JP2005255396A

JP2005255396A - 自動倉庫

Info

Publication number: JP2005255396A
Application number: JP2004073045A
Authority: JP
Inventors: Isato Fukutaki; 勲人福瀧
Original assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Current assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2024-03-15
Also published as: JP4433387B2

Abstract

【課題】出庫後のピッキング作業が能率良く行える自動倉庫を提供する。
【解決手段】自動倉庫１は、物品を積載するパレット２を複数格納可能なラック４，５と、パレット２の搬送を担うスタッカクレーン３と、スタッカクレーン３が軌道３１に従って反復走行する区間の途中に配置されたターンテーブル７と、ラック４，５のそれぞれの端に位置する第１，第２の入出庫ステーション８，９とを備え、パレット２の複数の収納区分領域のうち、指定した収納区分領域が入出庫ステーション８，９に居るオペレータの正面に位置するように、スタッカクレーン３にて搬送するパレット２を途中で一旦ターンテーブル７に置き、回転させてた後、入出庫ステーション８又は９に搬送する。
【選択図】図１

Description

物品が積載されたパレットを複数収納可能なラックと、該ラックに沿って走行し前記パレットの入出庫を行うスタッカクレーンと、該スタッカクレーンのパレットの受渡しを行う複数の入出庫ステーションと、を備える自動倉庫に関する。

図５に例示した従来例の自動倉庫は、複数個の物品ｍを積載するパレットｐを収納するために複数の格納位置を備えるラックａ，ｂと、ラックａ，ｂ間に敷設されたレールrに沿って走行可能なスタッカクレーンｓと、スタッカクレーンｓによって運ばれるパレットの受渡しを行う入出庫ステーションｃと、を備える。スタッカクレーンｓはマストに沿って昇降可能なキャリッジを備え、このキャリッジに備える伸縮可能なフォークによってパレットｐの取り降ろしを行う。入出庫ステーションｃは図５の例ではオペレータ自身の操作に基づき（例えば、オペレータの手によって、またはオペレータのボタン等の操作によって）回転可能なターンテーブルｔを備え、ターンテーブルｔ上に載せたパレットｐの向きを変えることができる。このような自動倉庫としては、下記の特許文献に開示されたものがある。

特開平８−９１５０７号公報

上記自動倉庫によると、入出庫ステーションｃにパレットｐを搬送した状態で、オペレ一夕がパレットｐに積載された複数の物品ｍの何れかを選択して取り出す、いわゆるピッキング作業を行う場合に次の間題が起こる。即ち、ピッキング作業を行う際に、オペレ一夕が入出庫ステーションｃの例えば一端ｙ付近に立つとする。この状態で、ターンテーブルｔをオペレ一夕自身の操作に基づき回転させることにより、物品ｍを一端ｙ寄りへ移動させるという操作を伴う。この操作は物品ｍが一端ｙから離れて在る場合に、このような物品ｍまでオペレー夕の手が届かなかったり無理な姿勢で作業するのを避けるために頻繁に行われる。また、入出庫ステーションｃにパレットｐが搬送された後、所望の物品ｍがパレットｐの何処に載っているかをオペレ一夕が直ちに見分けられない場合もオペレー夕自身がターンテーブルｔを小刻みに回転させながら物品ｍを探すという手間を要する。

本発明は上記の問題に鑑みて成されたものであり、出庫後のピッキング作業が能率良く行える自動倉庫を提供することを目的とする。

本発明に係る自動倉庫は、物品が積載されたパレットを複数収納可能なラックと、該ラックに沿って走行し前記パレットの入出庫を行うスタッカクレーンと、該スタッカクレーンのパレットの受渡しを行う複数の入出庫ステーションと、を備える自動倉庫であって、前記スタッカクレーンの走行区間の途中に配置され、鉛直軸周りに駆動回転するターンテーブルと、前記スタッカクレーンの入出庫動作と前記ターンテーブルの回転駆動とを制御する制御装置と、前記パレットに積載された複数の物品を特定するための物品コードが入力される入力手段と、前記パレットを区割りした複数の収納区分領域をパレットに特定する収納区分コードに、前記物品コードを対応させて記録する在庫情報記憶手段と、前記複数の収納区分領域に合致するように個々の前記入出庫ステーションを区割りした複数の作業区分領域、及び該複数の作業区分領域の何れかに定められるピッキングエリアを各々特定する、作業区分コードを記録する作業区分記憶手段とを備え、前記制御装置は、出庫の対象となる前記物品の物品コードを出庫指令コードとして認識し、該出庫指令コードにて特定される物品を積載するパレットの収納区分コードを前記複数の入出庫ステーションから選択される１つの入出庫ステーションの作業区分コードに照合し、前記出庫指令コードに対応する収納区分コードが、前記１つの入出庫ステーションのピッキングエリアを特定する作業区分コードに相違することに基づき、前記出庫の対象となる物品を積載するパレットを、前記スタッカクレーンにより前記ラックから前記選択された入出庫ステーションへ出庫する途中で前記ターンテーブルへ搬送し、前記出庫の対象となる物品の属する収納区分領域が前記ピッキングエリアに一致する方向に、前記ターンテーブルを回転させ、該回転させたパレットを該ターンテーブルから前記選択された入出庫ステーションに出庫することを特徴とする。

更に、本発明に係る自動倉庫は、前記ターンテーブルの回転に従って方向転換する前記パレットの収納区分領域に基づいて、前記在庫情報記憶手段に記録された作業区分コードを更新することを特徴とする。

本発明に係る自動倉庫によれば、パレットに積載される物品毎に、これを特定する物品コードを入力できる。このため、新たな物品を入庫する度に、新たな物品の物品コードを、パレットを区割りした複数の収納区分領域を特定する収納区分コードに対応させて記録しておけば、１つの物品コードに基づき、同物品コードによって特定される物品を積載するパレットを特定でき、しかも、このように特定された物品が、パレットに定めた複数の収納区分領域の何れに属するのかまでを認識することができる。

一方、個々の入出庫ステーションに、パレットの複数の収納区分領域に合致する複数の作業区分領域を定め、更に複数の作業区分領域の何れかをピッキングエリアと定めれば、これら複数の作業区分領域、及びピッキングエリアを、それぞれ作業区分コードとして特定することができる。

上記の物品を出庫させる場合に、その対象となる物品（以下で「出庫物」と記す。）の物品コードを出庫指令コードとして認識し、複数の入出庫ステーションから選択される１つの入出庫ステーションの作業区分コードに、出庫物を積載するパレットの収納区分コードを照合する。そして、出庫指令コードに対応する収納区分コードが、１つの入出庫ステーションのピッキングエリアを特定する作業区分コードに相違することを判定した場合には、出庫物を積載するパレットをラックから入出庫ステーションへ搬送する途中で一旦ターンテーブルへ搬送し、出庫物が属する収納区分領域がピッキングエリアに一致する方向に、ターンテーブルを回転させる。上記判定の結果、出庫物の位置が初めから入出庫ステーションのピッキングエリアに一致する場合は出庫物を積載するパレットをターンテーブルへ搬送するととなく直接に入出庫ステーションに搬送する。

上記のピッキングエリアを、例えば、ピッキング作業を行うオペレ一タが立つ場所又はその付近に定めておけば、出庫物の位置がピッキングエリアに一致しないことに基づきターンテーブルを回転させてパレットの方向転換を図った上で、出庫物を積載するパレットをターンテーブルから入出庫ステーションへ搬送することにより、出庫物の位置をピッキングエリアに一致させることができる。これにより、ピッキング作業を行うオペレータから、パレットに積載された出庫物までの距離を最適化できるので、従来のようなオペレ一タが無理な姿勢で作業しなければならない場合の問題を解決でき、ピッキング作業を迅速且つ容易に行うことができる。

しかも、ターンテーブルを上記のように回転させた結果として、出庫物は必ずピッキングエリアの限られた範囲に位置するので、オペレ一タが出庫物を求めてパレット全体を探すという煩雑さを回避することができる。更に、本発明に係る自動倉庫は、既存の自動倉庫においてターンテーブルに駆動機構を持つものであれば動作指令を担うプログラムを変更するだけで、スタッカクレーン及びターンテーブルの動作制御が簡単に実現できるので、その製造コストが極めて安価であり、また設備投資を最小限に抑えることができる。

更に、本発明に係る自動倉庫によれば、複数の入出庫ステーションから選択される１つの入出庫ステーションが、入力手段から入力可能なステーションコードにより特定されるので、複数の入出庫ステーション毎に異なるピッキングエリアを定める必要がある場合、ピッキングエリアの変更、又はピッキングエリアの数を増減する場合に、これらの設定は、所望のステーションコードをオペレータ等が入力手段から入力するだけで、簡単に行うことができる。

更に、本発明に係る自動倉庫によれば、ターンテーブルの回転に従って方向転換するパレットの収納区分領域に基づいて、在庫情報記憶手段に記録された作業区分コードを更新することができる。このため、ターンテーブルを上記のように回転させた結果、出庫以前にラックに収納されていた状態のパレットの収納区分領域と、出庫後にピッキング作業を終えたパレットの収納区分領域とが相違するに至った場合に、ターンテーブルの向きを出庫以前の状態に復帰させなくても、同パレットを再出庫する際に、同パレットの複数の収納区分にそれぞれ属する物品が何であるかを正確に認識し、上記の効果を繰り返し達成することができる。

本発明の実施形態に係る自動倉庫を以下に説明する。また、スタッカクレーン、ターンテーブル、マイクロコンピュータ、及びラック等の自明の技術については、その詳細な図示及び説明を省略する。

図１に示すように、実施例１の自動倉庫１は、物品を積載するパレット２の格納位置を複数備える２列のラック４，５と、このラック４，５間に敷かれたレール３１上を走行するスタッカクレーン３と、ラック４，５のそれぞれの端に配置された第１の入出庫ステーション８及び第２の入出庫ステーション９と、スタッカクレーン３の走行区間の途中に配置されたターンテーブル７と、を備える。なお、上記ラック４，５は、高さ方向における格納位置の数え方を「段」とし、下から１段、２段、…と数えると共に、スタッカクレーン３の走行方向と平行な方向における格納位置の数え方を「連」とし、入出庫ステーション８に近い側から１連、２連、…と数える。

自動倉庫１は、図２に示すように、スタッカクレーン３にその動作を制御する制御信号を送信する制御装置１０と、バーコードリーダ等を主体とする第１の入力手段１１、及びキーボードを主体とする第２の入力手段１５と、制御装置１０が適時アクセス可能な情報が記録されるメモリから成る在庫情報記憶手段１２、及び同じくメモリから成る作業区分記憶手段１３を含めた記憶手段１４と、を備える。

パレット２は、物品を荷受面に積載したままスタッカクレーン３のフォークで掬い上げられる枠体の他、物品を積載した状態でスタッカクレーン３によって搬送できるものであれば籠体又は箱体等でも良い。ここで「物品」には、荷物、部品、材料、食品類のような流通の対象となり得る物総てが含まれ、更には、これらを収納するためのケース又は容器等も含まれる。スタッカクレーン３は、レール３１に沿って走行可能であり、マストに沿って昇降自在に支持されるキャリッジに、ラック４又はラック５の内外に進退動できるフォークが設けられている。

上記入出庫ステーション８，９はスタッカクレーン３によってパレットｐのやり取りを行う位置と、オペレータがピッキングする位置との間を走行可能なステーション台車２０，２１を備える。

上記ターンテーブル７は減速機を介して電動機等の駆動源に接続されており、この駆動源を起動することにより図１中で時計回り又は反時計回りに回転される。また、駆動源の起動／停止の制御は、上記制御装置１０から送出される制御信号に基づいて行われる。

上記制御装置１０はＣＰＵを主体とし、第１の入力手段１１、第２の入力手段１５、記憶手段１４、及びディスプレイ部１６と共にマイクロコンピュータを構成している。記憶手段１４は、例えばハードディスクのように、制御装置１０が適時読み込み可能なプログラム等を記録できる記憶媒体であれば良い。また、在庫情報記憶手段１２及び作業区分記憶手段１３は、それぞれ個別の記憶媒体であっても良いが、在庫情報記憶手段１２及び作業区分記憶手段１３にそれぞれ対応する記憶領域を１つのハードディスク等に設定しても良い。第１の入力手段１１は、複数のパレット２に積載される物品毎に、これらを逐一特定するための物品コードが入力できる。例えば、新たに物品を入庫する度に、その荷札にバーコードとして記した物品固有の物品コードを、第１の入力手段１１で読み取れば、これを制御装置１０が認識する。そして、制御装置１０は、この新たに入庫した物品を、既に在庫している多数の物品と区別できる。

また、制御装置１０は、複数のパレット２のそれぞれの荷受面を２以上に区割りした収納区分領域を定め、これらを収納区分コードとして認識できる。図示の収納区分領域Ａ〜Ｄは、荷受面を４つに区割りした例であるが、荷受面を２分割、３分割としても良く、或いは５つ以上に細かく区割りしても良い。在庫情報記憶手段１２は、個々のパレット２毎に収納区分領域Ａ〜Ｄを特定する収納区分コードを、図３に例示するように、第１の入力手段１１から入力される物品コードに対応させて記録する。

図３は、物品コード「０００１」にて特定される物品の収納区分コードが「１１３（Ａ）」であることを意味し、物品コード「０００２」にて特定される物品の収納区分コ−ドが「２１５（Ｃ）」であることを意味する。収納区分コード「１１３（Ａ）」は、その物品がラック４の１段，３連のパレット２’に収納されることに加え、その物品が同パレット２’の収納区分領域Ａに積載されることを意味し、収納区分コード「２１５（Ｃ）」は、その物品が他のラック５の１段，５連のパレット２’に収納されることに加え、その物品が同パレット２’の収納区分額域Ｃに積載されることを意味する。

一方、制御装置１０は、第１、第２の入出庫ステーション８，９を特定するステーションコードによって両者を区別し、第１，第２の入出庫ステーション８，９に、それぞれ複数の収納区分領域Ａ〜Ｄに合致する複数の作業区分領域Ａ’〜Ｄ’を定め、更に複数の作業区分領域Ａ’〜Ｄ’の何れかをピッキングエリアとして定め、これらの作業区分領域Ａ’〜Ｄ’及びピッキングエリアを特定する作業区分コードとして認識する。

上記のステーションコードは、入出庫ステーションの台数を増減する場合に、オペレ一タによって第２の入力手段１５から入力し、又は既に入力したものを変更できる。また、ピッキングエリアは、自動倉庫１を設置する構内の状況等に応じて設定／変更できる。例えば、第１の入出庫ステーション８のピッキングエリアをＣ’としても良い。この設定は、オペレ一タが第１の入出庫ステーション８の一端ｙ付近に立ってピッキング作業を行うことに基づいている。同様に、第２の入出庫ステーション９のピッキングエリアをＣ’としても良いが、オペレ一タが第２の入出庫ステーション９の側部Ｘ付近に立ってピッキング作業を行うことを考慮してＢ’に変更しても良く、又はＢ’とＣ’の両方をピッキングエリアに設定しても良い。

以下に、本発明に係る自動倉庫１による出庫について、図１乃至図４に基づき説明する。文中のＳl〜Ｓ８は、図４のフローチャートにおけるステップを表している。

即ち、自動倉庫１に入庫される物品はパレット２に積載された状態で、ラック４，又はラック５に収納されている。このように収納された物品は、それぞれを特定する物品コードが既に第１の入力手段１１を経て制御装置１０に入力され（Ｓ１）、在庫情報記憶手段１２に蓄積されている。更に、在庫情報記憶手段１２は、図３に例示したように、総ての物品の物品コードを、パレツト２の荷受面を区割りして定めた複数の収納区分領域Ａ〜Ｄを特定する収納区分コードに対応させて記録している。従って、制御装置１０は、１つの物品コードに基づき、これによって特定される物品を積載するパレット２を特定でき、更にはパレット２に定めた複数の収納区分領域の何れに、どの様な物品が積載されているかを認識できる。

ラック４，５に収納された多数の物品の中から１つの物品を出庫する要請があった場合に、この出庫の対象となる物品（以下で「出庫物」と記す。）の物品コードを出庫指令コードとして、オペレ一タが第２の入力手段１５に入力する（Ｓ２）。第２の入力手段１５から制御装置１０へ物品コードを含む出庫指令コードが送られると、制御装置１０は、スタッカクレーン３を、出庫物を積載するパレット２（２’を含む）へ向かって走行させ、同パレット２をラック４又はラック５から出庫する動作を開始する（Ｓ３）。また、上記の出庫指令コードに基づき、制御装置１０は、第１の入出庫ステーション８又は第２の入出庫ステーション９の何れかを選択して、その収納区分領域Ａ’〜Ｄ’を特定する作業区分コードに、出庫指令コードに対応する収納区分コードを照合する（Ｓ４）。

ここで、制御装置１０が第１，第２の入出庫ステーション８，９の何れを選択するかは、両者の一方に先行して出庫されたパレット２が残留している場合に、他方を選択するように予めプログラムにより規定しても良い。或いは、オペレ一タが出庫指令コードを入力する操作に併せて、オペレ一タが自発的に、所望の作業ステーションのステーションコードを入力し、同コードに従って選択するようにしても良い。

続いて、制御装置１０は、出庫物の位置が上記例示のピッキングエリアＣ’に一致するか否かを判定する（Ｓ５）。この結果に基づき、制御装置１０は以下の制御を実行する。例えば、出庫物が収納区分領域Ａに属する場合、言い換えれば、第１，第２の入出庫ステーション８，９の何れかにパレット２が搬送された時点で出庫物の位置が作業区分領域Ａ’に一致する場合は、先ず、スタッカクレーン３により、出庫物を積載したパレット２をターンテーブル７まで搬送する（Ｓ６）。そして、ターンテーブル７を図１中で時計回り又は反時計回りに１８０度回転させる（Ｓ７）ことにより、ターンテーブル７に置かれたパレット２の収納区分領域Ａを、ピッキングエリア（作業区分領域）Ｃ’に一致させる。

また、例えば、第１の入出庫ステーション８が選択され場合において、出庫物が収納区分領域Ｂ（作業区分領域Ｂ’）に属する場合は、ターンテーブル７を図１中で時計回りに９０度回転させる（Ｓ７）ことにより、パレット２の収納区分領域ＢをピッキングエリアＣ’に一致させる。或いは、出庫物が収納区分領域Ｄ（作業区分領域Ｄ’）に属する場合は、ターンテーブル７を図１中で反時計回りに９０度回転させることにより、パレット２の収納区分領域ＤをピッキングエリアＣ’に一致させる。

更に、制御装置１０は、ターンテーブル７の回転に伴い方向転回したパレット２を、第１，第２の入出庫ステーション８，９の何れか選択された方へ搬送する（Ｓ８）。但し、出庫物が出庫以前から収納領域Ｃに積載されているならば、上記のようにパレット２をターンテーブル７まで搬送する動作を省略し、パレット２を直接に第１又は第２の入出庫ステーション８，９まで搬送する。

以上のようにターンテーブル７を適宜に回転させることにより、出庫物の位置をピッキングエリアＣ’に一致させ、ピッキング作業を行うオペレ一タの前に出庫物を位置させることができる。従って、ピッキング作業を迅速且つ容易に行うことができる。しかも、ターンテーブル７を上記のように回転させた結果として、出庫物は必ずピッキングエリアＣ’の限られた範囲に位置するので、オペレ一タはパレット２の全体から出庫物を探す必要はない。

また、以上の構成は、既存のマイクロコンピュータ等を制御装置１０として適用する場合でも、このマイクロコンピュータ等が適時読込み可能なプログラムを変更するだけで、簡単に実現できるという利点がある。

以上の構成に加え、制御装置１０は、ターンテーブル７の回転に従って方向転換するパレット２の収納区分領域Ａ〜Ｄに基づいて、在庫情報記憶手段１２に記憶された作業区分コードを更新しても良い。これにより、ターンテーブル７を上記のように回転させた結果、出庫以前にラック４，５に収納されていた状態のパレット２の収納区分領域Ａ〜Ｄと、出庫後にピッキング作業を終えたパレット２の収納区分領域Ａ〜Ｄとが相違するに至った場合に、ターンテーブル７の向きを出庫以前の状態に復帰させなくても、同パレットを再出庫する際に、同パレットの複数の収納区分領域Ａ〜Ｄにそれぞれ属する物品が何であるかを、制御装置１０は正確に認識することができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できるものである。例えば、入出庫ステーション８を３台以上に増設しても良い。

本発明によれば、物品の出庫後にオペレ一タがそのピッキング作業を容易且つ迅速に行えるシステムを実現することができる。

本発明に係る自動倉庫の平面図。本発明に係る自動倉庫の要部の構成を示すブロック図。本発明に係る自動倉庫に適用した在庫情報記憶手段に記録される情報の一覧表。本発明に係る自動倉庫の出庫管理工程を表すフローチャート。・従来例の自動倉庫の平面図。

符号の説明

１：自動倉庫
２：パレット
３：スタッカクレーン
４，５：ラック
７：ターンテーブル
８，９：入出庫ステーション
１０：制御装置
１１，１５：入力手段
１２：在庫情報記憶手段
１３：作業区分記憶手段
２０，２１：ステーション台車
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ：収納区分領域
Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’；作業区分領域（ピッキングエリア）

Claims

物品が積載されたパレットを複数収納可能なラックと、該ラックに沿って走行し前記パレットの入出庫を行うスタッカクレーンと、該スタッカクレーンのパレットの受渡しを行う複数の入出庫ステーションと、を備える自動倉庫であって、
前記スタッカクレーンの走行区間の途中に配置され、鉛直軸周りに駆動回転するターンテーブルと、
前記スタッカクレーンの入出庫動作と前記ターンテーブルの回転駆動とを制御する制御装置と、
前記パレットに積載された複数の物品を特定するための物品コードが入力される入力手段と、
前記パレットを区割りした複数の収納区分領域をパレットに特定する収納区分コードに、前記物品コードを対応させて記録する在庫情報記憶手段と、
前記複数の収納区分領域に合致するように個々の前記入出庫ステーションを区割りした複数の作業区分領域、及び該複数の作業区分領域の何れかに定められるピッキングエリアを各々特定する、作業区分コードを記録する作業区分記憶手段とを備え、
前記制御装置は、出庫の対象となる前記物品の物品コードを出庫指令コードとして認識し、該出庫指令コードにて特定される物品を積載するパレットの収納区分コードを前記複数の入出庫ステーションから選択される１つの入出庫ステーションの作業区分コードに照合し、
前記出庫指令コードに対応する収納区分コードが、前記１つの入出庫ステーションのピッキングエリアを特定する作業区分コードに相違することに基づき、前記出庫の対象となる物品を積載するパレットを、前記スタッカクレーンにより前記ラックから前記選択された入出庫ステーションへ出庫する途中で前記ターンテーブルへ搬送し、
前記出庫の対象となる物品の属する収納区分領域が前記ピッキングエリアに一致する方向に、前記ターンテーブルを回転させ、
該回転させたパレットを該ターンテーブルから前記選択された入出庫ステーションに出庫することを特徴とする自動倉庫。
前記ターンテーブルの回転に従って方向転換する前記パレットの収納区分領域に基づいて、前記在庫情報記憶手段に記録された作業区分コードを更新することを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫。