JP2017178459A - 自動倉庫システム - Google Patents

Abstract

【課題】敷地面積に対して物品の保管領域の割合を高くすることのできる自動倉庫システムを提供する。【解決手段】この自動倉庫システム（１）は、第１の水平方向に並べられ、且つ各々に複数の保管領域が設けられた複数の棚部（１０）と、昇降する昇降部（２１）と、昇降部に設けられ保管領域へ進退可能なシャトル部（２３）と、を有する物品搬送部（２０）と、複数の棚部より上方に設けられ、物品搬送部を第１の水平方向に移送する移送部（３０）とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、自動倉庫システムに関する。

特許文献１には、複数の移動棚と、床上を走行するスタッカークレーンとを有する物品保管設備が示されている。各移動棚には上下方向と奥行方向とに配列された複数の保管領域が設けられ、これら複数の移動棚が左右方向に並んで配置されている。このような構成により、複数の保管領域が、左右方向、上下方向、奥行方向と三次元的に配列される。

特許文献１の移動棚は複数の移動棚が並んだ方向に移動可能であり、複数の移動棚の幾つかが左方、その他が右方に移動することで、任意の移動棚とその隣の移動棚との間にスタッカークレーンの通路を設けることができる。この通路にスタッカークレーンが進入することで、スタッカークレーンにより移動棚から物品を取り出したり、移動棚へ物品を収めたりすることができる。

特許第３３４６８６５号公報

上記従来の物品保管設備によれば、複数の移動棚を、これらが並ぶ方向に詰めて配置できる。よって、所定の敷地面積に多くの移動棚を設置でき、多くの保管領域を確保できる。

しかしながら、上記従来の物品保管設備は、２つの移動棚の間の通路にスタッカークレーンが進入した状態で、移動棚を移動することができない。また、任意の２つの移動棚の間に設けられる通路と、別の２つの移動棚の間に設けられる通路とは、移動棚が並んだ方向に位置が異なる。これらの理由から、上記従来の物品保管設備では、複数の移動棚の前方又は後方（移動棚が並ぶ方向と直交する水平な方向）に、移動棚の移動時にスタッカークレーンが退避し、また、スタッカークレーンを移動棚の並ぶ方向に移動するためのスペースが必要となる。従って、このようなスペースが必要である分、敷地面積に対する物品の保管領域の割合が低くなるという課題がある。

本発明は、敷地面積に対して物品の保管領域の割合を高くできる自動倉庫システムを提供することを目的とする。

本発明に係る自動倉庫システムは、
第１の水平方向に並べられ、且つ各々に複数の保管領域が設けられた複数の棚部と、
昇降する昇降部と、前記昇降部に設けられ前記保管領域へ進退可能なシャトル部とを有する物品搬送部と、
前記複数の棚部より上方に設けられ、前記物品搬送部を前記第１の水平方向に移送する移送部と、
を備える構成とした。

本発明によれば、敷地面積に対して物品の保管領域の割合を高くすることができる。

本発明の実施の形態の自動倉庫システムの一例を示す正面図である。 実施の形態の自動倉庫システムを示す一部破断の平面図である。 物品搬送部と移送部の第２移動体とを示す平面図である。 物品搬送部と移送部の第２移動体とをＸ軸方向に見た側面図である。 棚の物品を出庫領域へ移動する手順を説明する図で、（ａ）〜（ｃ）はその第１ステップ〜第３ステップを示す。 棚の物品を出庫領域へ移動する手順を説明する図で、（ａ）は第４ステップ、（ｂ）は第５ステップを示す。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態の自動倉庫システムの一例を示す正面図である。図２は、実施の形態の自動倉庫システムを示す一部破断の平面図である。各図において、Ｘ軸方向とＹ軸方向とは互いに交差する水平な２方向を示し、Ｚ軸方向は鉛直方向を示している。Ｘ軸方向は本発明に係る第１の水平方向の一例に相当し、Ｙ軸方向は本発明に係る第２の水平方向の一例に相当する。

本実施の形態の自動倉庫システム１は、複数の移動棚１０と、物品搬送部２０と、物品搬送部２０を移送する移送部３０とを備えている。移動棚１０は、本発明に係る棚部の一例に相当する。

各移動棚１０は、複数行および複数列の保管領域と、複数の支柱１２とを有する。各移動棚１０は、典型的には、Ｘ軸方向の幅よりＹ軸方向の幅が大きく、Ｘ軸方向の幅よりＺ軸方向の高さが大きい。各移動棚１０の各保管領域には、例えば物品を搭載できる台１１が設けられ、台１１は複数の支柱１２に支持されている。各移動棚１０において複数の保管領域は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に配列されており、物品を入庫又は出庫するためにＸ軸方向に開口している。複数の移動棚１０は、Ｘ軸方向に並列され、これによりＸ、Ｙ、Ｚの三軸方向に配列された複数の保管領域が実現される。

各移動棚１０は、例えば下部にローラ１３を有し、レールＲ１に沿ってＸ軸方向に移動できる。この移動は、電気的な制御に基づいて電気的な駆動により行われる。複数の移動棚１０が配置される敷地は、複数の移動棚１０の間に所定の間隙を開ける余裕を有する。複数の移動棚１０の幾つかをＸ軸方向の一方へ詰め、残りをその逆方へ詰めて配置することで、これらの間に、物品搬送部２０が進入可能な通路を設けることができる。また、複数の移動棚１０の全部をＸ軸方向の一方又はその逆方へ詰めて配置することで、複数の移動棚１０と敷地の境界との間に、物品搬送部２０が進入可能な通路を設けることができる。

なお、移動棚１０のＸ軸方向の何れか一方に物品搬送部２０が進入可能な通路を設けることができれば、この移動棚１０の保管領域から物品を出し入れすることができる。よって、複数の移動棚１０のうち両端の２つの移動棚１０は固定してもよい。さらに、固定としない複数の移動棚１０は、隣接する一対の移動棚１０を一体化して設けてもよい。このような構成としても、移動棚１０を移動することで、各移動棚１０のＸ軸方向の何れか一方に、物品搬送部２０が進入可能な通路を設けることができる。

物品搬送部２０は、Ｚ軸方向に昇降する昇降部２１と、昇降の際に昇降部２１の姿勢を維持するための被ガイド部２２と、昇降部２１に設けられて移動棚１０の保管領域にＸ軸方向から進退可能なシャトル部２３とを有する。

昇降部２１は、例えば移送部３０にワイヤｗで吊り下げられ、このワイヤｗの巻き取り或いは繰り出しにより昇降する。昇降部２１は、移動棚１０の上端より上方に上昇可能である。ワイヤｗの巻き上げと繰り出しは、物品搬送部２０が行ってもよいし、移送部３０が行ってもよい。昇降部２１は、電気的な制御に基づき電気的な駆動によって昇降する。

被ガイド部２２は、昇降部２１に設けられ、昇降部２１が昇降する際、移動棚１０の支柱１２をガイドとして昇降部２１の姿勢を維持しながら移動する。被ガイド部２２は、例えば、昇降方向にのみ移動可能なように複数の支柱１２に接触する複数のローラにより構成することができる。なお、被ガイド部２２を案内するガイドは、移動棚１０の支柱１２に限られず、移動棚１０に専用のガイドレールを設けて、これをガイドとしてもよい。

シャトル部２３は、例えばフォーク型の部材を伸縮機構によってＸ軸方向に進退するように構成される。シャトル部２３は、電気的な制御に基づき電気的な駆動によって上記のような進退動作を実現する。

上記のような構成により、物品搬送部２０は、シャトル部２３の進退動作と昇降部２１の昇降動作とを適宜に組み合わせることで、保管領域の物品を昇降部２１上に収容したり、昇降部２１上の物品を保管領域に移したりすることができる。

図３は、物品搬送部と移送部の第２移動体とを示す平面図である。図４は、物品搬送部と移送部の第２移動体とをＸ軸方向に見た側面図である。

移送部３０は、複数の第１ガイド３１と（図１および図２を参照）、第２ガイド３２と（図２を参照）、複数の第１移動体３３と、第２移動体３４とを有し、移動棚１０より上方に設けられている。

複数の第１ガイド３１は、例えばＸ軸方向に延設された少なくとも２つのガイドレールであり、複数の第１移動体３３の移動をそれぞれ案内する。

第２ガイド３２は、複数の第１移動体３３に固定されて、複数の第１移動体３３の移動に伴ってＸ軸方向に移動する。第２ガイド３２は、例えばＹ軸方向に延設されたガイドレールであり、第２移動体３４の移動を案内する。

第１移動体３３は、例えばローラ３３ａを介して第１ガイド３１に保持され、第１ガイド３１に沿って移動する。

第２移動体３４は、例えばローラ３４ａを介して第２ガイド３２に保持され、第２ガイド３２に沿って移動する。

第２移動体３４は、ワイヤｗなどの線部材により物品搬送部２０を吊り下げる。ワイヤｗの巻き取りと繰り出しは、物品搬送部２０が行ってもよいし、第２移動体３４が行ってもよい。

移送部３０は、これらの各要素の移動によって、物品搬送部２０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移送することができる。移送部３０は、電気的な制御に基づき電気的な駆動により物品搬送部２０を移送する。

続いて、自動倉庫システム１の動作について説明する。

図５および図６は、棚の物品を出庫領域へ移動する手順を説明する図で、図５（ａ）〜（ｃ）はその第１ステップ〜第３ステップをそれぞれ示し、図６（ａ）、（ｂ）はその第４ステップおよび第５ステップをそれぞれ示す。

ここでは、図５（ａ）に示すように、左下方の保管領域を出庫領域Ｐ１として、右上方の保管領域の物品Ｈを出庫領域Ｐ１まで移動する手順を説明する。

物品Ｈを移動する場合、自動倉庫システム１では、先ず、複数の移動棚１０が移動して、右方の１個の移動棚１０が右方に配置され、左方の６個の移動棚１０が左方へ配置される（図５（ａ）を参照）。これにより、物品Ｈを保管した移動棚１０と隣の移動棚１０との間に物品搬送部２０を通す通路Ｊ１が設けられる。移動棚１０が移動する際、物品搬送部２０は移動棚１０より上方で待機している。

次に、図５（ａ）に示すように、移送部３０の駆動により物品搬送部２０が通路Ｊ１の物品Ｈのある保管領域の横まで移動する。具体的には、先ず、移送部３０は、物品搬送部２０が上方にあるときに、第１移動体３３と第２移動体３４とを移動して、物品Ｈの保管領域の傍らの支柱１２に被ガイド部２２がガイドされる位置まで、物品搬送部２０を移動する。その後、物品搬送部２０を吊り下げているワイヤｗが引き出されることで、物品搬送部２０の被ガイド部２２が支柱１２にガイドされた状態で物品搬送部２０が下降し、物品Ｈの保管領域の横に移動する。

物品搬送部２０が保管領域の横に移動したら、図５（ａ）に示すように、シャトル部２３が保管領域へ進退することで物品Ｈを昇降部２１に収容する。具体的には、シャトル部２３が物品Ｈの下方に進入し、その後、物品搬送部２０が僅かに上昇し、これによりシャトル部２３に物品Ｈが載る。次いで、シャトル部２３が後退することで、物品Ｈが昇降部２１上に移動する。

物品Ｈが昇降部２１に収容されたら、次に、図５（ｂ）に示すように、物品搬送部２０が移動棚１０より上方の高さまで上昇する。このとき、物品搬送部２０の下端の位置ｈ１は、移動棚１０の上端の位置ｈ２より高くなる。

次に、図５（ｃ）に示すように、移動棚１０が移動して、左方の１個の移動棚１０が左方へ配置され、右方の６個の移動棚１０が右方へ配置される。これにより、出庫領域Ｐ１を有する移動棚１０とその隣の移動棚１０との間に物品搬送部２０を通す通路Ｊ２が設けられる。

続いて、移送部３０が駆動して、第１移動体３３と第２移動体３４との移動により、図５（ｃ）および図６（ａ）に示すように物品搬送部２０が移動する。すなわち、物品搬送部２０がＸ軸方向およびＹ軸方向に移動して、被ガイド部２２が出庫領域Ｐ１の傍らの支柱１２にガイドされる位置で停止する。

その後、図６（ｂ）に示すように、物品搬送部２０が下降して、物品搬送部２０が出庫領域Ｐ１に横に配置され、シャトル部２３が進退して物品Ｈを出庫領域Ｐ１へ移動する。具体的には、物品Ｈを載置したシャトル部２３が出庫領域Ｐ１へ進行した後、物品搬送部２０が僅かに下降して、物品Ｈが出庫領域Ｐ１の台座に載置される。そのままシャトル部２３が後退することで、物品Ｈが出庫領域Ｐ１に残される。

以上のように、本実施の形態の自動倉庫システム１によれば、上述の手順によって、任意の移動棚１０の任意の保管領域から物品を出庫領域Ｐ１へ移動することができる。また、これらと逆の手順により、或る保管領域を入庫領域として設定した場合に、入庫領域から任意の移動棚１０の任意の保管領域へ物品を移動することができる。

従来のスタッカークレーンと移動棚を用いたシステムでは、スタッカークレーンをＸ軸方向に移送するために、移動棚のＹ軸方向の一方にスペースＧ（図６（ａ）を参照）が必要であった。このため、スペースＧに保管領域を設けることができず、敷地面積に対する保管領域の割合が低かった。しかしながら、本実施の形態の自動倉庫システム１によれば、物品搬送部２０の水平方向の移動は、移送部３０により移動棚１０の上方で行うことができる。よって、倉庫の敷地に図６（ａ）のスペースＧが不要となり、敷地面積に対する保管領域の割合を高くすることができる。

また、本実施の形態の自動倉庫システム１では、従来の移動棚と同様に、移動棚１０がＸ軸方向に移動して任意の移動棚１０とその隣の移動棚１０との間に物品搬送部２０の通路が確保される。よって、移動棚１０をＸ軸方向に密に配置して、敷地面積に対する保管領域の割合をより高くすることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限られるものではない。例えば、上記の実施の形態では、棚部として移動棚１０を採用した例を示したが、複数の移動棚１０の代わりに、移動棚１０と同様の保管領域を有し、敷地に固定される複数の棚部を採用してもよい。この場合には、１つの棚部とその両隣の何れか一方の棚部との間に、物品搬送部２０を通す通路を固定的に設けておけばよい。このように構成しても、物品搬送部２０の通路の幅が比較的に狭い場合、或いは、移動棚１０の個数が少ない場合には、敷地面積に対して通路の割合は低くなるので、本発明を適用することで敷地面積に対する保管領域の割合を大きくできる。

また、上記実施の形態では、棚部として、Ｙ軸方向とＺ軸方向とに区画された複数の保管領域を有する構成を示したが、例えば、棚部はＺ軸方向にのみ複数に区画された複数の保管領域を有していてもよい。この場合、移送部３０は、物品搬送部２０をＸ軸方向に移送できればよい。このような棚部に、例えば、Ｙ軸方向に長い物品を保管する場合、従来のスタッカークレーンと移動棚とを備えたシステムでは、図６（ａ）のスペースＧのＹ軸方向の幅も長くする必要があり、保管領域の割合がより低下する。しかしながら、本発明によれば、このような場合でも、敷地面積に対する保管領域の割合が低下しない。

また、上記実施の形態では、物品搬送部、移送部、および棚の具体的な構造を示したが、例えば、物品搬送部の昇降部は台状又は枠状など様々な形態としてもよい。また、シャトル部はフォーク型の部材に物品を載せて移動する形態に限られず、物品を把持して移動する形態など様々な形態にしてもよい。また、移送部が物品搬送部を移送する機構についても様々な方式が採用可能である。さらに、棚の保管領域の構造は物品に応じて様々な構造を採用できるなど、実施の形態で示した構造の細部は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

また、本明細書において、「水平」と表わした方向は、必ずしも測地学上の厳密な水平方向を意味しているのではなく、本発明の技術的な目的を阻害しない範囲で水平と近似できるに方向を含むものである。また、本明細書において、「鉛直」と表わした方向は、必ずしも測地学上の厳密な鉛直方向を意味しているのではなく、本発明の技術的な目的を阻害しない範囲で鉛直と近似できるに方向を含むものである。

１ 自動倉庫システム
１０ 移動棚（棚部）
１２ 支柱
２０ 物品搬送部
２１ 昇降部
２２ 被ガイド部
２３ シャトル部
３０ 移送部
３１ 第１ガイド
３２ 第２ガイド
３３ 第１移動体
３４ 第２移動体
ｗ ワイヤ

Claims (2)

1. 第１の水平方向に並べられ、且つ各々に複数の保管領域が設けられた複数の棚部と、
   昇降する昇降部と、前記昇降部に設けられ前記保管領域へ進退可能なシャトル部とを有する物品搬送部と、
   前記複数の棚部より上方に設けられ、前記物品搬送部を前記第１の水平方向に移送する移送部と、
   を備える自動倉庫システム。
2. 前記複数の棚部は、前記第１の水平方向へ移動可能に構成され、
   前記昇降部は、前記複数の棚部より上方に上昇可能に構成されている請求項１記載の自動倉庫システム。

Images