JP2019081663A - 自動倉庫システム - Google Patents

Abstract

【課題】倉庫の稼働効率を向上することができる自動倉庫システムの技術を提供する。【解決手段】自動倉庫システム１００において、搬送台車３０は、収容部間を列方向に移動可能であり、収容部へ物品９０の搬入・搬出を行う。走行台車は、棚部１２に隣接して行方向に走行可能である。走行台車は、台車本体部５２と、台車本体部５２上に設けられ、収容部側へ進退可能なシャトルフォーク５４と、台車本体部５２上に設けられ、搬送台車３０が走行可能なガイド部５６を含む。ガイド部５６は、搬送台車３０が走行可能な位置である第１位置と、シャトルフォーク５４上に物品９０を載置可能とするために退避する第２位置と、の間で移動可能に構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、物品を入庫・出庫する自動倉庫システムに関する。

物品を入庫・出庫する自動倉庫システムが知られている。例えば特許文献１には複数の収容部を上下左右に備えた収容棚が複数配置された大型倉庫等において、指定された物品を収容棚の所定の収容部に対して搬入もしくは搬出を行う倉庫システムが記載されている。

特開２０１５−１５７６８３号公報

ところで、特許文献１に記載の自動倉庫システムでは、収容棚の各収容部の底面に、一対に対向する走行レールが敷設されており、走行レールの載置部には、物品が載置された複数のパレットが支持されている。例えば、物品を出庫する場合に、搬送台車は走行レール上を走行して指定された収容部に移動して、載置台を昇降させることで指定の物品を載置台上に載置し、その状態で走行レールの端部まで搬送する。

さらに、このような従来の自動倉庫システムでは、搬送台車は、走行レールの端部にて昇降台付きのスタッカークレーンの到着を待ち、スタッカークレーンが到着したら物品と共にスタッカークレーンの昇降台に回収される。物品と搬送台車を載せたスタッカークレーンは収容棚の側面に沿って走行すると共に、昇降台を降下させ所定の出庫部に移動して物品を出庫する。次に、スタッカークレーンは収容棚の側面に沿って走行すると共に昇降台を上昇させて、空荷となった搬送台車を元の走行レールの端部に搬送する。次に、搬送台車は走行レールに戻り所定の待機状態に至る。また、物品を入庫する場合も、スタッカークレーンは搬送台車を載せて走行レールの端部と入庫部の間を往復移動することになる。

このように、従来の自動倉庫システムでは、スタッカークレーンが搬送台車の支援を受けることで物品を入庫・出庫するように構成されているため、スタッカークレーンが搬送台車の到着を待つ時間や、搬送台車がスタッカークレーンの移動を待つ時間が無駄になっており、倉庫の入庫・出庫の稼働効率が低下する要因となっていた。
このような背景から、従来の自動倉庫システムには倉庫の稼働効率を向上する観点から改善する余地があった。

本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたもので、倉庫の稼働効率を向上することができる自動倉庫システムの技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の自動倉庫システムは、複数行複数列の収容部を有する棚部と、収容部間を列方向に移動可能であり、収容部へ物品の搬入・搬出を行う搬送台車と、棚部に隣接して行方向に走行可能な走行台車と、を備える。走行台車は、台車本体部と、台車本体部上に設けられ、収容部側へ進退可能なシャトルフォークと、台車本体部上に設けられ、搬送台車が走行可能なガイド部と、を含む。ガイド部は、搬送台車が走行可能な位置である第１位置と、シャトルフォーク上に物品を載置可能とするために退避する第２位置と、の間で移動可能に構成される。

この態様によると、自動倉庫システムにおいて、走行台車は収容部側へ進退可能なシャトルフォークが設けられるから、シャトルフォーク上に物品を載置することができる。

本発明の別の態様は、スタッカークレーンである。このスタッカークレーンは、棚部に隣接して走行可能に設けられるスタッカークレーンであって、昇降機構により昇降可能に設けられる台車本体部と、台車本体部上に設けられ、棚部側へ進退可能なシャトルフォークと、台車本体部上に設けられ、棚部へ物品の搬入・搬出を行う搬送台車が走行可能なガイド部と、とを備える。ガイド部は、搬送台車が走行可能な位置である第１位置と、シャトルフォーク上に物品を載置可能とするために退避する第２位置と、の間で移動可能に構成される。

この態様によると、ガイド部を第１位置に移動して搬送台車を走行させることができ、またガイド部を第２位置に退避してシャトルフォークで物品を載置することができる。

本発明のさらに別の態様は、自動倉庫システムである。この自動倉庫システムは、複数行複数列の収容部を有し、収容部が上下方向に複数段設けられた棚部と、収容部間を列方向に移動可能であり、収容部へ物品の搬入・搬出を行う搬送台車と、各々の収容部に隣接して設けられており、行方向に延伸した軌道と、軌道上を走行可能な走行台車と、各々の軌道の一端に隣接して設けられており、走行台車を他の段の軌道上へ移動させる昇降部と、を備える。走行台車は、台車本体部と、台車本体部上に設けられ搬送台車を収容可能な収容部と、を含む。

この態様によると、走行台車は、搬送台車を収容して軌道上を走行することができ、また昇降部によって他の段の軌道上へ移動することができる。

本発明のさらに別の態様もまた、自動倉庫システムである。この自動倉庫システムは、複数行複数列の収容部を有する棚部と、物品を入庫するための入庫部と、物品を出庫するための出庫部と、収容部間を移動可能であり、収容部へ物品の搬入・搬出を行う搬送台車と、棚部に隣接して設けられ、棚部と入庫部又は出庫部との間を走行可能な走行台車と、制御部と、を備える。制御部は、一の収容部に載置された物品を他の収容部へ搬送して載置するように搬送台車を制御し、他の収容部に載置された物品を走行台車が回収するように走行台車を制御し、物品を回収した走行台車は物品を出庫部へ搬送するよう走行台車を制御し、その間、棚部内で別の物品の搬送をするように搬送台車を制御する。

この態様によると、走行台車が物品を出庫部へ搬送する間に、搬送台車は棚部内で別の物品の搬送をすることができる。

本発明によれば、倉庫の稼働効率を向上することができる自動倉庫システムの技術を提供することができる。

実施の形態に係る自動倉庫システムの斜視図である。 実施の形態に係る自動倉庫システムの平面図である。 実施の形態に係る搬送台車の平面図である。 実施の形態に係る搬送台車の内部を示す上面視の模式図である。 実施の形態に係る搬送台車の内部を示す側面視の模式図である。 実施の形態に係る自動倉庫システムの棚部の一部を示す正面図である。 実施の形態に係るスタッカークレーンの正面図である。 台車本体部の上面視の模式図である。 ガイド部が第１位置に移動した状態の台車本体部を示す模式図である。 ガイド部が第２位置に移動した状態の台車本体部を示す模式図である。 走行台車に進入した搬送台車の状態を示す模式図である。 第５変形例に係る自動倉庫システムの正面図である。 第５変形例に係る自動倉庫システムの側面図である。 第５変形例に係る走行台車の斜視図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は、実施形態に係る自動倉庫システム１００の斜視図である。図２は自動倉庫システム１００の平面図である。以下、ＸＹＺ直交座標系をもとに説明する。方向Ｘは水平な左右方向に対応し、方向Ｙは水平な前後方向に対応し、方向Ｚは鉛直な上下方向に対応する。方向Ｙおよび方向Ｚはそれぞれ方向Ｘに直交する。方向Ｘは左方向あるいは右方向と、方向Ｙは前方向あるいは後方向と、方向Ｚは上方向あるいは下方向と表記することがある。

図２に示すように、自動倉庫システム１００は水平面内に複数行複数列の収容部１０を有する棚部１２と、搬送台車３０と、走行台車としてスタッカークレーン５０と、物品９０を入庫するための入庫部１５と、物品９０を出庫するための出庫部１６と、を主に備える。搬送台車３０は、収容部１０の間を列方向（Ｙ方向）に移動可能であり、収容部１０へ物品９０の搬入・搬出を行うように構成される。スタッカークレーン５０は、棚部１２に隣接して行方向（Ｘ方向）に走行可能に構成される。スタッカークレーン５０は、台車本体部５２と、台車本体部５２上に設けられ、収容部１０側へ進退可能なシャトルフォーク５４と、台車本体部５２上に設けられ、搬送台車３０が走行可能なガイド部５６と、を含む。入庫部１５は自動倉庫システム１００の外部から搬入される物品９０を受け入れる台部であり、出庫部１６は自動倉庫システム１００から外部に搬出される物品９０を載置する台部である。搬送台車３０とスタッカークレーン５０については後述する。

（棚部）
図１に示すように、棚部１２は、上下（Ｚ方向）に設けられた複数段の（例えば３段）の棚段１４を含む。棚段１４は、行方向（Ｘ方向）に複数（例えば１３）連ねて設けられる連設収容部１８を含む。連設収容部１８は、列方向（Ｙ方向）に複数（例えば３）の収容部１０が連設される。図２に示すように、棚部１２は、スタッカークレーン５０の走行路７８を挟んで対となるようにＹ方向（列方向）に対向して配置される。つまり、対となる２つの棚部１２がスタッカークレーン５０が走行移動する移動経路である走行路７８を隔てて設置される。連設収容部１８は、走行フレーム２０と、棚支柱２２と、ストッパ手段１８ｃとを含む。

連設収容部１８には、一対の走行フレーム２０がＸ方向に所定の間隔を隔てて平行に設けられる。走行フレーム２０は延伸方向であるＹ方向に垂直な断面が角張ったＣの字形状を有する柱状の部材で、一対の走行フレーム２０の向かい合う面は開いている。走行フレーム２０の上側には、物品９０を載せたパレット９２を載置する収容部１０が形成される。走行フレーム２０の内側の中空部分は搬送台車３０の車輪が走行可能な形状を有している（図６も参照）。なお、収容部１０は走行フレーム２０と別に形成されて固定されてもよい。連設収容部１８は走行フレーム２０の走行路７８側の端を開端部１８ａ、反対側の端を閉端部１８ｂと表記する。開端部１８ａは搬送台車３０が通過できるように開かれる。閉端部１８ｂは物品９０や搬送台車３０のオーバーランや抜け出しを防ぐためにストッパ手段１８ｃが設けられる。なお、連設収容部１８の収容部１０のうち開端部１８ａに最も近い収容部１０を特に収容部１０ａと、収容部１０ａ以外の収容部１０を特に収容部１０ｂと表記することがある。走行フレーム２０は所定の間隔を隔てて立設される複数の棚支柱２２によって支持される。

（搬送台車）
次に、搬送台車３０について説明する。図３は搬送台車３０の平面図である。図４は搬送台車３０の内部を示す上面視の模式図である。図５は搬送台車３０の内部を示す側面視の模式図である。搬送台車３０は、物品９０を載せたパレット９２を走行フレーム２０の上面２０ａから所定の高さ浮かせて搬送可能に構成される（図６も参照）。搬送台車３０は、車体３８と、載置台３１と、リフト機構３２と、複数（例えば２組）の車輪３５と、モータ３４と、駆動機構３３と、バッテリ３７と、受電部３６と、を含む。

搬送台車３０は、一対の走行フレーム２０の間で走行フレーム２０の延伸方向（列方向）に走行可能に設けられる。車体３８は、上下に薄い扁平な略直方体形状を有する筐体で、例えば鋼板などの金属板からプレス加工によって形成される。車体３８は一部が樹脂材料から形成されてもよい。２組の車輪３５は、車体３８のＸ方向の両側に回転可能に取り付けられる。モータ３４と駆動機構３３は、車輪３５を回転駆動するために車体３８内部のＹ方向の両端に寄った位置に設けられる。駆動機構３３はモータ３４の回転力を適宜減速して車輪３５を回転駆動する。車輪３５は、側面視が円形である円筒形の部材で、例えば樹脂材料から形成される。車輪３５は、車体３８の両側部から一部が突出して設けられる。車輪３５は、走行フレーム２０の内側部２０ｂに進入した状態で、内側部２０ｂの下側のレール部２０ｃに接地して回転可能に構成される（図６も参照）。車輪３５の数に制限はなく、例えば６輪以上であってもよい。

載置台３１とリフト機構３２は車体３８の上側の空間に設けられる。載置台３１は上下に薄い扁平な板状の部材で、上面３１ｄは物品９０を載せたパレット９２を載置するように平坦に形成され、下部はリフト機構３２に支持される。載置台３１はリフト機構３２により上下に昇降駆動される。載置台３１は最降下位置と最上昇位置との間で上下に駆動される。なお、最降下位置にある載置台３１を載置台３１ａと、最上昇位置にある載置台３１を載置台３１ｂと表記することがある

図６も参照して説明する。図６は自動倉庫システム１００の棚部１２の一部を示す正面図である。図６の棚部１２の中段に示すように、載置台３１が最降下位置に降下している状態では、載置台３１の上面３１ｄは走行フレーム２０の上面２０ａより下側に位置し、上面３１ｄとパレット９２の間にはこれらが接触しない程度の隙間が形成される。この状態では搬送台車３０はパレット９２に接触せずに走行フレーム２０を自在に走行移動できる。図６の棚部１２の上段に示すように、載置台３１が最上昇位置に上昇している状態では、載置台３１ｂの上面３１ｄは走行フレーム２０の上面２０ａから上側に突き出して物品９０を載せたパレット９２を持ち上げる。この状態では、パレット９２と走行フレーム２０の上面２０ａとの間にはこれらが接触しない程度の隙間が形成され、搬送台車３０は物品９０を載せたパレット９２を載置した状態で走行フレーム２０を走行移動できる。リフト機構３２は、例えばモータに駆動されるカムを含んで構成することができる。この場合。モータの回転力を減速してカムを回転することで、カムのカム面が上昇または降下して載置台３１を上下に駆動することができる。

バッテリ３７と受電部３６は、車体３８の下側の空間であって２つの駆動機構３３の間に設けられる。受電部３６は車体３８の側面に入力端子が設けられ、後述するスタッカークレーン５０の充電部５９に接続されてバッテリ３７を充電するための電力の供給を受ける。バッテリ３７は所定のタイミングでモータ３４とリフト機構３２に電力を供給する。

（スタッカークレーン）
次に、スタッカークレーン５０について説明する。走行台車であるスタッカークレーン５０は、棚部１２に隣接する走行路７８を走行可能に設けられる。スタッカークレーン５０は、物品９０を入庫するときには、入庫部１５にて入庫する物品９０を載せたパレット９２を積み込んで、昇降動作および走行動作により目的の連設収容部１８の開端部１８ａに搬送して、それらを収容部１０に収容する。スタッカークレーン５０は、物品９０を出庫するときには、連設収容部１８の開端部１８ａにて目的の物品９０を載せたパレット９２を回収して、昇降動作および走行動作により出庫部１６に搬送して搬出する。

図７はスタッカークレーン５０の正面図である。スタッカークレーン５０は、昇降機構５１と、台車本体部５２と、基台部５３と、シャトルフォーク５４と、一対のガイド部５６と、一対の昇降支柱５８と、上支持部６１と、充電部５９と、を主に含む。また、スタッカークレーン５０は電源手段として、例えば図外の架線から電力の供給を受けるトロリー機構（不図示）を備える。基台部５３は、スタッカークレーン５０の下部に設けられる上下に薄い偏平な部材で、その下側には走行路７８をＸ方向に走行移動するための駆動機構６４と走行車輪５５が取付けられる。駆動機構６４は、例えばモータと減速機構を含み、走行車輪５５を回転駆動するように構成される。一対の昇降支柱５８は上向きに延伸する断面が矩形状の支柱で、Ｘ方向に隔てられて基台部５３に立設される。上支持部６１は一対の昇降支柱５８の上部を繋ぐように設けられる。上支持部６１の上側には、図示しない上側の軌道をＹ方向に挟んで支持する２組のガイドローラ６２が設けられる。つまり、スタッカークレーン５０は、下側が走行路７８を走行する走行車輪５５によって支持され、上側が軌道を挟むガイドローラ６２によって支持される。

図８は台車本体部５２の上面視の模式図である。台車本体部５２は、一対の昇降支柱５８の間に設けられる上下に薄い偏平な部材で、上面視で略矩形状を有する。台車本体部５２のＸ方向の両側には２組のサイドローラ６３が回転可能に設けられる。この２組のサイドローラ６３がそれぞれの昇降支柱５８をＹ方向に挟むことよって、台車本体部５２は昇降支柱５８に沿って昇降可能にガイドされる。昇降機構５１は昇降支柱５８の根元に設けられる。この昇降機構５１が台車本体部５２を吊っているワイヤーロープ（不図示）を巻取り・送出しすることによって、台車本体部５２は上下に昇降駆動される。このように構成されることで、台車本体部５２は昇降自在な昇降台として機能する。

次に、ガイド部５６について説明する。ガイド部５６は、延伸方向であるＹ方向に垂直な断面が角張ったＣの字形状を有する一対のレールであって、当該レール間の間隔が調整可能に構成される。図９はガイド部５６が第１位置に移動した状態の台車本体部５２を正面視で示す模式図である。一対のガイド部５６は、搬送台車３０の走行を可能とするように、台車本体部５２上に設けられる。一対のガイド部５６は、台車本体部５２上にＸ方向に所定の間隔を隔てて平行に配置される。一対のガイド部５６の向かい合う面は、搬送台車３０の車輪３５が内側に進入して走行できるように開いている。つまり、ガイド部５６が走行フレーム２０と同様の断面形状を有することで、搬送台車３０は、走行フレーム２０とガイド部５６の間で自在に往来することができる。

図１０はガイド部５６が第２位置に移動した状態の台車本体部５２を正面視で示す模式図である。一対のガイド部５６と台車本体部５２との間には一対のガイド駆動部５７が介在する。ガイド駆動部５７はガイド部５６をシャトルフォーク５４より上側の位置で支持する。ガイド駆動部５７はガイド部５６をＸ方向に移動させる駆動機構である。一対のガイド部５６は、ガイド駆動部５７に駆動されることにより、搬送台車３０が走行可能な位置である第１位置と、シャトルフォーク５４上に物品９０を載せたパレット９２を載置可能とするために退避する第２位置と、の間で移動可能に構成される。ガイド駆動部５７は、ガイド部５６を第１位置と第２位置との間で移動させるために、例えばモータや空気圧による駆動機構を備える。

第１位置に移動した一対のガイド部５６の間には間隔Ｄ１が形成され、第２位置に移動した一対のガイド部５６の間には間隔Ｄ２が形成される。つまり、一対のガイド部５６はその間隔が間隔Ｄ１と間隔Ｄ２の間で変化可能に構成される。間隔Ｄ１は搬送台車３０の車輪３５の外側部の距離Ｄ３より小さく構成される。間隔Ｄ２は、間隔Ｄ１よりも大きく、また距離Ｄ３よりも大きく、後述するシャトルフォーク５４の可動部５４ａの幅Ｄ４よりも大きく構成される。

充電部５９は、搬送台車３０に搭載されるバッテリ３７を充電するために、ガイド部５６の内側の側面に設けられる。充電部５９の接続端子は、ガイド部５６とともにＸ方向に移動可能に設けられ、ガイド部５６が第１位置に移動したときに搬送台車３０の受電部３６の接続端子と接続される。充電部５９は所定のタイミングで、搬送台車３０の受電部３６に給電してバッテリ３７を充電することができる。

次に、シャトルフォーク５４について説明する。シャトルフォーク５４は進退および昇降する部分である可動部５４ａを含む。可動部５４ａは、台車本体部５２から開端部１８ａに最も近い収容部１０ａのパレット９２の下側に差込み可能な形状と、物品９０を載せたパレット９２とを持ち上げ可能なリフト能力とを有する。また、可動部５４ａは、台車本体部５２に後退した状態で、ガイド部５６を走行する状態の搬送台車３０の下面より下側に降下できるように構成される。つまり、可動部５４ａが台車本体部５２上に後退して最降下位置に降下した状態では、シャトルフォーク５４は、ガイド部５６を移動する搬送台車３０より下側の空間に収容可能な形状を有する。

また、シャトルフォーク５４の可動部５４ａの幅Ｄ４は間隔Ｄ２よりも小さく形成される。このため、ガイド部５６が第２位置に退避した状態では、可動部５４ａはガイド部５６に干渉されることなくガイド部５６から上側に突き出て物品９０を載せたパレット９２を載置可能に構成される。また、シャトルフォーク５４の可動部５４ａは、物品９０を載せたパレット９２を収容部１０ａの走行フレーム２０から浮上させて、台車本体部５２上に引き戻してそこに載置できるリフト能力を有する。つまり、シャトルフォーク５４は、台車本体部５２と収容部１０ａとの間で相互に物品９０を載せたパレット９２を移載可能に構成される。

（動作）
次に、このように構成された自動倉庫システム１００の動作の一例を説明する。制御部６０は、所定の操作に基づき、搬送台車３０とスタッカークレーン５０が以下の手順で動作するように制御する。自動倉庫システム１００は、以下に説明する連携動作と単独動作をそれぞれ実行すると共に、これらの動作を同時並行に実行することができるように構成される。

（連携動作）
まず、搬送台車３０とスタッカークレーン５０の連携出庫動作について説明する。連携出庫動作は、スタッカークレーン５０と搬送台車３０とを用いて収容部１０の物品９０を出庫部１６に搬送して出庫する動作であって、一例として以下のプロセスを含む。連携出庫動作において制御部６０は、スタッカークレーン５０と搬送台車３０が以下の動作をするように制御する。連携出庫動作は、制御部６０に所定の操作をすることで開始される。スタッカークレーン５０は、走行および昇降することにより目的の連設収容部１８の開端部１８ａの前に移動する。このとき、ガイド部５６は第２位置に移動しておく。搬送台車３０は、載置台３１を降下させた状態で、走行フレーム２０を走行して目的の収容部１０の物品９０を載せたパレット９２の下側に移動して、載置台３１を上昇させて物品９０をパレット９２ごと浮上させて支持する。この状態で搬送台車３０は開端部１８ａに移動する。スタッカークレーン５０が開端部１８ａに到着したら、搬送台車３０は走行フレーム２０に連なるガイド部５６を走行して台車本体部５２の中の所定の位置に移動する（図９も参照）。

続いて、図１１に示すように、搬送台車３０は、載置台３１ｂを最降下位置に降下させて、物品９０を載せたパレット９２をガイド部５６上に載置する。このとき、搬送台車３０の載置台３１ｂとパレット９２の間には接触しない程度の隙間が形成され、搬送台車３０は空荷で走行可能な状態になる。続いて、搬送台車３０は、ガイド部５６と走行フレーム２０とを走行してスタッカークレーン５０から連設収容部１８に移動する。続いて、搬送台車３０が抜けたスタッカークレーン５０は、走行および昇降することにより物品９０を載せたパレット９２を出庫部１６に搬送して出庫する。

次に、搬送台車３０とスタッカークレーン５０の連携入庫動作について説明する。連携入庫動作は、スタッカークレーン５０と搬送台車３０とを用いて物品９０を入庫部１５から収容部１０に搬送して収容する動作であって、一例として以下のプロセスを含む。連携入庫動作において制御部６０は、スタッカークレーン５０と搬送台車３０が以下の動作をするように制御する。連携入庫動作は、制御部６０に所定の操作を入力することで開始される。スタッカークレーン５０は、走行および昇降することにより入庫部１５に移動する。このとき、ガイド部５６は第２位置に移動しておく。スタッカークレーン５０は、入庫部１５からガイド部５６上に物品９０を載せたパレット９２を移載する。スタッカークレーン５０は、走行および昇降することにより目的の連設収容部１８の開端部１８ａの前に移動する。

搬送台車３０は開端部１８ａに移動してスタッカークレーン５０の到着を待つ。このとき、載置台３１ｂは最降下位置に降下させておく。スタッカークレーン５０が開端部１８ａに到着したら、搬送台車３０は走行フレーム２０とガイド部５６とを走行して台車本体部５２の所定の位置に移動する（図１１を参照）。搬送台車３０は載置台３１を上昇させて物品９０とパレット９２をガイド部５６から浮上させて支持する（図９を参照）。このときパレット９２とガイド部５６の間には接触しない程度の隙間が形成される。この状態で、搬送台車３０はガイド部５６と走行フレーム２０とを走行してスタッカークレーン５０から連設収容部１８の所定の収容部１０に移動し、載置台３１を降下させて、物品９０を載せたパレット９２を収容部１０の走行フレーム２０上に載置する。

（単独動作）
次に、スタッカークレーン５０の単独出庫動作について説明する。単独出庫動作は、スタッカークレーン５０を用いて収容部１０ａの物品９０を出庫部１６に搬送して出庫する動作であって、一例として以下のプロセスを含む。単独出庫動作において制御部６０は、スタッカークレーン５０が以下の動作をするように制御する。図１０は、単独動作時における台車本体部５２の状態を示す。図１０ではガイド部５６は第２位置に待避している。まず、シャトルフォーク５４は、収容部１０ａの前に移動して、可動部５４ａを収容部１０ａの物品９０を載せたパレット９２の下側に差し込んで持ち上げ走行フレーム２０から浮上させて支持する。この状態で物品９０を載せたパレット９２を台車本体部５２側に引き入れ、可動部５４ａを降下させることでスタッカークレーン５０に搬入する。続いて、スタッカークレーン５０は、走行および昇降することにより物品９０を載せたパレット９２を出庫部１６に搬送して出庫する。

次に、スタッカークレーン５０の単独入庫動作について説明する。単独入庫動作は、スタッカークレーン５０を用いて入庫部１５の物品９０を収容部１０ａに搬入する動作であって、一例として以下のプロセスを含む。単独入庫動作において制御部６０は、スタッカークレーン５０が以下の動作をするように制御する。まず、スタッカークレーン５０は、入庫部１５に移動して入庫部１５から物品９０を載せたパレット９２を台車本体部５２のシャトルフォーク５４の可動部５４ａ上に移載する。この状態で、スタッカークレーン５０は、走行および昇降することにより目的の開端部１８ａの収容部１０ａの前に移動する。続いて、スタッカークレーン５０は、可動部５４ａで物品９０を載せたパレット９２を持ち上げ、走行フレーム２０上に載置することで収容部１０ａに移載して入庫する。

上記のように、スタッカークレーン５０は、単独で可動部５４ａが届く範囲の物品９０を出庫または入庫可能であるため、搬送台車３０を待つ時間のロスを最小限に抑えることができる。また、スタッカークレーン５０が単独出庫動作または単独入庫動作をしている間に、搬送台車３０は別の物品９０を載せたパレット９２に対する動作を並行して実行することができる。開端部１８ａから離れた収容部１０ｂの物品９０は搬送台車３０との連係により入庫または出庫して、開端部１８ａに近い収容部１０ａの物品９０は単独動作で入庫または出庫することができる。

（並列動作）
次に、スタッカークレーン５０と搬送台車３０の並列動作の第１例を説明する。第１例は複数の物品９０を出庫する動作で、制御部６０はスタッカークレーン５０と搬送台車３０が以下の動作をするように制御する。まず、制御部６０は、開端部１８ａから離れた一の収容部１０に載置された物品９０を開端部１８ａに近い他の収容部である収容部１０ａへ搬送して載置するように搬送台車３０を制御する。また、制御部６０は、収容部１０ａに載置された物品９０をスタッカークレーン５０が回収するようにスタッカークレーン５０を制御する。また、制御部６０は、物品９０を回収したスタッカークレーン５０が物品９０を出庫部１６へ搬送するようスタッカークレーン５０を制御する。また、制御部６０は、スタッカークレーン５０が物品９０を出庫部１６へ搬送して出庫する間、棚部１２内で別の物品９０の搬送をするように搬送台車３０を制御する。

次に、スタッカークレーン５０と搬送台車３０の並列動作の第２例を説明する。第２例も複数の物品９０を出庫する動作で、制御部６０はスタッカークレーン５０と搬送台車３０が以下の動作をするように制御する。まず、スタッカークレーン５０は開端部１８ａに近い収容部１０ａの物品９０に対して単独出庫動作を実行する。その間に、搬送台車３０は、開端部１８ａから離れた収容部１０から別の物品９０を開端部１８ａに搬送して待機し、単独出庫動作を終えたスタッカークレーン５０が到着したら、速やかに連携出庫動作により物品９０をスタッカークレーン５０に受け渡しする。スタッカークレーン５０は受け渡しされた物品９０を出庫部１６に搬送して出庫する。

次に、スタッカークレーン５０と搬送台車３０の並列動作の第３例を説明する。第３例では入庫動作と出庫動作を並列に実行するもので、スタッカークレーン５０が単独入庫動作をする間に、搬送台車３０は、開端部１８ａから離れた収容部１０ｂから出庫すべき物品９０を開端部１８ａに搬送して待機する。搬送台車３０は、単独入庫動作を終えたスタッカークレーン５０が到着したら、速やかに連携出庫動作により物品９０をスタッカークレーン５０に受け渡しする。スタッカークレーン５０は受け渡しされた物品９０を出庫部１６に搬送して出庫する。このように、自動倉庫システム１００では、入庫動作と出庫動作とを並列に実行することが可能である。このようにスタッカークレーン５０と搬送台車３０とが並列動作することで、スタッカークレーン５０と搬送台車３０の待ち時間を減らし、総合的な倉庫の稼働効率を向上することができる。

次に、このように構成された自動倉庫システム１００の特徴を説明する。
自動倉庫システム１００では、スタッカークレーン５０は、台車本体部５２と、台車本体部５２上に設けられ、収容部１０側へ進退可能なシャトルフォーク５４と、台車本体部５２上に設けられ、搬送台車３０が走行可能なガイド部５６と、を含み、ガイド部５６は、搬送台車３０が走行可能な位置である第１位置と、シャトルフォーク５４上に物品９０を載置可能とするために退避する第２位置と、の間で移動可能に構成される。この構成により、ガイド部５６を第１位置に移動して搬送台車３０を走行させることができ、ガイド部５６を第２位置に退避して、シャトルフォーク５４で物品９０を載置することができる。

自動倉庫システム１００では、ガイド部は一対のレールであって、当該レール間の距離が調整可能に構成されるため、搬送台車３０が一対のレールの間で走行することができる。

自動倉庫システム１００では、スタッカークレーン５０は、搬送台車３０に搭載されるバッテリ３７を充電する充電部５９を含むため、搬送台車３０がスタッカークレーン５０に収容されたタイミングで、バッテリ３７を充電することができる。

自動倉庫システム１００では、棚部１２が、スタッカークレーン５０の走行路７８を挟んで対となるように設けられる。この構成により、１台のスタッカークレーン５０で走行路７８の両側の棚部１２の収容部１０に物品９０の搬入、搬出をすることができる。

以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

（第１変形例）
実施の形態の自動倉庫システム１００の説明では、連係動作について、スタッカークレーン５０が、搬送台車３０を保持しない状態で開端部１８ａと、入庫部１５または出庫部１６の間で移動する例について説明したがこれに限定されない。例えば、スタッカークレーン５０が、搬送台車３０を保持した状態で開端部１８ａと、入庫部１５または出庫部１６の間で移動するように制御されてもよい。

（第２変形例）
実施の形態の自動倉庫システム１００の説明では、開端部１８ａ近傍の収容部１０ａとスタッカークレーン５０との間における物品９０の載せ替え動作は、スタッカークレーン５０が単独動作にて載せ替えする例について説明したがこれに限定されない。例えば、収容部１０ａとスタッカークレーン５０との間における物品９０の載せ替え動作は、搬送台車３０との連携動作にて実行するように制御されてもよい。

（第３変形例）
実施の形態の自動倉庫システム１００の説明では、パレット９２に載せられた物品９０を搬送する例について説明したがこれに限定されない。パレット９２を使用することは必須ではなく、物品９０を単独の状態で搬送および収容をするようにしてもよい。

（第４変形例）
実施の形態の自動倉庫システム１００の説明では、スタッカークレーン５０がシャトルフォーク５４を用いて、開端部１８ａに最も近い収容部１０ａに対して物品９０を搬入・搬出する例について説明したがこれに限定されない。例えば、スタッカークレーン５０は、シャトルフォーク５４の可動部５４ａが届く範囲で、シャトルフォーク５４を用いて、収容部１０ａより閉端部１８ｂ側にある収容部１０に対して物品９０を搬入・搬出するように構成してもよい。

（第５変形例）
次に、第５変形例に係る自動倉庫システム２００について説明する。実施の形態の自動倉庫システム１００の走行台車が、昇降機構５１を備えるスタッカークレーン５０であるのに対して、自動倉庫システム２００の走行台車は昇降機構を具備しない。つまり、自動倉庫システム２００は、自動倉庫システム１００に対して走行台車が昇降機構を有せず、別に設けた昇降エレベータに移載して昇降させるように構成される点で相違し、その他の構成は同様である。したがって、重複する説明を省略し相違する点を重点的に説明する。

図１２は第５変形例に係る自動倉庫システム２００の正面図である。図１２では重要でない部材や部分の記載を適宜省略している。図１３は自動倉庫システム２００の側面図である。図１３では後述する昇降部２６０の記載を省略している。自動倉庫システム２００は、棚部１２と、搬送台車３０と、軌道２７０と、走行台車２５０と、昇降部２６０と、入庫部１５と、出庫部１６と、を主に含む。軌道２７０は、各々の収容部１０に隣接して各段ごとに設けられており、行方向（Ｘ方向）に延伸する一対のレール２７２を含む。一対のレール２７２それぞれは、走行台車２５０の車輪２５３が走行できるように、例えば互いに内側が開いたＬ字状の断面を有する。

昇降部２６０は、各段の軌道２７０の一端２７０ａに隣接して昇降部２６０が設けられる。自動倉庫システム２００では、昇降部２６０によって、ある段の軌道２７０の一端２７０ａに位置する走行台車２５０を他の段の軌道２７０へ移動可能に構成される。昇降部２６０は、支柱部２６２と、昇降台２６４と、昇降機構２６６と、を含み、昇降エレベータとして機能する。支柱部２６２は、例えば横断面が矩形状の支柱で床７６に立設される。昇降台２６４は、例えばＸ方向及びＹ方向に延在する板状の部材で支柱部２６２に昇降可能にガイドされる。昇降台２６４は走行台車２５０を載置可能な形状を有する。昇降台２６４には軌道２７０上を走行してきた走行台車２５０の車輪２５３が走行できるような走行面を有する。昇降機構２６６は、例えば支柱部２６２の根元に設けられる。昇降機構２６６は、昇降台２６４を吊っているワイヤーロープ（不図示）を巻取り・送出することによって、昇降台２６４を昇降駆動する。昇降部２６０の最下段に隣接して入庫部１５および出庫部１６が設けられる。

次に、走行台車２５０について説明する。図１４は、走行台車２５０の斜視図である。走行台車２５０は、搬送台車３０を収容可能に、軌道２７０上を行方向（Ｘ方向）に走行可能に、昇降台２６４上を走行して乗り移り可能に構成される。走行台車２５０は、車体２５１と、収容台２５２と、一対のガイド部２５６と、複数（例えば２組）の車輪２５３と、駆動機構（不図示）と、充電部２５９と、を主に含む。走行台車２５０は、その上部に設けられた収容台２５２に搬送台車３０を収容可能に構成される。

車体２５１は、上面視が略矩形状で、上下に薄い偏平形状を有する筐体である。車輪２５３は、例えば樹脂材料から形成されるタイヤであり、車体２５１のＹ方向の両側に設けられる。車輪２５３の数に制限はなく、例えば６輪以上であってもよい。車輪２５３は駆動機構（不図示）によって回転駆動される。収容台２５２は、車体２５１の上部に設けられる平坦な台部で、搬送台車３０が走行して乗り移れるように構成される。一対のガイド部２５６は、車体２５１の上部に収容台２５２をＸ方向に挟むように設けられる壁体で、搬送台車３０の走行をガイドするように構成される。収容台２５２は、一対のガイド部２５６の上面から下側に窪んだ凹部形状を有する。換言すれば、一対のガイド部２５６は収容台２５２の上面から上側に張り出した形状を有する。

走行台車２５０は、例えば各段の軌道２７０に沿って設けた架線（不図示）からトロリ機構（不図示）によって電力の供給を受けてもよい。走行台車２５０は、例えば車体２５１の下部に内蔵されるバッテリ２５８を含んでもよい。バッテリ２５８は、各種の手段によって充電されてもよい。バッテリ２５８は充電部２５９を通じてバッテリ３７を充電するための電力を供給してもよい。

充電部２５９は、例えば一対のガイド部２５６の内側側面の一方に設けられてもよい。充電部２５９はＸ方向に移動して搬送台車３０の受電部３６に接近するように構成されてもよい。充電部２５９は、例えば高周波電磁誘導を利用して、非接触でバッテリ３７に給電可能に構成されてもよい。充電部２５９は、所定のタイミングで、搬送台車３０の受電部３６を通じてバッテリ３７を充電するように構成されてもよい。

（出庫動作）
自動倉庫システム２００の出庫動作の一例を説明する。収容部１０内の物品９０を出庫する際には、例えば以下の動作を実行してもよい。なお、物品９０はパレット９２に載せられた状態で搬送されてもよい。
（１）搬送台車３０で物品９０を回収する。
（２）物品９０を回収した搬送台車３０を走行台車２５０に収容する。
（３）搬送台車３０を収容した走行台車２５０を軌道２７０に沿って昇降部２６０まで走行させる。
（４）昇降部２６０によって、走行台車２５０を最下段の軌道２７０まで降ろす。
（５）走行台車２５０を最下段の軌道２７０に沿って出庫部１６まで走行させる。
（６）搬送台車３０上の物品９０を出庫部１６に回収する。

（入庫動作）
自動倉庫システム２００の入庫動作の一例を説明する。収容部１０内の物品９０を入庫する際には、例えば以下の動作を実行してもよい。なお、物品９０はパレット９２に載せられた状態で搬送されてもよい。
（１）物品９０を入庫部１５から搬送台車３０上に移載する。
（２）物品９０を載せた搬送台車３０を走行台車２５０に収容する。
（３）走行台車２５０を最下段の軌道２７０に沿って昇降部２６０まで走行させる。
（４）昇降部２６０によって、走行台車２５０を所定の段の軌道２７０まで上昇させる。
（５）走行台車２５０を軌道２７０に沿って所定の収容部１０の間口前まで走行させる。
（６）搬送台車３０で物品９０を所定の収容部１０に収容する。

これらの変形例は、自動倉庫システム１００と同様の構成を具備することで、上述した自動倉庫システム１００と同様の特徴を有する。加えて、第５変形例の自動倉庫システム２００は、各段毎に走行台車２５０が設けられるから、一の走行台車２５０は他の走行台車２５０と同時並行に別の動作をすることができる。つまり、昇降部２６０が一の走行台車２５０の昇降を完了させた後は、当該走行台車２５０による出庫又は入庫作業が完了するのを待つことなく、順次他の走行台車２５０の昇降が可能であるから、倉庫の稼働効率を向上することができる。

説明に使用した図面では、部材の関係を明瞭にするために一部の部材の断面にハッチングを施しているが、当該ハッチングはこれらの部材の素材や材質を制限するものではない。

１００・・自動倉庫システム、 ２００・・自動倉庫システム、 １０・・収容部、 １２・・棚部、 １５・・入庫部、 １６・・出庫部、 １８・・連設収容部、 ２０・・走行フレーム、 ２２・・棚支柱、 ３０・・搬送台車、 ３１・・載置台、 ３６・・受電部、 ３７・・バッテリ、 ５０・・スタッカークレーン、 ５１・・昇降機構、 ５２・・台車本体部、 ５３・・基台部、 ５４・・シャトルフォーク、 ５５・・走行車輪、 ５６・・ガイド部、 ５７・・ガイド駆動部、 ５８・・昇降支柱、 ５９・・充電部、 ６０・・制御部、 ６２・・ガイドローラ、 ６３・・サイドローラ、 ６４・・駆動機構、 ７８・・走行路、 ９０・・物品、 ９２・・パレット、 ２５０・・走行台車、 ２５１・・車体、 ２５２・・収容台、 ２５６・・ガイド部、 ２５８・・バッテリ、 ２５９・・充電部、 ２６０・・昇降部、 ２６２・・支柱部、 ２６４・・昇降台、 ２６６・・昇降機構、 ２７０・・軌道、 ２７２・・レール。

Claims (6)

1. 複数行複数列の収容部が複数段設けられた棚部と、
   前記棚部における一の段において前記収容部間を移動可能であり、前記収容部へ物品の搬入・搬出を行う搬送台車と、
   前記搬送台車を搭載可能であり、走行可能な走行台車と、
   前記棚部における段ごとに設けられ、前記走行台車が走行可能な軌道と、
   一の段に対して設けられた前記軌道上の前記走行台車を、他の段に対して設けられた前記軌道上へ移動させる昇降部と、を備えることを特徴とする自動倉庫システム。
2. 前記搬送台車が移動する方向を列方向とし、前記列方向と直交する方向を行方向とした場合、各段に対応する各々の前記軌道は、前記方向に沿って延伸しており、
   前記昇降部は、各々の前記軌道の端部に隣接して設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. 前記搬送台車は、当該搬送台車を移動させるための電力を供給するバッテリを有しており、
   前記走行台車は、搭載した前記搬送台車の前記バッテリを充電可能な充電部を有している、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動倉庫システム。
4. 各段に対応する各々の軌道に沿って設けられ、前記軌道上の前記走行台車へ電力を供給可能な架線を更に備える、ことを特徴とする請求項３に記載の自動倉庫システム。
5. 前記走行台車は、充電されることが可能なバッテリを有する、ことを特徴とする請求項４に記載の自動倉庫システム。
6. 前記搬送台車、前記走行台車、及び、前記昇降部それぞれの動作を制御可能な制御部を更に備え、
   前記制御部は、一の前記走行台車の昇降を完了させた後、当該一の前記走行台車による物品の出庫又は入庫作業が完了することを待つことなく、他の前記走行台車の昇降を行うように、前記昇降部を制御する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動倉庫システム。

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