JP2016011202A - 自動倉庫システム - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に搬送車を保管し、経路内の台数を調整する。【解決手段】経路１０１を走行し荷物２００を搬送する搬送車１０２と、荷物棚１０３と、スタッカクレーン１０４とを備えた自動倉庫システム１００であって、経路１０１から分岐する分岐経路１０５と、分岐経路１０５の端部に配置され、搬送車１０２をスタッカクレーン１０４で保持する部分である車ステーション１０６と、搬送車１０２を上下方向に保管する車棚１０７とを備える。【選択図】図１

Description

本願発明は、所定の経路で走行する搬送車で荷物を搬送し、搬送された荷物をスタッカクレーンで棚に保管する自動倉庫システムに関する。

従来、特許文献１に記載されるような、所定の経路で走行する搬送車で荷物を搬送し、搬送された荷物をスタッカクレーンで棚に保管する自動倉庫システムが存在する。

このような自動倉庫システムにおいては、搬送車で搬送すべき荷物が大量に存在するいわゆる繁忙期においては経路にたくさんの搬送車を投入して搬送効率を上げ、搬送すべき荷物がさほどないいわゆる閑散期には、経路に存在する搬送車を少なくして、荷物を搬送する搬送車の邪魔をする空の搬送車が発生する確率を減少させる運用がなされている。

当該運用を行うために、自動倉庫システムでは、経路を走行する搬送車の数を調整するために、搬送車を待機させておく待機エリアが設けられていた。

特開２００２−２７４６０７号公報

ところが、従前の自動倉庫システムにおいて、繁忙期と閑散期の間で柔軟な運用を行うためには、広い待機エリアが必要となり、その分荷物の保管エリアが減少するなど、全体として効率的な自動倉庫システムを設計することは困難であった。

本願発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、自動倉庫システム全体の設計の自由度を向上させ、繁忙期と閑散期とで走行する搬送車の台数を柔軟に調整しつつ、多くの荷物を保管することのできる自動倉庫の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明にかかる自動倉庫システムは、予め定められた経路を走行し荷物を搬送する搬送車と、前記荷物を保管する荷物棚と、前記搬送車と前記荷物棚との間で前記荷物を移載するスタッカクレーンとを備えた自動倉庫システムであって、前記経路から分岐し、前記スタッカクレーンが移載できる領域である移載領域またはその近傍まで前記搬送車を案内する分岐経路と、前記分岐経路の端部、または、途中に配置され、前記搬送車を前記スタッカクレーンで保持する部分である車ステーションと、前記移載領域に配置され、前記搬送車を上下方向に保管する車棚とを備えることを特徴とする。

これにより、上下方向に搬送車を保管することができ、かつ、荷物を移載するスタッカクレーンを用いて搬送車も移載するため、別途搬送車用のクレーンなどを設けることなく省スペースで多くの搬送車を待機させることが可能となる。従って、繁忙期と閑散期とで経路を走行する搬送車の台数を柔軟に調整することが可能となる。

また、前記車ステーションは、前記スタッカクレーンが保持可能な高さまで前記搬送車を持ち上げるリフタを備えてもよい。

これによれば、スタッカクレーンが走行する基準床面に設けられた経路を走行する搬送車でも、スタッカクレーンが容易に保持することが可能となる。

さらに、前記経路を形成する軌条と、前記分離経路を形成する分岐軌条と、前記車ステーションに配置され、前記分岐軌条と接続、および、分離が可能であり前記搬送車が走行可能な保管軌条とを備え、前記スタッカクレーンは、前記保管軌条とともに前記搬送車を保持し、前記車棚は、前記保管軌条とともに前記搬送車を保管するものでもかまわない。

これによれば、荷物と搬送車とを両方保持できる仕様にスタッカクレーンを製造したり、荷物用のスタッカクレーンで保持できる仕様に搬送車を製造したりする必要が無く、荷物用のスタッカクレーンで保管軌条を保持することで容易に搬送車を保持することが可能となる。

さらに、前記軌条に沿って配線され、前記搬送車に電力を供給する給電線と、前記給電線と接続、および、分離が可能であり前記保管軌条に沿って配線され前記搬送車に給電可能な保管給電線とを備え、前記スタッカクレーンは、前記保管給電線とともに前記搬送車を保持し、前記車棚は、前記保管給電線と接続、および、分離可能であり前記搬送車に給電可能な給電手段を備えてもよい。

これによれば、車棚に保管中の搬送車を稼働状態にしたり、搬送車を充電したりすることが可能となる。

また、前記経路は、分離した第一経路と第二経路とを備え、前記車ステーションは、前記移載領域と前記第一経路とが重複する位置に配置される第一車ステーションと、前記移載領域と前記第二経路とが重複する位置に配置される第二車ステーションとを備えてもよい。

これによれば、例えば異なるフロアにそれぞれ設けられた経路のように、通常では搬送車が行き来できない複数の分離された経路間で搬送車を融通することが可能となる。

本願発明によれば、空間効率よく搬送車を待機させることが可能となる。

図１は、自動倉庫システムの一部を模式的に示す斜視図である。 図２は、自動倉庫システムの全体を模式的に示す平面図である。 図３は、他の自動倉庫システムの全体を模式的に示す平面図である。 図４は、他の自動倉庫システムの全体を模式的に示す平面図である。 図５は、他の自動倉庫システムの一部を模式的に示す斜視図である。

次に、本願発明に係る自動倉庫システムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る自動倉庫システムの一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。

図１は、自動倉庫システムの一部を模式的に示す斜視図である。

図２は、自動倉庫システムの全体を模式的に示す平面図である。

同図に示す自動倉庫システム１００は、予め定められた経路１０１を走行し荷物２００を搬送する搬送車１０２と、荷物２００を保管する荷物棚１０３と、搬送車１０２と荷物棚１０３との間で荷物２００を移載するスタッカクレーン１０４とを備えたシステムである。自動倉庫システム１００は、例えば、生産設備３００(図２参照)に供給するための部品などが収容されたコンテナなどの荷物２００を荷物棚１０３に保管し、必要に応じて荷物をスタッカクレーン１０４で荷物棚１０３から搬出し、搬送車１０２が受け取った荷物を生産設備３００まで搬送し、また、その逆の工程で荷物２００を荷物棚１０３に収容するシステムである。

自動倉庫システム１００はさらに、分岐経路１０５と、車ステーション１０６と、車棚１０７とを備えている。

経路１０１は、搬送車１０２が走行する経路として予め定められるものであり、有軌道の場合ばかりでなく、コンピュータなどの制御により平坦な床面を定められた通り走行するような無軌道の場合も含まれる。本実施の形態の場合、経路１０１は、並行に敷設された二本のレールで構成された軌条１１１によって形成されている。また、軌条１１１には、搬送車１０２に電力を供給するための給電線１８１（図５参照）が軌条１１１にそって配線されている。

なお、経路１０１は、床面ばかりでなく、天井に設けられてもかまわない。例えば、図5に示すように、天井から吊り下げられたレールなどにより形成される経路１０１である。

搬送車１０２は、荷物２００を保持した状態で移動することができる走行車である。本実施の形態の場合、搬送車１０２は、軌条１１１に沿って配線される給電線１８１から電力の供給を受け、軌条１１１に沿って自律的に走行するものとなっている。

なお、搬送車１０２は、軌条１１１に沿って走行するものばかりで無く、予めコンピュータ等に設定された経路１０１に沿い、自己の位置を認識しつつ平坦な床面を走行するものでも良く、また、建屋の天井にぶら下げられたレールにぶら下がった状態で走行する天井走行車などであってもよい。

荷物棚１０３は、荷物２００を保管する棚である。本実施の形態の場合、荷物棚１０３は、複数の荷物２００を水平方向、および、垂直方向に並べて保管することのできるものとなっている。また、荷物棚１０３は、搬送車１０２の経路１０１と交差する方向に沿って配置され、複数の荷物棚１０３が並んで配置されている。荷物棚１０３の一端部は経路１０１の近傍に配置されている。

スタッカクレーン１０４は、荷物２００を荷物棚１０３に沿って搬送することができると共に、荷物棚１０３との間で荷物２００を移載することのできる装置である。また、スタッカクレーン１０４は、搬送車１０２を保持することができ、車棚１０７との車ステーション１０６との間で搬送車１０２を移載することができる装置である。

本実施の形態の場合、スタッカクレーン１０４は、図１に示すように、荷物棚１０３に沿って幅方向（図中Ｙ軸方向）に移動する台車１４１と、上下方向（図中Ｚ軸方向）に延びて配置され台車１４１に取り付けられて台車１４１と共に水平方向に移動するマスト１４２と、マスト１４２に沿って上下方向に昇降する昇降台１４３と、昇降台１４３に取り付けられ荷物棚１０３との間で荷物２００を移載する移載装置１４４とを備えている。

スタッカクレーン１０４は、台車１４１の可動範囲、および、昇降台１４３の可動範囲からなる昇降台１４３の可動領域において移載装置１４４を自在に移動させることができる。そして、移載装置１４４は、荷物を保持するためのアームが出退する範囲である移載ストローク内で荷物を移載することができる。従って、前記可動領域に前記移載ストロークをかけ合わせた領域が移載領域である。

本実施の形態の場合、スタッカクレーン１０４の両側に荷物棚１０３が配置されており、移載装置１４４は、いずれの荷物棚１０３に対しても荷物２００を移載することができるものとなっている。すなわち、移載装置１４４は、一方の荷物棚１０３側、および、他方の荷物棚１０３側の両方に向かって伸縮することができる機構を備えている。移載装置１４４は、荷物棚１０３とスタッカクレーン１０４との間で荷物２００を移載することができる共に、車棚１０７とスタッカクレーン１０４との間で搬送車１０２を移載することができるものとなっている。

分岐経路１０５は、搬送車１０２が走行し荷物２００を搬送する主たる経路１０１から分岐し、スタッカクレーン１０４が移載できる領域である移載領域またはその近傍まで搬送車１０２を案内する路である。

本実施の形態の場合、経路１０１は軌条１１１によって形成されており、分岐経路１０５は、分岐軌条１５１によって形成されている。また、経路１０１と分岐経路１０５とが交差する位置には、経路１０１から分岐経路１０５に向かわせるため（またはその逆）に載置した搬送車１０２を軌条１１１の一部ごと回転させることができるターンテーブル１１２が設けられている。

また、分岐軌条１５１には分岐給電線１８２が分岐軌条１５１に沿って配線されている。これにより、分岐経路１０５においても搬送車１０２が分岐給電線１８２から電力の供給を受けることで走行することができるものとなっている。

なお、経路１０１から分岐経路１０５に向かわせるため方式としては、載置した搬送車１０２を軌条１１１の一部ごとスライドさせることができる、図３に示すような、トラバーサ１１３タイプのものでも良く、また、分岐器１１４を用いて経路１０１を分岐経路１０５に案内するものでもかまわない。

車ステーション１０６は、分岐経路１０５の経路１０１側とは反対側の端部、または、分岐経路１０５の途中に配置され、搬送車１０２をスタッカクレーン１０４で保持する箇所である。また、車ステーション１０６には分岐経路１０５に接続される保管経路１６３(図４参照)が配置されている。

本実施の形態の場合、車ステーション１０６は、リフタ１６１を備えており、保管軌条１６２と保管給電線１８３（図５参照）が配置されている。

リフタ１６１は、スタッカクレーン１０４が保持可能な高さまで搬送車１０２を持ち上げることのできる昇降装置である。一般的にスタッカクレーン１０４に設けられている移載装置１４４の下方には、台車１４１、および、昇降台１４３が配置されており、移載装置１４４は、軌条１１１が配置されている床面からある程度の高さまでしか降下することができない。一方搬送車１０２は、軌条１１１の上を走行するため、本実施の形態の場合、移載装置１４４が搬送車１０２を直接保持することができない。従って、リフタ１６１は、スタッカクレーン１０４の移載装置１４４が保持できる高さまで床面に敷設された軌条１１１を走行する搬送車１０２を持ち上げる機能を備えている。リフタ１６１は、床に設けられたピットの内方に配置されており、保管軌条１６２を下方から保持した状態で昇降できるものとなっている。

保管軌条１６２は、車ステーション１０６に配置され、分岐軌条１５１の端部と接続可能であり、スタッカクレーン１０４により移動させることで分岐軌条１５１と分離が可能軌条である。また、保管軌条１６２は、前記分岐軌条１５１と接続された状態で搬送車１０２が走行することができるものとなっている。

また、保管軌条１６２には、保管給電線が保管軌条１６２に沿って配線されている。この保管給電線を介して保管軌条１６２に配置された搬送車１０２に電力を供給することができるものとなっている。

車棚１０７は、スタッカクレーン１０４が荷物２００を移載することができる領域である移載領域に配置され、搬送車１０２を上下方向に保管する棚である。本実施の形態の場合、車棚１０７は、保管軌条１６２とともに搬送車１０２を保管することができるものとなっている。また、車棚１０７は、搬送車１０２を保持していない複数の保管軌条１６２を保管しており、スタッカクレーン１０４は、車棚１０７から空の状態の保管軌条１６２を搬出し、車ステーション１０６に配置することができるものとなっている。

また、車棚１０７には保管軌条１６２が車棚１０７に保管された状態で前記保管給電線と接続可能であり、車棚１０７から保管軌条１６２を取り出す際には分離可能な給電手段（図示せず）が設けられている。従って、車棚１０７に保管軌条１６２とともに保管された搬送車１０２に対し、保管給電線を介して電力を供給することができるものとなっている。これにより、車棚１０７に保管された搬送車１０２のバッテリーを充電することができ、また、搬送車１０２と上位コンピュータとの間で通信をすることなども可能となる。

次に、上記自動倉庫システム１００における搬送車１０２の保管方法について説明する。

複数の搬送車１０２が経路１０１に沿って走行する。また、搬送車１０２により生産設備３００と荷物棚１０３との間で荷物２００が搬送される。

次に、経路１０１において、単位時間当たりの搬送すべき荷物２００の個数が少なくなるいわゆる閑散期になると、経路１０１上に多くの搬送車１０２が走行していると、搬送車１０２の無駄な走行が増え、エネルギーを無駄に消費することになる。

そこで、経路１０１で走行する搬送車１０２の総台数を減少させるため、搬送車１０２を分岐経路１０５に導く。本実施の形態の場合、ターンテーブル１１２上に配置された軌条１１１の上で搬送車１０２を停止させ、ターンテーブル１１２を分岐軌条１５１に向かって回転させる。

ターンテーブル１１２上の軌条１１１と分岐軌条１５１とが接続されると、搬送車１０２を制御して搬送車１０２を分岐軌条１５１まで走行させる。この段階、またはそれ以前に、空の保管軌条１６２は、スタッカクレーン１０４により車棚１０７から車ステーション１０６に移載され、配置されている。

次に、搬送車１０２を制御して搬送車１０２を保管軌条１６２まで移動させる。

次に、スタッカクレーン１０４を制御して、搬送車１０２を保管軌条１６２とともに保持する。本実施の形態の場合、搬送車１０２を保管軌条１６２と共に持ち上げる。これにより、保管軌条１６２と分岐軌条１５１との接続が解除され、また、保管給電線と分岐給電線との接続が解除される。

次に、スタッカクレーン１０４を制御して保管軌条１６２と共に搬送車１０２を車棚１０７に移載する。

以上により、上記工程を繰り返すことにより、複数台の搬送車１０２を車棚１０７によって上下方向に保管することができ、少ないスペースでも効果的に複数の搬送車１０２を保管することが可能となる。また、車棚１０７に搬送車１０２を保管することにより経路１０１上の搬送車１０２の台数を減少させることが可能となる。

また繁忙期には、上記工程とは逆の工程を繰り返すことにより、車棚１０７に保管された複数台の搬送車１０２を経路１０１上に戻すことができ、単位時間当たりの搬送すべき荷物２００の数に応じて搬送車１０２の台数を増加させることが可能となる。

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。

例えば、車ステーション１０６は、荷物棚１０３の端縁近傍に配置されるばかりでなく、図４に示すように荷物棚１０３の間に配置されるものでもかまわない。また、車棚１０７も荷物棚１０３の間に配置されてもよい。

また、図５に示すように、分岐軌条１５１と保管軌条１６２とが一体となり、また、分岐給電線１８２と保管給電線１８３とが一体となるものでもかまわない。具体的には、軌条１１１の一部が上下方向に分離可能であり、スタッカクレーン１０４によって、分岐軌条１５１であり、かつ、保管軌条１６２とともに、搬送車１０２（天井走行車）が車棚１０７に移載される。また、スタッカクレーン１０４により、空の分岐軌条１５１であり、かつ、保管軌条１６２を軌条１１１に接続し、搬送車１０２の通常走行を確保するものでもよい。また、上記と逆の工程により、車棚１０７に保管された搬送車１０２を保管軌条１６２とともに移送し、軌条１１１に保管軌条１６２を接続することで、保管軌条１６２は分岐軌条１５１としても機能し、搬送車１０２を経路１０１に戻すことが可能となる。

有軌道台車や天井走行車、無軌道台車など所定の経路を走行し、荷物を搬送する自動搬送システムに適用可能である。

１００ 自動倉庫システム
１０１ 経路
１０２ 搬送車
１０３ 荷物棚
１０４ スタッカクレーン
１０５ 分岐経路
１０６ 車ステーション
１０７ 車棚
１１１ 軌条
１１２ ターンテーブル
１１３ トラバーサ
１１４ 分岐器
１４１ 台車
１４２ マスト
１４３ 昇降台
１４４ 移載装置
１５１ 分岐軌条
１６１ リフタ
１６２ 保管軌条
１６３ 保管経路
１８１ 給電線
１８２ 分岐給電線
１８３ 保管給電線
２００ 荷物
３００ 生産設備

Claims (5)

1. 予め定められた経路を走行し荷物を搬送する搬送車と、前記荷物を保管する荷物棚と、前記荷物棚との間で前記荷物を移載するスタッカクレーンとを備えた自動倉庫システムであって、
   前記経路から分岐し、前記スタッカクレーンが移載できる領域である移載領域またはその近傍まで前記搬送車を案内する分岐経路と、
   前記分岐経路の端部、または、途中に配置され、前記搬送車を前記スタッカクレーンで保持する部分である車ステーションと、
   前記移載領域に配置され、前記搬送車を上下方向に保管する車棚と
   を備える自動倉庫システム。
2. 前記車ステーションは、
   前記スタッカクレーンが保持可能な高さまで前記搬送車を持ち上げるリフタ
   を備える請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. さらに、
   前記経路を形成する軌条と、
   前記分離経路を形成する分岐軌条と、
   前記車ステーションに配置され、前記分岐軌条と接続、および、分離が可能であり前記搬送車が走行可能な保管軌条とを備え、
   前記スタッカクレーンは、前記保管軌条とともに前記搬送車を保持し、
   前記車棚は、前記保管軌条とともに前記搬送車を保管する
   請求項１または２に記載の自動倉庫システム。
4. さらに、
   前記軌条に沿って配線され、前記搬送車に電力を供給する給電線と、
   前記給電線と接続、および、分離が可能であり前記保管軌条に沿って配線され前記搬送車に給電可能な保管給電線とを備え、
   前記スタッカクレーンは、前記保管給電線とともに前記搬送車を保持し、
   前記車棚は、前記保管給電線とを備える
   請求項３に記載の自動倉庫システム。
5. 前記経路は、分離した第一経路と第二経路とを備え、
   前記車ステーションは、前記移載領域と前記第一経路とが重複する位置に配置される第一車ステーションと、前記移載領域と前記第二経路とが重複する位置に配置される第二車ステーションとを備える
   請求項１から４のいずれか一項に記載の自動倉庫システム。

Images