JP2005047696A

JP2005047696A - 自動倉庫

Info

Publication number: JP2005047696A
Application number: JP2003283814A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Morita; 勝幸森田
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】データ管理の手間を増大させることなく、様々な重量の物品Ｐに対して収納部Ａを適切に割り当て、クレーン１７の消費エネルギーを節約できるようにする。
【解決手段】自動倉庫は、物品Ｐを収納するための収納部Ａを少なくとも長さ方向と高さ方向に配列させて備える棚１１ａと、物品を搬送するためのクレーン１７と、物品Ｐを所定の前記収納部Ａに搬送して該収納部Ａに物品を収納するように前記クレーン１７を制御する在庫管理コンピュータ（制御部）と、を備える。自動倉庫に収納する物品Ｐの重量を測定するための重量測定装置３０が備えられており、前記在庫管理コンピュータは、該重量測定装置３０により測定された重量の情報に基づいて、重量の小さい物品Ｐほど高いゾーンの収納部Ａに収納するように前記クレーン１７を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は自動倉庫に係り、詳しくは、入庫口からの物品の搬送先に収納部を割り当ててクレーンを制御する自動倉庫に関する。

従来、この種の自動倉庫としては、例えば特許文献１に開示されるものがある。この特許文献１の自動倉庫は、物品を収納するために、少なくとも長さ方向と高さ方向に配設された複数の収納部（２）を有する棚（３）を備えている（特許文献１の図１を参照）。棚（３）には、入出庫を行うためのホームステーション（４）が設けられている。この自動倉庫は、特許文献１の図５に示すように、物品を収納部（２）へ搬送するためのクレーン（５）を備えている。前記収納部（２）は、その高さに応じてゾーン分別がされている。

自動倉庫の入出庫管理等の各種処理を行うために、コンピュータ（１１）が設けられている。このコンピュータ（１１）は、物品の入庫管理制御のための処理ルーチンに移行するときは、物品の重量情報を認識しておくように構成されている。そしてコンピュータ（１１）は、特許文献１の図１に図示するように、重量の大きな物品は下段のゾーン（α）に、重量の中程度の物品は中段のゾーン（β）に、重量の小さな物品は上段のゾーン（γ）に、それぞれ収納させるように、クレーン（５）を制御する構成としている。

こうすることで、クレーン（５）の負担を軽減して、入出庫作業の作業効率を向上させることが可能となっている。また、重量の大きな物品が棚（３）の上段に集中することがなく、棚（３）全体のバランスを安定化させることができる。
特開平５−１７８４０３号公報（段落番号００１１〜００１４）

前記特許文献１では、コンピュータ（１１）は、入庫管理制御のための処理ルーチンに移行される時点で物品の重量を既に認識していると開示するのみであって（段落番号００１４）、どのようにしてコンピュータ（１１）が物品の重量を認識するかは明らかでない。

ここで、各々の物品の重量情報を予め適宜の記憶手段にデータとして記憶しておき、コンピュータ（１１）がその情報を読み出すことで物品の重量を取得する方法が考えられる。しかしながらこの方法では、重量情報の登録作業等、データ管理の手間が増大してしまう。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

即ち本発明の自動倉庫は、物品を収納するための収納部を少なくとも長さ方向と高さ方向に配列させて備える棚と、物品を搬送するためのクレーンと、物品を所定の前記収納部に搬送して該収納部に物品を収納するように前記クレーンを制御する制御部と、を備える自動倉庫において、収納される物品の重量を測定するための重量測定装置を備えるとともに、前記制御部は、該重量測定装置により測定された重量の情報を信号として受け取り、その情報に基づいて、重量の大きい物品ほど低い高さの収納部に収納するように前記クレーンを制御することを特徴とする。

この構成により、重量の小さい物品ほど高いゾーンの収納部に（重量の大きい物品ほど低いゾーンの収納部に）収納されるので、クレーンの負担を軽減してその消費エネルギーを節約することができる。また、重量測定装置で物品の重量を測定してその重量の情報に基づいて収納先の収納部を決定するので、データ管理の手間を省くことができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。図１は自動倉庫の模式平面図、図２は同じく模式側面図である。図３は物品入庫の際の在庫管理コンピュータによる制御の手順を示すフロー図である。

図１に示すように、自動倉庫１０は、互いに対向して配置された一対のラック（棚）１１ａ・１１ｂを備えている。図２に示すように、各ラック１１ａ・１１ｂは、複数の支柱１２によって、複数の棚板１３が上下に所定間隔で支持される構成となっている。それぞれの棚板１３上には収納部Ａが構成され、この収納部Ａに所定の物品Ｐを収納できるようになっている。

図２に示すように、一側のラック１１ａの各収納部Ａには、下段から順に段番号Ｃが付され（第１段〜第４段）、また、その長手方向一端側から他端側に向かって連番号Ｆが付されている（第１連〜第５連）。詳細は図示しないが、他側のラック１１ｂにおいても同様に段番号Ｃと連番号Ｆが付されている。各収納部Ａの位置と段番号Ｃ・連番号Ｆの対応関係は、後述の在庫管理コンピュータによって予め記憶されている。

図１に示すように、両ラック１１ａ・１１ｂの間には通路１６が設けられ、スタッカクレーン１７が該通路１６に沿って走行可能に設けられている。図２に示すように、スタッカクレーン１７は、通路１６上に敷設された走行レール１８と、各ラック１１ａ・１１ｂの上端によって支持される案内レール１９と、によって走行可能に案内されている。

スタッカクレーン１７は図１・図２に示すように、走行レール１８によって案内される走行基台２０と、該走行基台２０から上下方向に延びる前後一対のマスト２１と、両マスト２１の上端を連結するとともに前記案内レール１９によって支持される上側案内部２２と、両マスト２１間に昇降可能に支持されたキャリッジ２３と、を備えている。キャリッジ２３には、物品Ｐの下面を支持しながら移載するフォーク式の移載装置２８が設けられている。

走行基台２０には、スタッカクレーン１７を走行レール１８に沿って走行させるための走行用モータ２４と、キャリッジ２３を昇降させるための昇降用モータ２５が備えられる。また、両モータ２４・２５を駆動制御するために、クレーン側コントローラ２６が走行基台２０上に設けられている。

それぞれのラック１１ａ・１１ｂの端部には、荷受台３１を有する入庫口１４が設けられている。この構成で、例えば図１に略示するフォークリフト５０により、物品Ｐを当該荷受台３１上に置いたり、荷受台３１上の物品Ｐを取ったりすることができる。図２に示すように、入庫口１４の荷受台３１は、第１段の高さに設けられている。

入庫口１４の荷受台３１には、ロードセルを有する重量測定装置３０が配設されており、荷受台３１上に載置された物品Ｐの重量を計測できるように構成している。重量測定装置３０は後述の在庫管理コンピュータに接続されており、当該重量測定装置３０で測定した物品Ｐの重量の情報（重量情報）を、在庫管理コンピュータに伝達できるよう構成している。

前記走行レール１８の一端側には制御盤２９が配設され、この制御盤２９には、スタッカクレーン１７に実行させる各搬送作業の内容を指令する、地上側コントローラ４４が設けられている。

また図示しないが、前記制御盤２９には、上位装置としての在庫管理コンピュータが接続される。本実施形態では、この在庫管理コンピュータが制御部に相当する。この在庫管理コンピュータは、入庫口１４に入庫した物品Ｐの搬送先として、多数ある前記収納部Ａから空き状態の収納部Ａを一つ選択し、選択された該収納部Ａに物品Ｐを収納するように前記制御盤２９に搬送信号を送り、前記スタッカクレーン１７を制御する。

前記制御盤２９の地上側コントローラ４４と、クレーン側コントローラ２６との間には、図略の光空間伝達手段が配設されている。在庫管理コンピュータからの前記搬送信号が制御盤２９に出力されると、スタッカクレーン１７を適宜駆動させる旨の光信号が制御盤２９の地上側コントローラ４４から発せられ、この光信号が、前記光空間伝達手段を介して、クレーン側コントローラ２６側に受光される。この受光した光信号に基づき、クレーン側コントローラ２６は各搬送作業における搬送元及び搬送先を認識し、スタッカクレーン１７を駆動するようになっている。

図２に示すように、前記収納部Ａは、その高さに応じてゾーン分別されている。具体的には、第１段の収納部Ａは第１ゾーンａ、第２段の収納部Ａは第２ゾーンｂ、第３段の収納部Ａは第３ゾーンｃ、第４段の収納部Ａは第４ゾーンｄとされている。以上に示すような収納部Ａとゾーンの対応関係は、前記在庫管理コンピュータに記憶されている。

次に、物品Ｐが入庫されるに際しての具体的な入庫管理処理動作について、図３のフローに従って説明する。図３に示すフローチャートは、前記在庫管理コンピュータによって実行される各処理のうち物品の入庫管理制御のための処理ルーチンである。

処理がスタートすると先ずステップＳ１０１で、入庫口１４の荷受台３１に設けられる図略のセンサの状態を調べ、この荷受台３１上に物品Ｐが載置されているか否かを判定する。物品Ｐが入庫口１４に置かれていない場合には、ステップＳ１０１に戻り、物品Ｐが入庫口１４に置かれるまで待機する。

物品Ｐが入庫口１４に置かれたことが前記センサにより検出されると、ステップＳ１０２で、前記在庫管理コンピュータは前記重量測定装置３０に、重量を問い合わせる信号を送る。この問い合わせ信号を受信した重量測定装置３０は、物品Ｐの重量を測定し、計測された重量のデータ（重量情報）を在庫管理コンピュータに出力する。

次にステップＳ１０３では、前記ステップＳ１０２で取得された物品Ｐの重量と、予め定められる所定重量ｗ１・ｗ２・ｗ３との比較が行われる。

物品Ｐの重量が所定値ｗ１以上であれば、ステップＳ１０４で、第１ゾーンａ（第１段）の空き状態の収納部Ａを検索し、検索された収納部Ａを搬送先とする搬送指令信号を制御盤２９に出力する。制御盤２９の地上側コントローラ４４は、前記光空間伝達手段によってスタッカクレーン１７のクレーン側コントローラ２６に搬送指令を伝達し、入庫口１４の物品Ｐを第１ゾーンａの収納部Ａまで搬送させ収納させる。

同様に、物品Ｐの重量が所定値ｗ２以上で前記所定値ｗ１未満の場合は第２ゾーンｂの収納部Ａを（Ｓ１０５）、所定値ｗ３以上で前記所定値ｗ２未満の場合は第３ゾーンｃの収納部Ａを（Ｓ１０６）、前記所定値ｗ３未満の場合は第４ゾーンｄの収納部Ａを（Ｓ１０７）、それぞれ搬送先とした搬送指令信号を制御盤２９に送り、地上側コントローラ４４・クレーン側コントローラ２６を介してスタッカクレーン１７を制御するようになっている。ただし、ｗ３＜ｗ２＜ｗ１である。

ｗ１，ｗ２，ｗ３の設定方法は種々考えられるが、本実施形態では、スタッカクレーン１７の積載可能な最大重量をＷｍａｘとしたときに、ｗ１＝0.75×Ｗｍａｘ，ｗ２＝0.5×Ｗｍａｘ，ｗ３＝0.25×Ｗｍａｘと定めている。

その後、スタッカクレーン１７が目的の収納部Ａへの物品Ｐの搬送を完了した旨の信号が制御盤２９から送られて来るまで待機する（Ｓ１０８）。その後はステップＳ１０１に戻り、次の物品Ｐが入庫口１４に搬入されてくるのを待機する。

本実施形態では以上に示す制御により、重量の大きな物品Ｐは下段のゾーン（第１ゾーンａ）に、重量の中程度の物品Ｐは中段のゾーン（第２ゾーンｂ，第３ゾーンｃ）に、重量の小さい物品は上段のゾーン（第４ゾーンｄ）に、それぞれ搬送され収納される。即ち、重量の大きい物品Ｐほど低いゾーンの収納部Ａに、重量の小さい物品Ｐほど高いゾーンの収納部Ａに、それぞれ搬送され収納される。

これにより、重量の大きい物品Ｐほど入庫口１４からの垂直距離の小さい収納部Ａを割り当てる合理的な入庫管理が実現され、重量の大きい物品Ｐの高さ方向の搬送距離を短くできるので、スタッカクレーン１７の消費電力を低減できる。

また、物品Ｐが入庫されると、重量測定装置３０で当該物品Ｐの重量を測定し、前記在庫管理コンピュータはその測定値を重量測定装置３０から重量情報として取得して、搬送先の収納部Ａを決定する制御となっている。従って、在庫管理コンピュータ等に物品Ｐの品番等とともに重量情報を登録して、物品Ｐの重量を当該重量情報から読み出す構成に比して、データの登録・管理の手間を低減することができる。

以上に本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は以上の実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明は例えば以下に示すように変形して実施することができる。

（１）入庫口１４の位置は任意であり、例えば入庫口１４が連方向の中途部に配置されていても良い。また、入庫口１４が二つである構成に限定されず、一つ或いは三つ以上の入庫口１４を有する自動倉庫にも、本発明は同様に適用できる。入庫口１４が二つ或いは三つ以上設けられている場合、重量測定装置３０を入庫口１４に設ける構成に代えて、スタッカクレーン１７のキャリッジ２３の部分に重量測定装置３０を設けると、各入庫口１４に一つずつ重量測定装置３０を設ける構成に比し、重量測定装置３０の設置個数を減らして製造コストを低減できる利点がある。この場合は、入庫口１４に入庫された物品Ｐをキャリッジ２３に移載したときに当該物品Ｐの重量を測定し、その測定結果をクレーン側コントローラ２６から地上側コントローラ４４、制御盤２９を経由して在庫管理コンピュータに出力するように構成すれば良い。

（２）一段ごとにゾーンを分けて割り当てる前記実施形態の構成にも限定されず、例えば第１段を第１ゾーンａ、第２段を第２ゾーンｂ、第３段と第４段を第３ゾーンｃ、というようにゾーンを割り当てることも可能である。

（３）制御盤２９によって収納部Ａを割り当てる際には、重量が大きい物品ほど入庫口１４からの垂直距離が小さい収納部Ａを割り当てると同時に、重量が大きい物品ほど入庫口１４からの水平距離が小さい収納部Ａを割り当てる制御を行ってもよい。ラック１１ａ・１１ｂの連方向の距離が相当に長い場合には、物品Ｐの重量がスタッカクレーン１７の水平走行に要する消費電力への影響も相当なものとなるが、当該割当て制御を行うことによって、このような場合でもスタッカクレーン１７の消費電力を効果的に節減することができる。具体的な制御方法としては、例えば同じ段の収納部Ａであっても、前記入庫口１４から遠くなるに従って第１ゾーンａ→第２ゾーンｂ→第３ゾーンｃ→第４ゾーンｄとなるように各ゾーンａ〜ｄを設定すれば良い。

自動倉庫の模式平面図。同じく模式側面図。物品入庫の際の在庫管理コンピュータによる制御の手順を示すフロー図。

符号の説明

１０自動倉庫
１７スタッカクレーン（クレーン）
３０重量測定装置
２９制御盤（制御部）
Ａ収納部
Ｐ物品

Claims

物品を収納するための収納部を少なくとも長さ方向と高さ方向に配列させて備える棚と、物品を搬送するためのクレーンと、物品を所定の前記収納部に搬送して該収納部に物品を収納するように前記クレーンを制御する制御部と、を備える自動倉庫において、
収納される物品の重量を測定するための重量測定装置を備えるとともに、
前記制御部は、該重量測定装置により測定された重量の情報を信号として受け取り、その情報に基づいて、重量の大きい物品ほど低い高さの収納部に収納するように前記クレーンを制御することを特徴とする、
自動倉庫。