JP2018150101A - 自動倉庫の搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】スタッカークレーンの走行時における収容ラックの荷崩れを抑制できる自動倉庫の搬送システムを提供する。【解決手段】スタッカークレーンの走行経路に沿って配置される複数の保管棚に多層構造の収容ラックを収容可能な自動倉庫において、前記収容ラックは、卵を収容した複数のトレイを一方向から積み込み可能な開放面を備えるとともに、この開放面以外の側面三方向を落下防止用の壁で囲まれたものであり、前記収容ラックを前記保管棚との間で移載する前記スタッカークレーンは、走行方向の前後に側壁を備えており、前記スタッカークレーンの一方の前記側壁と前記収容ラックの前記開放面とが向かい合った状態で、前記スタッカークレーンが前記収容ラックを搬送する。【選択図】図６

Description

本発明は、トレイに収容された卵を一時的にストックする自動倉庫の搬送システムに関する。

卵を一時的に保管する自動倉庫として、卵が収容されたトレイを複数枚段積みした状態で自動倉庫内の保管棚の所定位置にスタッカークレーンを用いて自動的に収納するものが知られている。

卵以外の分野で用いられる自動倉庫においては、複数の格納物をまとめてかご車（収容ラックの一例）に乗せた状態で、かご車ごとスタッカークレーンで自動倉庫内の保管棚に収容するものがある（例えば、下記特許文献１を参照）。

かご車を用いることで、格納物を個別に保管棚に収容する場合に比べて、作業性の向上が期待できる。さらにこの自動倉庫では、一方向から格納物を積み込み可能なかご車の開放面を、自動倉庫の保管棚の背面と向かい合わせた状態（以下、「前向きの状態」と言う。）で保管しているので、保管棚の間口にかご車の柵部分が位置することになり、保管棚の間口から格納物が落下するのを防止している。

特許第４２５６７１８号公報

ところで、自動倉庫のレイアウトによっては、かご車の開放面を上述したのと異なる方向に向けた状態で自動倉庫の保管棚に保管したいという要望もある。具体的には、本出願人が、特願２０１７−０２３９５２号（未公開）で提案しているように、収容ラックの開放面を保管棚に対して横向きにした状態が考えられる。この場合でも、保管棚の間口に収容ラックの柵部分が位置することとなり、保管棚の間口から格納物が落下することを防止できる。

しかしながら、収容ラックをスタッカークレーンに載せて走行する際に問題が生じる。従来のような前向きの状態で収容ラックを載せた場合には、スタッカークレーンの走行方向両側に収容ラックの側壁が位置する。そのため、収容ラックに慣性力が働いた場合にもこれら収容ラックの側壁によって荷崩れが防止される。一方、収容ラックを横向きにした状態でスタッカークレーンに載せて走行する際には、収容ラックの開放面に対してスタッカークレーンの走行方向が直交することになる。そのため、収容ラックに働く慣性力によりスタッカークレーン上で荷崩れする可能性がある。

以上より、本発明は、スタッカークレーンの走行時における収容ラックの荷崩れを抑制できる自動倉庫の搬送システムを提供することを目的とする。

本発明は、上述した目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、請求項１に記載の自動倉庫の搬送システムは、スタッカークレーンの走行経路に沿って配置される複数の保管棚に多層構造の収容ラックを収容可能な自動倉庫において、前記収容ラックは、卵を収容した複数のトレイを一方向から積み込み可能な開放面を備えるとともに、この開放面以外の側面三方向を落下防止用の壁で囲まれたものであり、前記収容ラックを前記保管棚との間で移載する前記スタッカークレーンは、走行方向の前後に側壁を備えており、前記スタッカークレーンの一方の前記側壁と前記収容ラックの前記開放面とが向かい合った状態で、前記スタッカークレーンが前記収容ラックを搬送することを特徴とする。

請求項２に記載の自動倉庫の搬送システムは、請求項１に記載の自動倉庫の搬送システムにおいて、前記スタッカークレーンの側壁が、前記スタッカークレーンの走行台車に立設された昇降マストの一部分である、または、前記昇降マストに沿って昇降自在な昇降台に設けられたものである。

本発明によれば、スタッカークレーンの走行時における収容ラックの荷崩れを抑制できる自動倉庫の搬送システムを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる自動倉庫を模式的に示す平面図。 同実施形態の自動倉庫の要部を模式的に示す平面図。 同実施形態の自動倉庫用の収容ラックを示す斜視図。 同実施形態の自動倉庫用の収容ラックにトレイを載せた状態を示す背面図。 同実施形態の自動倉庫のスタッカークレーンの要部を模式的に示す斜視図。 同実施形態の自動倉庫のスタッカークレーンに収容ラックを載せた状態を拡大平面図。 同実施形態の自動倉庫の動作を説明する図。 同実施形態の自動倉庫の動作を説明する図。 同実施形態の自動倉庫の動作を説明する図。 本発明の変形例の収容ラックを示す斜視図。 本発明の変形例の自動倉庫を模式的に示す平面図。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図９を用いて説明する。本実施形態にかかる自動倉庫１は、選別集合装置４を通過してきた卵Ｅを一時的に保管するためのものである。

選別集合装置４は、図１及び図２に示すように、卵Ｅを搬送する供給コンベヤ（図示せず）と、この供給コンベヤに直交する方向に卵Ｅを搬送する分配コンベヤ４１とを備える。この分配コンベヤ４１により搬送される卵Ｅは、等階級別に所定の選別集合場所４２に選別集合されてトレイＴに充填される。分配コンベヤ４１は、例えば単列のコンベヤであり、当該分配コンベヤ４１の搬送経路上の所定位置で卵Ｅをバケット（図示せず）に向けて等階級別に選別放出するものであり、卵ＥはここでトレイＴに収容される。

卵Ｅが収容されたトレイＴは、よく知られた段積み装置５を用いて複数段積みされる。段積みされた一山のトレイ（以下、本明細書では「段積みされたトレイＳ」または「トレイＳ」と示す。図では四角の中に×を付して示す。）は、前記選別集合場所４２から次工程へ搬送する入庫コンベヤ６により自動倉庫１へと搬送される。入庫コンベヤ６は、前記それぞれの集合区画に対応して設けられており、各入庫コンベヤ６の搬送経路と前記分配コンベヤ４１の搬送方向とは直交する。

自動倉庫１は、前記入庫コンベヤ６から卵Ｅの収容されたトレイＳを受け取り、トレイＳを一時的に保管するものである。この自動倉庫１は、壁１１で仕切られた構造となっており、その内部空間１２にスタッカークレーン２の経路２１に沿って配置される複数の保管棚１６を備える。自動倉庫１は、この保管棚１６が垂直方向及び水平方向に多数備えられた一対の固定ラック１Ａ、１Ｂがスタッカークレーン２の走行経路２１の両側に配置されている。

固定ラック１Ａ、１Ｂの各保管棚１６は、卵Ｅを収容した複数のトレイＳを積み込み可能な収容ラック９が載せ置かれるものである。

固定ラック１Ａの保管棚１６には、前記各入庫コンベヤ６から搬送されてきたトレイＳを受け入れる入庫ステーション１７及び入庫ステーション１７に搬入された前記トレイＳを前記収容ラック９へ積み込む入庫側の移載装置１９が設けられている。入庫ステーション１７は、図１に示すように、隣接する２つ分の保管棚１６にわたって形成されたものであり、この一つの空間内に、トレイＳを積み込むための収容ラック９と入庫側の移載装置１９が配置される。この固定ラック１Ａの保管棚１６でもある入庫ステーション１７に、前記収容ラック９が収容された状態で、前記トレイＳを前記収容ラック９へ積み込む作業を行う。なお、図１では、入庫ステーションに色を付けて示している。

入庫側の移載装置１９は、自動で収容ラック９にトレイＳを詰め込む装置（ラックイン）である。本実施形態の入庫側の移載装置１９は、前記入庫コンベヤ６に接続された搬入コンベヤから段積みされたトレイＳが送り込まれる積込テーブルと、この積込テーブルとともに収容ラック９の各段に対応する高さまで昇降するエレベータと、前記積込テーブル上に載った複数山の段積みされたトレイＳを収容ラック９側へ押し出す積込アームとを主体に構成されている。なお、図２及び図７〜図９では、入庫側の移載装置１９の配置場所を斜線で示している。

固定ラック１Ｂの保管棚１６には、次工程に送り込むべき卵Ｅを収容したトレイＳを待機させる出庫ステーション１８及び出庫ステーション１８から出庫する前記トレイＳを前記収容ラック９から荷下ろしする出庫側の移載装置１０が設けられている。出庫ステーション１８は、図１に示すように、隣接する３つ分の保管棚１６にわたって形成されたものであり、この一つの空間内に、トレイＳを荷下ろしするための収容ラック９と、この収容ラック９を間に挟むようにして出庫側の移載装置１０が配置される。この固定ラック１Ｂの保管棚１６でもある出庫ステーション１８に、前記収容ラック９が収容された状態で、前記トレイＳを前記収容ラック９から荷下ろしする作業を行う。なお、図１では、出庫ステーションに色を付けて示している。

出庫側の移載装置１０は、例えば、特開２００２−１０４６６１号公報などで示されるような、自動で収容ラック９からトレイＳを押し出す装置（ラックアウト）である。本実施形態の出庫側の移載装置１０は、収容ラック９内から段積みされたトレイＳを受け取る受取テーブルと、この受取テーブルへ向けて収容ラック９内のトレイＳを送り込む押出アームと、この押出アームとともに収容ラック９の各段に対応する高さまで昇降する押出側エレベータと、前記受取テーブルとともに収容ラック９の各段に対応する高さまで昇降する受取側エレベータと、前記受取テーブル上に載った複数山のトレイＳを搬出コンベヤ側へ受け渡す払い出しアームと、前記受取テーブルからトレイＳを受け取り次工程へ受け渡す搬出コンベヤとを主体に構成されている。なお、図２及び図７〜図９では、出庫側の移載装置１０の配置場所を斜線で示している。

本実施形態の自動倉庫１は、複数の入庫ステーション１７と、複数の出庫ステーション１８を備えており、各入庫／出庫ステーション１７、１８が取り扱う卵Ｅの等階級を個別に設定できる。

収容ラック９は、図３及び図４に示すように、段積みされたトレイＳを複数山載置可能な多層構造のものである。本実施形態の収容ラック９は、前記複数の保管棚１６で仕切られた内部空間１２のみで使用されるものである。この収容ラック９は、段積みされたトレイＳを側方から出し入れするための開放面９１以外がラック側壁９２で囲まれたものである。言い換えれば、収容ラック９は、卵Ｅを収容した複数のトレイＳを一方向から積み込み可能な開放面９１を備えるとともに、この開放面９１以外の側面三方向を落下防止用の壁（ラック側壁９２）で囲まれたものである。また、この収容ラック９の下部には、スタッカークレーン２のフォーク（図示せず）を差し込むことができる差込口９３が形成されている。

スタッカークレーン２は、図１、図２及び図５〜図９に示すように、固定ラック１Ａ、１Ｂの一の保管棚１６から他の保管棚１６へ収容ラック９を移載するためのものである。スタッカークレーン２は、前記分配コンベヤ４１の搬送経路と平行になるように配置された走行経路２１に沿って移動可能であるとともに、昇降移動も可能である。具体的には、スタッカークレーン２は、前記収容ラック９を前記保管棚１６との間で移載するものであり、前記走行経路２１に沿って往復走行自在な走行台車２２と、この走行台車２２から立設された昇降マスト２３に沿って昇降自在な昇降台２４と、この昇降台２４に装着された電動式の移載装置２５（例えば、フォーク式の物品移載装置）とを備えている。

スタッカークレーン２は、走行方向の前後に、当該走行方向に直交する側壁２６，２７を備えている。これらの側壁２６，２７は、前記昇降台２４に設けられたものであり、具体的には、前記昇降台２４の前後端部からそれぞれ立設されている。

スタッカークレーン２が収容ラック９を搬送する際には、前記スタッカークレーン２の一方の前記側壁２６と前記収容ラック９の前記開放面９１とが向かい合った状態となるように、収容ラック９が配置される。言い換えれば、前記収容ラック９を移動させる際に前記側壁２６，２７で前記収容ラック９の開放面９１を塞ぐようにスタッカークレーン２上に前記収容ラック９が配置されるものである。

以上説明した自動倉庫１は、図１及び図２に示すように、出庫されたトレイＳを搬送する出庫コンベヤ７（一部に搬出コンベヤを含む）が接続されており、必要なときに所定等階級の卵Ｅを自動倉庫１から取り出すことができるようになっている。本実施形態では、この出庫コンベヤ７の下流側で、輸送用の収容ラック９に段積みされたトレイＳを積み込む詰め替え用の移載装置８を備える。この詰め替え用の移載装置８は、前述した入庫側の移載装置１９と同様の構成であるため詳細な説明を省略する。

なお、出庫コンベヤ７の下流側に、トレイＴに収容された卵Ｅを所定の包装容器に移し替える包装手段を備えてもよい。包装手段は、いわゆるリパッカーと呼ばれるこの分野でよく知られた種々のものを適用できる。

この自動倉庫１は、制御装置（図示せず）により制御される。制御装置は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェースなどを有したマイクロコンピュータシステムである。

以下、制御装置により制御された自動倉庫１の動作の一例を、図７〜図９を参照しながら説明する。

まず、一の保管棚（図示せず）に保管してある空の収容ラックが、図７に示すように、スタッカークレーン２を用いて入庫ステーション１７に移載される。スタッカークレーン２で収容ラック９を移動させる際には、スタッカークレーン２の側壁２６で収容ラック９の開放面９１を塞ぐように当該収容ラック９を配置している。収容ラック９が入庫ステーション１７に入ると、収容ラック９の開放面９１が入庫側の移載装置１９の積込テーブル２２に対面するとともに、自動倉庫１の内側（間口側）にラック側壁９２の一つが面する。

この作業の後、またはこの作業に平行して、例えばＭサイズの卵Ｅが３０個収容されたトレイＴが前記段積み装置５により６段に段積みされた状態で、入庫コンベヤ６から自動倉庫１内へと入庫される。その際、入庫ステーション１７に設けられた入庫側の移載装置１９の積込テーブル上に、段積みされたトレイＳが１山ずつ順に積み込まれる。段積みされたトレイＳが４山揃うと、エレベータにより収容ラック９の今回積み込むべき段に対応する高さまで移動する。そして、積込アームがトレイＳを収容ラック９側へ押し出すことにより、トレイＳの収容ラック９への積み込みが完了する。そして、図８に示すように、この作業を収容ラック９の各段がトレイＳでいっぱいになるまで繰り返す。

次に、図９に示すように、スタッカークレーン２を用いて入庫ステーション１７にあるトレイＳが積み込まれた収容ラック９を他の保管棚（図示せず）に移載する。スタッカークレーン２で収容ラック９を移動させる際には、スタッカークレーン２の側壁２６で収容ラック９の開放面９１を塞ぐように当該収容ラック９を配置している。収容ラック９が他の保管棚に入ると、収容ラック９の開放面９１が保管棚１６の側枠方向を向くとともに、自動倉庫１の内側（間口側）にラック側壁９２の一つが面する。

以上が、入庫する際の動きの一例である。次に、出庫する際の動きの一例を説明する。

まず、他の保管棚に保管してあるトレイが積み込まれた状態の収容ラックが、スタッカークレーン２を用いて出庫ステーション１８に移載されて、図７に示すような状態となる。なお、スタッカークレーン２上での収容ラック９の配置方法は、前に述べたものと同様である。収容ラック９が出庫ステーション１８に入ると、収容ラック９の開放面９１が出庫側の移載装置１０の受取テーブルに対面するとともに、自動倉庫１の内側（間口側）にラック側壁９２の一つが面する。

この作業の後、押出アームと受取テーブルがそれぞれ押出側エレベータと受取側エレベータにより、収容ラック９の今回荷下ろしするべき段に対応する高さまで移動する。そして、押出アームが４山ずつトレイＳを受取テーブル側へ押し出すことにより、トレイＳの収容ラック９からの荷下ろしが完了する。そして、図８及び図９に示すように、この作業を収容ラック９の各段のトレイＳがなくなるまで繰り返す。なお、空になった収容ラック９は、スタッカークレーン２を用いて出庫ステーション１８から他の保管棚に移動させればよい。

受取テーブル上に置かれた４山のトレイＳは、払い出しアームにより搬出コンベヤ（出庫コンベヤ７）側へ押し出され、６段に段積みされた状態で自動倉庫１から出庫される。

以上説明したように、本実施形態の自動倉庫１の搬送システムは、スタッカークレーン２の走行経路２１に沿って配置される複数の保管棚１６に多層構造の収容ラック９を収容可能な自動倉庫１において、前記収容ラック９は、卵Ｅを収容した複数のトレイＳを一方向から積み込み可能な開放面９１を備えるとともに、この開放面９１以外の側面三方向を落下防止用の壁（ラック側壁９２）で囲まれたものに適用されるものである。

自動倉庫１の搬送システムは、前記収容ラック９を前記保管棚１６との間で移載する前記スタッカークレーン２が、走行方向と直交する前後に側壁２６，２７を備えており、前記スタッカークレーン２の一方の前記側壁２６と前記収容ラック９の前記開放面９１とが向かい合った状態で、前記スタッカークレーン２が前記収容ラック９を搬送する。すなわち、図６で色を付けて示している収容ラック９の落下防止用の壁（ラック側壁９２）とスタッカークレーン２の一方の壁（側壁２６）とで、トレイＳの四方が囲まれる。そのため、スタッカークレーン２の走行時における収容ラック９の荷崩れを抑制できる。

詳述すれば、この収容ラック９は段積みされたトレイＳ、という安定性の高くない物品を収容するものであり、また、卵Ｅという割れやすいものを複数段の棚で大量に取り扱う。そのため、通常とは異なる動きが生じた場合には、開放面９１からトレイＴが落下してしまうことも考えられる。しかしながら、本実施形態のような収容ラック９の配置によれば、スタッカークレーン２の移動速度をアップさせたり、停電等の非常時に急に移動が止まってしまったりしても、開放面９１からトレイＴが落下することを抑制できる。

また、前記スタッカークレーン２の側壁２６，２７が、前記昇降マスト２３に沿って昇降自在な昇降台２４に設けられたものである。そのため、これらの側壁２６，２７が、収容ラック９を保管棚１６との間で移載するスタッカークレーン２の動作に干渉することがない。さらに、スタッカークレーン２の走行経路２１に沿った動きに伴って側壁２６，２７も動き、収容ラック９の上下方向の動きに伴って側壁２６，２７も動くため、常に、開放面９１を塞ぐ側にいずれかの側壁２６，２７を位置させることができる。なお、スタッカークレーン２の側壁２６，２７は、前記開放面９１を覆うような大きさ及び形状をなすものであれば、より好ましい。

また、卵Ｅの性質上、トレイＴを積み重ねる枚数には限界があるが、収容ラック９が多層構造をなすものであるので、収容ラック９上の空間を有効活用してより多くの卵Ｅを積み込むことができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限られない。

収容ラックの他の一例としては図１０に示すようなものが考えられる。すなわち、下部にキャスタが取り付けられたものであってもよいし、収容できるトレイの数、棚の段数など種々変更可能である。なお、図１０では、本実施形態の収容ラックに対応する部分には同一の符号を付している。落下防止用の壁（ラック側壁）は、ラック内外を仕切るものであればどのようなものであってもよく、図示したような枠状のものも含む。

また、収容ラックは自動倉庫内専用のものには限られないが、本実施形態のように複数の保管棚で仕切られた内部空間のみで使用される自動倉庫内専用のものであれば、自動倉庫内を衛生的に保つことができ、卵という食品を取り扱う際には特に好ましい。また、入庫ステーションに入れるための収容ラックの外部からの補充や、出庫ステーションから出庫した収容ラックの回収の手間を省くことができる。

さらに、スタッカークレーンが収容ラックを搬送する際に、収容ラックが図示したものと反対向き、すなわち、収容ラックの開放面がスタッカークレーンの他方の側壁２７側を向くように配置されてもよい。また、一つの保管棚に２つの収容ラックを横に並べて収容してもよく、例えば、収容ラックの開放面同士を向かい合わせたり、逆に、収容ラックの開放面が互いに外側を向くように背中合わせにしてもよい。

上述した実施形態では、トレイを収容ラックに積み込む作業を行なう入庫側の保管棚と、トレイを収容ラックから荷下ろしする作業を行なう出庫側の保管棚とを両方備えていたが、片方だけを備えているものであってもよい。入庫側の保管棚のみを備える場合には、保管棚以外の出庫ステーションから出庫させればよいし、出庫側の保管棚のみを備える場合には、保管棚以外の入庫ステーションから入庫させればよい。

さらに、例えば、図１１に示すように、収容ラックにトレイが積み込まれた状態で入庫／出庫する自動倉庫１であってもよい。この自動倉庫１は、一例として、入庫ステーション１７と出庫ステーション１８が固定ラック１Ａ，１Ｂの端部に設けられたものであり、当該自動倉庫１の外部で積み込み作業、荷下ろし作業が行われた収容ラックを利用するものである。なお、図１１では、上述した実施形態に対応する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

なお、この図１１に示すような自動倉庫と比較して、上述した実施形態で述べた自動倉庫には以下のようなメリットがある。まず、自動倉庫にあるスタッカークレーンを有効に活用することで、従来、すべて人手で行なっていた作業を省力化できたり、かご車を移動させるのに必要な設備等を削減できたりする。また、入庫ステーションと出庫ステーションをそれぞれ複数備えており、収容ラックへの積み込み作業中、または、収容ラックからの荷下ろし作業中にスタッカークレーンが他の保管棚に対する作業を行うことができるので、自動倉庫に入出庫される卵の処理量を飛躍的に高めることができる。

スタッカークレーンの側壁の大きさや形状は、図示したものには限られない。例えば、スタッカークレーンの走行台車に立設された昇降マストの一部分を、本発明のスタッカークレーンの側壁として利用してもよい。このようなものであれば、上述したものと同様に、スタッカークレーンの動作に干渉することがなく、スタッカークレーンの走行経路に沿った動きに伴って側壁（昇降マスト）も動くため、常に、開放面を塞ぐ側にいずれかの側壁（昇降マスト）を位置させることができる。また、スタッカークレーンの側壁は、収容ラックからトレイが落下することを防止するものであれば枠状のものであってもよい。

保管棚を形成する自動倉庫の固定ラックの数や配置は、図示したものには限られない。

自動倉庫に保管される卵は、いわゆるグレーダと呼ばれる選別集合装置により選別された卵の他に、いわゆるファームパッカーと呼ばれる充填装置により充填された卵（選別される前の原卵）であってもよい。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、トレイに収容された卵を一時的にストックする自動倉庫に利用することができる。

１…自動倉庫
１６…保管棚
２…スタッカークレーン
２１…走行経路
２２…走行台車
２３…昇降マスト
２４…昇降台
２６，２７…（スタッカークレーンの）側壁
９…収容ラック
９１…開放面
９２…ラック側壁（落下防止用の壁）
Ｅ…卵
Ｔ，Ｓ…トレイ

Claims (2)

1. スタッカークレーンの走行経路に沿って配置される複数の保管棚に多層構造の収容ラックを収容可能な自動倉庫において、
   前記収容ラックは、卵を収容した複数のトレイを一方向から積み込み可能な開放面を備えるとともに、この開放面以外の側面三方向を落下防止用の壁で囲まれたものであり、
   前記収容ラックを前記保管棚との間で移載する前記スタッカークレーンは、走行方向の前後に側壁を備えており、
   前記スタッカークレーンの一方の前記側壁と前記収容ラックの前記開放面とが向かい合った状態で、前記スタッカークレーンが前記収容ラックを搬送することを特徴とする自動倉庫の搬送システム。
2. 前記スタッカークレーンの側壁は、前記スタッカークレーンの走行台車に立設された昇降マストの一部分である、または、前記昇降マストに沿って昇降自在な昇降台に設けられたものである請求項１記載の自動倉庫の搬送システム。

Images