも前後いずれの方向にも走行可能である。Ｓ４において、両スタッカークレーン１１，２１の車間距離が所定値Ｌ以下であると判断されれば（Ｓ４のＹＥＳ）、マイクロスイッチＳＷ１，ＳＷ２のいずれかがオンであるか否かが判断される（Ｓ５，Ｓ６）。
【００２４】
マイクロスイッチＳＷ１，ＳＷ２のいずれもオンではないと判断されれば（Ｓ５のＮＯ，Ｓ６のＮＯ）、両スタッカークレーン１１，２１が衝突する恐れはないので、走行を禁止させることはせず、両スタッカークレーン１１，２１とも前後いずれの方向にも走行可能である。すなわち、例えば図５に示すように、スタッカークレーン１１が停車しスタッカークレーン２１とは反対側の収納棚１へスライドフォーク１５を進出させて物品Ｗの入庫／出庫作業を行っている場合には、スタッカークレーン２１をスタッカークレーン１１へ近付くようと前進、或いは後進させることができる。スタッカークレーン１１の横を通過させることもできるので、例えば図６に示すように、スタッカークレーン１１が入出庫作業を行っている位置よりも更に前方位置でスタッカークレーン２１を停車させ、収納棚１へスライドフォーク２５を進出させて物品Ｗの入庫／出庫作業を行うことが可能である。又、スタッカークレーン１１の横でスタッカークレーン２１を停車させ、収納棚２へスライドフォーク２５を進出させて入出庫作業を行うこともできる。
【００２５】
マイクロスイッチＳＷ１，ＳＷ２のいずれか一方がオンであると判断されれば（Ｓ５のＹＥＳ，Ｓ６のＹＥＳ）、両スタッカークレーン１１，２１の位置Ｌ１，Ｌ２が比較される（Ｓ７）。スタッカークレーン１１の位置Ｌ１がスタッカークレーン２１の位置Ｌ２よりも遠ければ（Ｓ７のＹＥＳ）、演算装置７は、両スタッカークレーンが互いに近付く向きの走行、すなわちスタッカークレーン１１の後進とスタッカークレーン２１の前進とを禁止する旨の指令信号を制御装置１９，２９へと送信する。そして、この指令信号に従って、制御装置１９は走行駆動装置１６がスタッカークレーン１１を後進させるよう作動することを禁止し、制御装置２９は走行駆動装置２６がスタッカークレーン２１を前進させるよう作動することを禁止する（Ｓ８）。走行駆動装置１６が既にスタッカークレーン１１を後進させるよう作動している、或いは走行駆動装置２６が既にスタッカークレーン２１を前進させるよう作動しているときには、制御装置１９，２９は各走行駆動装置が備えるブレーキ装置を作動させて、走行を停止させる。例えば図７に示すように、スタッカークレーン１１が停車しスタッカークレーン２１側の収納棚２へスライドフォーク１５を進出させて物品Ｗの入庫／出庫作業を行っている場合には、スタッカークレーン２１がスタッカークレーン１１へと前進することが禁止され、仮にスタッカークレーン２１が走行中であったとしても停車させられるので、両スタッカークレーン１１，２１の衝突が未然に防止される。又、スタッカークレーン１１がスタッカークレーン２１へと後進することも禁止されるので、上記のようにして停車したスタッカークレーン２１に対しスライドフォーク１５がキャリッジ１４へ完全に収納されていない状態のスタッカークレーン１１が衝突することも防止される。
【００２６】
又、スタッカークレーン１１の位置Ｌ１がスタッカークレーン２１の位置Ｌ２よりも近ければ（Ｓ７のＮＯ）、演算装置７は、両スタッカークレーンが互いに近付く向きの走行、すなわちスタッカークレーン１１の前進とスタッカークレーン２１の後進とを禁止する旨の指令信号を制御装置１９，２９へと送信する。そして、この指令信号に従って、制御装置１９は走行駆動装置１６がスタッカークレーン１１を前進させるよう作動することを禁止し、制御装置２９は走行駆動装置２６がスタッカークレーン２１を後進させるよう作動することを禁止する（Ｓ９）。走行駆動装置１６が既にスタッカークレーン１１を前進させるよう作動している、或いは走行駆動装置２６が既にスタッカークレーン２１を後進させるよう作動しているときには、制御装置１９，２９は各走行駆動装置が備えるブレーキ装置を作動させて、走行を停止させる。尚、以上で説明した演算装置７による車間距離の導出処理、並びに演算装置７、制御装置１９，２９によるスタッカークレーンの走行禁止に係る処理が、本発明における走行制御手段に相当する。
【００２７】
このように、本実施形態によれば、２台のスタッカークレーン１１，２１により同時的に入出庫作業を行うことが可能であることから、スタッカークレーンが１台のみである場合よりも搬送量が増大し、入出庫作業の効率がすこぶる向上することとなると共に、両スタッカークレーン１１，２１が衝突することなく走行するよう制御されるので、安全に入出庫作業を行うことができる。しかも、２台のスタッカークレーン１１，２１は並走するように構成されていることから、入出庫ステーション３，４が収納棚１，２にのみ設けられている場合でも充分に作業効率が高められる。又、本実施形態では、収納棚１に２列（１ａ，１ｂ）、収納棚２に２列（２ａ，２ｂ）の計４列の収納部に対し、２列、各１台のスタッカークレーン１１，２１で物品の搬送を行うようにしているので、スタッカークレーンが２列で配設されることによる自動倉庫の収容効率の低下が抑えられている。
【００２８】
本実施形態によれば、更に、左右一対の入出庫ステーション３，４が設けられていることから両入出庫ステーション３，４から同時に物品を入庫させたり、同時に物品を出庫させたり、一方で入庫し他方で出庫するといったことを同時に行わせたりすることができる。又、スタッカークレーン１１と右の入出庫ステーション４、或いは右の収納棚２のスタッカークレーン側列２ａとの間で物品の受け渡しをさせたり、スタッカークレーン２１と左の入出庫ステーション３、或いは左の収納棚１のスタッカークレーン側列１ａとの間で物品の受け渡しをさせたりすることができるので、極めて自由度の高い入出庫作業が可能であり、作業者は適切な方法（例えば、入出庫作業の所要時間が最小となる方法）で自動倉庫を運用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、複数台のスタッカークレーンにより入出庫作業が行えることから、入出庫作業の効率をすこぶる高めることができ、しかも安全に自動倉庫を運用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動倉庫の斜視図である。
【図２】本発明に係るスタッカークレーンの斜視図である。
【図３】本発明に係る自動倉庫の要部の機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る自動倉庫の制御フロー図である。
【図５】本発明に係る自動倉庫の稼動状況を示す概略平面図である。
【図６】本発明に係る自動倉庫の稼動状況を示す概略平面図である。
【図７】本発明に係る自動倉庫の稼動状況を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１、２　収納棚
３、４　入出庫ステーション
５　管理機
１０、２０　走行レール
１１、２１　スタッカークレーン
１５、２５　スライドフォーク
１９、２９　制御装置
Ｅ１、Ｅ２　エンコーダ
ＳＷ１、ＳＷ２　マイクロスイッチ

Claims (3)

1. 左右一対の収納棚間に、該収納棚と並行して複数列の走行レールが設けられると共に、各走行レール上に少なくとも１台のスタッカークレーンが備えられており、各スタッカークレーンには、左右の収納棚との間で物品の入出庫を行う、左右方向に進退動作可能なスライドフォークが設けられていることを特徴とする自動倉庫。
2. 収納棚が、スタッカークレーン側列と反スタッカークレーン側列の左右２列からなると共に、収納棚間には２列の走行レールが設けられ、
   各走行レール上を走行するスタッカークレーンには、該スタッカークレーンが走行する走行レールに近い側の収納棚のスタッカークレーン側列と反スタッカークレーン側列とに入出庫可能であり、且つ遠い側の収納棚のスタッカークレーン側列に入出庫可能とされた、左右方向に進退動作するスライドフォークが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫。
3. 各スタッカークレーンの各走行レール上での位置を検出する位置検出手段と、各スライドフォークの作動状態を検出するフォーク状態検出手段と、位置検出手段及びフォーク状態検出手段の検出結果に基づきスタッカークレーンの走行を制御する走行制御手段と、を備え、
   走行制御手段が、位置検出手段により検出される隣り合う走行レール上のスタッカークレーンそれぞれの位置から両スタッカークレーンの車間距離を導出すると共に、該車間距離が所定値以下であり、且つフォーク状態検出手段により一方のスタッカークレーンのスライドフォークが他方のスタッカークレーン側へ進出していることが検出される場合には、両スタッカークレーンが互いに近づく向きの走行を禁止する制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動倉庫。

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