JP2020001916A - 自動倉庫システム - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを向上することが可能な自動倉庫システムを提供する。【解決手段】自動倉庫システム１００は、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、第１方向に延在し、複数の荷を保管するための保管列２４が第１方向と交差する第２方向に複数並んで設けられた保管棚部２２と、荷を搭載して第１方向に移動する台車と、台車を搭載して第２方向に移動する移動機構と、保管棚部２２からの荷の出庫を制御する制御部と、を有する。保管棚部２２に保管され、一の出庫要求に対応可能な第１荷と第２荷について、制御部は、第１荷が第２荷よりも出庫のために配替えを要する他の荷の数が少ない場合、第１荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。【選択図】図１1

Description

本発明は、自動倉庫システムに関する。

少ないスペースで多数の荷を効率的に入庫・出庫可能な自動倉庫システムが知られている。本出願人は、特許文献１によって複数の物品を収納可能な複数の収納棚を備えた自動倉庫システムを開示している。この自動倉庫システムは、保管棚の間で列方向に移動可能な搬送台車と行方向に移動可能な台車とを用いて物品を搬入・搬出するように構成されている。

特開２０１７−１６００４０号公報

自動倉庫では、一つの列に種類の異なる複数の荷を保管することがある。このような倉庫において、出庫対象の荷が列の奥側に保管され、出庫対象でない別の荷が列の手前側に保管されている場合がある。この場合、出庫対象の荷を出庫する前に、別の荷を別の保管スペースに移す配替えを行う必要があり、配替えに時間がかかると出庫のスループットが低下するという問題がある。

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、スループットを向上することが可能な自動倉庫システム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、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、第１方向に延在し、複数の荷を保管するための保管列が第１方向と交差する第２方向に複数並んで設けられた保管棚部と、荷を搭載して第１方向に移動する台車と、台車を搭載して第２方向に移動する移動機構と、保管棚部からの荷の出庫を制御する制御部と、を有する。保管棚部に保管され、一の出庫要求に対応可能な第１荷と第２荷について、制御部は、第１荷が第２荷よりも出庫のために配替えを要する他の荷の数が少ない場合、第１荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。

本発明の別の態様もまた、自動倉庫システムである。この自動倉庫システムは、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、第１方向に延在し、複数の荷を保管するための保管列が第１方向と交差する第２方向に複数並んで設けられた保管棚部と、荷を搭載して第１方向に移動する台車と、台車を搭載して第２方向に移動する移動機構と、保管棚部からの荷の出庫を制御する制御部と、を有する。保管棚部に保管され、一の出庫要求に対応可能な第１荷と第２荷について、制御部は、第１荷が第２荷よりも第２方向において出庫口に近い場合、第１荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、スループットを向上することが可能な自動倉庫システム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一例を概略的に示す平面図である。 図１の自動倉庫システムの保管棚部の配置を示す平面図である。 図１の自動倉庫システムを概略的に示す側面図である。 図１の自動倉庫システムの保管棚部の配置を示す側面図である。 図１の自動倉庫システムの第１台車の一例を概略的に示す平面図である。 図５の第１台車の正面図である。 図１の自動倉庫システムの第２台車の一例を概略的に示す平面図である。 図７の第２台車の正面図である。 図１の自動倉庫システムの出庫動作の一例を説明する第１の図である。 図１の自動倉庫システムの出庫動作の一例を説明する第２の図である。 図１の自動倉庫システムの出庫動作の一例を説明する第３の図である。 図１の自動倉庫システムの出庫動作の一例を説明する第４の図である。 図１の自動倉庫システムの出庫動作の一例を説明する第５の図である。 図１の自動倉庫システムの出庫動作の一例を説明する第６の図である。 図１の自動倉庫システムの出庫動作の一例を説明する第７の図である。 図１の自動倉庫システムの荷の引当て処理の一例を説明するフローチャートである。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施の形態および変形例では、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。
また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

［実施の形態］
図１〜図４を参照して実施の形態に係る自動倉庫システム１００の構成について説明する。図１は、実施の形態に係る自動倉庫システム１００の一例を概略的に示す平面図である。図２は、自動倉庫システム１００の保管棚部２２の配置を示す平面図である。図３は、自動倉庫システム１００を概略的に示す側面図である。図４は、自動倉庫システム１００の保管棚部２２の配置を示す側面図である。これらの図では、柱や梁などの記載を省略している。

説明の便宜上、図示のように、水平なある方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する水平な方向をＹ軸方向、両者に直交する方向すなわち鉛直方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系を定める。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの正の方向は、各図における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。また、Ｘ軸方向を「行方向」ということもある。また、Ｙ軸方向を「列方向」ということもある。また、Ｚ軸方向を「上下方向」ということもある。このような方向の表記は自動倉庫システム１００の構成を制限するものではなく、自動倉庫システム１００は、用途に応じて任意の構成で使用されうる。なお、以降の説明ではＸＹＺ直交座標系を用いて説明するが、必ずしもＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに直交していなくとも、略９０度で交差していればよい。

先に、自動倉庫システム１００の全体構成を説明する。自動倉庫システム１００は、多数の荷１２を保管可能な保管棚部２２を含むシステムである。自動倉庫システム１００は、保管棚部２２と、第１台車１４と、第２台車１６と、第１レール４０と、第２レール４４と、給電部３４と、制御部１８と、を含む。実施の形態では、第１方向としてＹ軸方向を、第２方向としてＸ軸方向を例示している。保管棚部２２において、第１レール４０はＹ軸方向に延在する。移動通路４７は、第２台車１６の走行路であって保管棚部２２の端部近傍にＸ軸方向に延設される。第２レール４４と給電部３４とは移動通路４７においてＸ軸方向に延在する。なお、本明細書では、保管棚部２２の移動通路４７側の端部を、「保管棚部２２の間口」という。本実施形態では、台車として第１台車１４を例示し、移動機構として第２台車１６を例示している。

制御部１８は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などを含んで構成され、ユーザからの操作結果に基づき荷１２の移動を制御する。制御部１８は、荷１２の移動を制御するために第１台車１４および第２台車１６の動作を制御することができる。

なお、本実施形態では、荷１２をパレット（不図示）に載せた状態で扱うが、これに限られず、パレットを用いずに荷１２を単独で扱うようにしてもよい。なお、荷１２をパレットに載せた状態で搬送することを、単に荷１２を搬送するという。

（保管棚部）
保管棚部２２は、床部Ｌｇ上に複数設置され、多数の荷１２を保管可能ないわば高密度保管型の保管スペースである。本実施形態では、移動通路４７を挟んでＹ軸方向の両側に保管棚部２２が設けられている。保管棚部２２の構成は、複数の荷１２を収容・保管可能であれば、特に限定されない。自動倉庫システム１００は、上下方向に層状に重ねられたＮ（Ｎ≧２）段の保管棚部２２を有する。本実施形態は３段の保管棚部２２を有する。層状に重ねられたＮ段の保管棚部２２を保管棚群２０という。なお、床部Ｌｇに最も近い１段目の保管棚部２２を単に「１段目」と、２段目の保管棚部２２を単に「２段目」と、３段目の保管棚部２２を単に「３段目」ということがある。

各段の保管棚部２２は、Ｘ軸方向に並べられた複数の保管列２４を含み、各保管列２４はＹ軸方向に接続された複数の保管部２６を含む。保管部２６は、荷１２を保管する単位である。各保管列２４の第２レール４４側の間口は、保管棚部２２の間口であって、第１台車１４が出入りする出入口として機能する。

第１レール４０は、第１台車１４が走行するための走行路である。第１レール４０は、各保管列２４において、Ｙ軸方向に延在する。第２レール４４は、第２台車１６が走行するためのレールである。第２レール４４は、各保管列２４を横断するようにＸ軸方向に延在する。本実施形態の第２レール４４は、保管列２４の間口に接近した位置に設けられている。第１レール４０および第２レール４４を総称するときは単にレールという。第１レール４０は、Ｘ軸方向に延在する第１支持部材４２上に支持される。第２レール４４は、Ｙ軸方向に延在する横梁４６上に支持される。なお、第１支持部材は横梁４６上に支持されてもよい。

（第１台車）
次に、図５、図６も参照して第１台車１４について説明する。図５は、第１台車１４の一例を概略的に示す平面図である。図６は、第１台車１４の正面図である。第１台車１４は、荷１２を搬送するために、保管列２４の中で第１レール４０をＹ軸方向に走行する。第１台車１４は、保管部２６に対して荷１２を出し入れする。第１台車１４は、第２台車１６に乗降するために、第２台車１６上をＹ軸方向に走行する。

第１台車１４は、車体１４ｂと、載置台部１４ｃと、リフト機構１４ｄと、複数（例えば４個）の車輪１４ｆと、を主に含む。車体１４ｂは、上下方向に偏平な略直方体形状の輪郭を有する。車体１４ｂの内部には、複数の車輪１４ｆを駆動するモータ（不図示）と、このモータを制御する制御回路（不図示）と、バッテリ１４ｇと、を搭載している。第１台車１４は、バッテリ１４ｇの電力によってモータを駆動するように構成されている。バッテリは繰り返し充電可能なリチウムイオンバッテリなどの二次電池である。本実施形態のバッテリ１４ｇは、第２台車１６上に載置されている状態で、第２台車１６によって充電される。

載置台部１４ｃは、荷１２を持上げて保持する部分である。リフト機構１４ｄは、載置台部１４ｃを昇降させる機構である。図６において、上昇状態の載置台部１４ｃを破線で示し、下降状態の載置台部１４ｃを実線で示す。リフト機構１４ｄは、載置台部１４ｃを上昇させ、荷１２を保管部２６の載置面から持上げることができる。リフト機構１４ｄは、載置台部１４ｃを降下させて荷１２を保管部２６の載置面に降ろすことができる。複数の車輪１４ｆは第１レール４０上および第２台車１６上を転動することができる。

（第２台車）
次に、図７、図８も参照して第２台車１６について説明する。図７は、第２台車１６の一例を概略的に示す平面図である。図８は、第２台車１６の正面図であり、第１台車１４を搭載した状態を示している。第２台車１６は、第２レール４４をＸ軸方向に走行する。第２台車１６は、空荷の状態または荷１２を搭載した状態の第１台車１４を搬送する。

第２台車１６は、ベース１６ａと、台車搭載部１６ｃと、第１端部カバー１６ｄと、第２端部カバー１６ｅと、複数（例えば、４個）の車輪１６ｆと、集電ユニット３８と、を主に含む。ベース１６ａは、第２台車１６の各構成要素を搭載するための基台である。ベース１６ａは、第２台車１６の下部において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に延在する板状の部材である。第１端部カバー１６ｄは、第２台車１６のＸ軸方向の一方の端部においてベース１６ａ上に設けられる。第２端部カバー１６ｅは、第２台車１６のＸ軸方向の他方の端部においてベース１６ａ上に設けられる。台車搭載部１６ｃは、第２台車１６のＸ軸方向の中央部においてベース１６ａ上に設けられる。したがって、台車搭載部１６ｃは、第１端部カバー１６ｄと第２端部カバー１６ｅとの間に配置されている。

（台車搭載部）
台車搭載部１６ｃは、第１台車１４を搭載するための部分で、第１台車１４をガイドする一対のガイド部１６ｊを有する。一対のガイド部１６ｊは、ベース１６ａの上面において、第１台車１４を搭載する空間をＸ軸方向に挟むように互いに離間して配置される。各ガイド部１６ｊの正面視の断面は、角張った横向きＵ字形状を有する。台車搭載部１６ｃは、第２台車１６のＸ軸方向の両端の端部カバーから下向に窪んでおり、第２台車１６は正面視で略凹形状を呈する。

第１端部カバー１６ｄは、ベース１６ａ上において、車輪１６ｆを駆動するためのモータ１６ｋと、モータ１６ｋの回転を車輪１６ｆに伝達するギア装置１６ｇと、モータ１６ｋを制御する制御回路（不図示）と、一方の端部側の２つの車輪１６ｆとを収納するケーシングとして機能する。第１端部カバー１６ｄは、これらの要素を少なくとも上から覆うように構成されている。

第２端部カバー１６ｅは、ベース１６ａ上において、他方の端部側の２つの車輪１６ｆを収納するケーシングとして機能する。第２端部カバー１６ｅは、車輪１６ｆを少なくとも上から覆うように構成されている。車輪１６ｆは、第２レール４４上を走行するためのものである。第１端部カバー１６ｄ側の２つの車輪１６ｆは、モータ１６ｋに駆動される駆動輪であり、第２端部カバー１６ｅ側の２つの車輪１６ｆは、モータに駆動されない従動輪である。

１つのモータにより２つの車輪１６ｆを駆動するようにしてもよいが、本実施形態では、２つの車輪１６ｆのそれぞれに対応して２つのモータ１６ｋが設けられている。２つのモータ１６ｋは、互いにＹ軸方向に離間して、各車輪１６ｆの近傍に配置される。モータ１６ｋは、第１端部カバー１６ｄの下部に長手方向がＸ軸方向に延びるように横長配置される。ギア装置１６ｇは、回転軸の方向を変えて、モータ１６ｋの回転を車輪１６ｆに伝達する。モータ１６ｋが車輪１６ｆの近傍に配置されているので、伝達機構が簡略化され、ひいては第１端部カバー１６ｄの小型化を図ることができる。

集電ユニット３８は、給電部３４（図１も参照）に接触して電力の供給を受ける。第２台車１６は、その集電ユニット３８を介して給電部３４から電力を受け取る。第２台車１６は、受け取った電力によってモータ１６ｋを駆動するように構成されている。第２台車１６は、受け取った電力によって、第１台車１４のバッテリを充電することができる。

（入庫口・出庫口）
次に、図１、図２を参照して、入庫口２８および出庫口３０について説明する。自動倉庫システム１００には、倉庫外部からの荷１２を搬入するための入庫口２８と、倉庫外部へ荷１２を搬出するための出庫口３０とが設けられる。図１において、入庫口２８および出庫口３０は、保管棚部２２のＸ軸負方向側において、移動通路４７の近傍に配置されている。入庫動作において、倉庫外部からの荷１２はフォークリフトなどによって入庫口２８に搬入される。入庫口２８に搬入された荷１２は、第１台車１４および第２台車１６によって所定の保管部２６に搬送されて保管される。出庫動作において、所定の保管部２６で保管されていた荷１２は、第１台車１４および第２台車１６によって出庫口３０に搬送される。出庫口３０に搬送された荷１２は、フォークリフトなどによって倉庫外部に搬出される。
以上が、自動倉庫システム１００の全体構成の説明である。

次に、図１、図９〜図１５を参照して、自動倉庫システム１００の出庫動作の一例を説明する。図９〜図１５は、自動倉庫システム１００の出庫動作の一例を説明する図である。これらの図では、平面視の保管棚部２２の各保管部２６を模式的にマス目によって示している。この例の保管棚部２２には、複数の荷１２を保管するための保管列２４がＸ軸方向に１２列に配列されている。各保管列２４は、Ｙ軸方向に並べられた５個の保管部２６を含んでいる。保管棚部２２のＸ軸負方向側には出庫口３０が設けられている。出庫口３０および各保管列２４のＹ軸負方向側の端部（以下、「間口」という）近傍には、Ｘ軸方向に延びる移動通路４７が設けられている。

第１台車１４は、各保管列２４をＹ軸方向に移動する。荷１２は、第１台車１４に搭載されて、保管列２４においてＹ軸方向に搬送される。第２台車１６は、移動通路４７をＸ軸方向に移動する。第１台車１４に搭載された荷１２は、第２台車１６によって出庫口３０に搬送される。出庫口３０に搬送された荷１２は、出庫口３０に移載される。出庫口３０に移載された荷１２は、フォークリフトなどの外部搬送機構によって搬出される。

これらの図において、保管棚部２２には、アルファベットと数字とで示される出庫対象の荷１２と、アルファベットＸで示される荷１２とが保管されている。出庫対象の荷１２は、この時点で出庫計画に含まれている荷であり、Ｘで示される荷１２は、この時点で出庫計画に含まれていない荷である。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、ＨおよびＸで示される荷は互いに種類の異なる荷である。この明細書で、種類の異なる荷とは、中身が相違するものの他に、中身は同じで製造ロットや入庫ロットなど、出庫ロットの区別のために予め設定された属性が相違するものも含む。

アルファベットＡ〜Ｈに付された数字は、同じ種類の荷を相互に区別するための数字である。例えばＣ１とＣ２とは同じ種類の荷で、荷Ｃの出庫要求に対してどちらが出庫されてもよい。つまり、共通のアルファベットが付された荷のそれぞれは、出庫計画の中の一の出庫要求に対応可能な荷である。以下、アルファベットと数字とで示される荷を、このアルファベットと数字とにより、例えば「荷Ａ」、「荷Ｃ１」、「荷Ｘ」のように表記する。

出庫計画に荷Ａについて一の出庫要求が含まれる場合を例にして、その出庫手順を説明する。各保管列２４において、その間口から遠い側を「奥側」といい、間口に近い側を「手前側」という。荷Ａは、保管列２４の間口から奥側の４番目に保管されており、荷Ａの手前側には３個の荷Ｘが保管されている。この場合、荷Ａを出庫する前に、荷Ａの手前側の３個の荷Ｘを中間的な保管領域（不図示）に移動させる配替えを行う。

具体的には、荷Ｘを手前から順に１個ずつ第１台車１４と第２台車１６とにより中間的な保管領域に移動させる。手前側の３個の荷Ｘが配替えされた後、荷Ａは、第１台車１４と第２台車１６とによって出庫口３０に運ばれ、出庫される。このように、一の荷（この例では荷Ａ）の出庫のために配替えを要する他の荷（この例では手前側の３個の荷Ｘ）の数を「配替え数」という。つまり、荷Ａを出庫するために必要な配替え数は３である。

次に、出庫計画に含まれる各出庫要求に具体的な荷を対応させる荷の引当について説明する。ここでは、一例として、荷Ａ〜荷Ｈを各１つずつ出庫する８つの出庫要求に対応して、各出庫要求にどの荷を引当てるかを説明する。本実施形態の制御部１８は、入力された荷Ａ〜荷Ｈの各出庫要求に対応する荷を引当てる。本実施形態では、荷Ａ〜荷Ｈの各出庫要求は制御部１８に入力され、制御部１８は、入力された各出庫要求に基づき対応する荷を引当てる。制御部１８は、引当てられた荷の保管棚部２２からの出庫を制御する。

具体的には、本実施形態では、下記のような制御で荷Ａ〜荷Ｈを１つずつ出庫する。まず、一の出庫要求に対し対応可能な荷が１つしかない場合には、当該１つの荷を出庫する。次に、一の出庫要求に対し対応可能な荷が２つある場合には、出庫のために要する配替え数が少ない方の荷を出庫する。そして、一の出庫要求に対し対応可能な荷が２つあり、且つ、それらの出庫のために要する配替えの数が同じ場合には、Ｘ方向において出庫口３０により近い方の荷を出庫する。以下、第１〜第６の制御例を参照しながら、本実施形態における荷Ａ〜荷Ｈを出庫するための制御について詳細に説明する。

（第１の制御例）
本実施例では、一の出庫要求に対応可能な荷が１つだけ保管されている場合は、制御部１８は、当該荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。図１０を参照して、この制御の一例を説明する。この図に示すように、荷Ａ、荷Ｂの出庫要求に対応して、保管棚部２２には荷Ａ、荷Ｂが１つずつ保管されているため、引当対象は一意に決定される。つまり、制御部１８は、荷Ａ、Ｂの各出庫要求に対応して図１０の荷Ａ、荷Ｂを引当てる。図１０〜図１５では、引当てられた荷を二重円で示し、引当てされなかった荷を破線の円で示し、説明に関連する荷を四角で示す。荷Ａは、その手前側の３つの荷Ｘが配替えされた後に出庫される。荷Ｂは、その手前側の２つの荷Ｘおよび荷Ｄ１が配替えされた後に出庫される。

以下、第２〜第５の制御例を参照しながら、一の出庫要求に対し対応可能な荷が２つある場合について説明する。この場合、上述したように、出庫のために要する配替えの数が少ない方の荷を出庫する。

（第２の制御例）
本実施例では、一の出庫要求に対応可能な複数の荷が保管されている場合において、は、制御部１８は、Ｙ軸方向で移動通路４７に近い位置にある荷を優先して出庫するように、荷の出庫を制御する。

図１１を参照して、この制御の一例を説明する。この図に示すように、荷Ｃの出庫要求に対応して、保管棚部２２には荷Ｃ１と荷Ｃ２の２つが保管されている。ここで、荷Ｃ１と荷Ｃ２は、同じ保管列に出庫される他の荷がなく、且つ、荷Ｃ１、荷Ｃ２それぞれを出庫するために手前の荷Ｘを配替えする必要がある荷である。したがって、Ｙ軸方向で移動通路４７に近い（Ｙ軸方向で第２台車１６に近い）位置にある荷の方が、手前側の荷Ｘが少なくなり、出庫のための配替え数も少なくなる。具体的には、荷Ｃ１を出庫する場合の配替え数は１であり、荷Ｃ２を出庫する場合の配替え数は２である。このため、制御部１８は、荷Ｃの出庫要求に対してＹ軸方向で移動通路４７に近い位置にある荷である荷Ｃ１を引当てる。荷Ｃ１は、その手前側の１つの荷Ｘが配替えされた後に出庫される。

このように、荷の出庫を制御することにより、配替え数と無関係に荷を引当てる場合に比べてトータルの配替え数を減らすことが可能になり、ひいては出庫のスループットを向上することができる。

（第３の制御例）
本実施例では、一の出庫要求に対応可能な複数の荷が、別の出庫要求により出庫される別の荷とＹ軸方向に隣接する荷を含むとき、制御部１８は、当該複数の荷のうち隣接する荷以外の荷に優先して隣接する荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。図１２を参照して、この制御の一例を説明する。この図に示すように、荷Ｄの出庫要求に対応して、保管棚部２２には荷Ｄ１と荷Ｄ２の２つが保管されている。荷Ｂの出庫がないとして単純に計算した場合、荷Ｄ１を出庫する場合の配替え数は２であり、荷Ｄ２を出庫する場合の配替え数は１であるので、荷Ｄ２が引当される。

しかし、荷Ｄ１は、別の出庫要求により出庫が予定される別の荷ＢとＹ軸方向に隣接しており、制御部１８は、別の荷Ｂと隣接している荷Ｄ１を、荷Ｄ２に優先して引当てる。つまり、荷Ｄ１は、別の出庫要求に応じて荷Ｂを出庫する際に配替え移動されるので、この配替え移動の際に出庫することにより荷Ｄ１の出庫に要する配替え数は０で、荷Ｄ２の１より小さい。言い換えると、荷Ｄ１は別の出庫要求により出庫が予定されている荷Ｂと隣接するため、荷Ｄ１を出庫するか否かに関わらず荷Ｂの出庫のための配替えが行われるので、荷Ｄ１の出庫のための配替え数は０となる。このため、制御部１８は、荷Ｄの出庫要求に対して別の出庫要求により出庫される別の荷と隣接する荷Ｄ１を引当てる。具体的には、配替え移動の際の移動先を出庫口３０にすることで荷Ｄ１は出庫される。このように、荷の出庫を制御することにより、トータルの配替え数を一層減らすことができる。

なお第３の制御例では荷Ｄ１が別の出庫要求により出庫が予定されている荷Ｂに対してＹ軸負方向、すなわち移動通路４７側に隣接する例を示したが、必ずしも隣接する必要はない。例えば、図１２よりも荷ＢがＹ軸正方向に１つずれた位置、すなわち荷Ｂと荷Ｄ１が隣接しない位置に保管されている場合であっても、荷Ｂを出庫するため、荷Ｄ１の出庫のための配替え数は０となる。このように、必ずしも隣接していなくとも、同一の保管列内に別の出庫要求により出庫予定の荷Ｂが荷Ｄ１よりもＹ軸正方向側に位置していれば、対象の荷の配替え数は０となるので、荷Ｄ１を出庫するよう荷の出庫を制御することでトータルの配替え数を少なくすることができる。

（第４の制御例）
本実施例では、一の出庫要求に対応可能な複数の荷が保管されている場合は、制御部１８は、複数の荷のうち第２台車１６が移動する移動通路にＹ軸方向で最も近い荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。図１３を参照して、この制御の一例を説明する。この図に示すように、荷Ｅ、荷Ｆの出庫要求に対応して、保管棚部２２には、荷Ｅ１、Ｅ２と荷Ｆ２、Ｆ２の各２つが保管されている。荷Ｅ１、荷Ｆ１は、各保管列２４の最も手前側に保管されており、荷Ｅ２、荷Ｆ２よりＹ軸方向で移動通路４７に近いので、制御部１８は、荷Ｅ１、荷Ｆ１を出庫するように、荷の出庫を制御する。

制御部１８は、荷Ｅ、荷Ｆの出庫要求に対して移動通路４７に近い荷Ｅ１、荷Ｆ１を引当てる。荷Ｅ１、荷Ｆ１は、他の荷を配替え移動させることなく出庫される。荷Ｅ１、荷Ｆ１の出庫に要する配替え数は０であり、荷Ｅ２、荷Ｆ２の出庫に要する配替え数より小さいので、出庫のスループットが向上する。このように、荷の出庫を制御することにより、トータルの配替え数を一層減らすことができる。

（第５の制御例）
本実施例では、一の出庫要求に対応可能な複数の荷が、別の出庫要求により出庫される別の荷の奥側に保管される荷を含むとき、制御部１８は、当該別の荷が出庫された状態における当該複数の荷のうち出庫のために配替えを行う荷の数が最小である荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。図１５を参照して、この制御の一例を説明する。この図に示すように、荷Ｈの出庫要求に対応して、保管棚部２２には、荷Ｈ１と荷Ｈ２の２つが保管されている。荷Ｆ１の出庫がないとして単純に計算した場合、荷Ｈ１、荷Ｈ２を出庫する場合の配替え数はそれぞれ１で等しい。

しかし、荷Ｈ１の手前側の荷Ｆ１は出庫引当てされており、荷Ｆ１が出庫された状態での荷Ｈ１の配替え数は０で、Ｈ２の１より小さい。このため、制御部１８は、荷Ｈの出庫要求に対して荷Ｆ１の出庫後の配替え数が小さい荷Ｈ１を引当てる。荷Ｈ１は、荷Ｆ１が出庫された後に、他の荷を配替え移動させることなく出庫される。このように、荷の出庫を制御することにより、トータルの配替え数を一層減らすことができる。

このように、第２〜第５の制御例によれば、一の出庫要求に対し対応可能な荷が２つある場合に出庫のために要する配替えの数が少ない方の荷を出庫するため、スループットを向上させることができる。

（第６の制御例）
本実施例では、一の出庫要求に対応可能な複数の荷が保管されている場合において、複数の荷のうち配替えを要する他の荷の数が最小であるものが２以上あるとき、制御部１８は、２以上の荷のうち出庫口３０にＸ軸方向で最も近い荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。図１４を参照して、この制御の一例を説明する。この図に示すように、荷Ｇの出庫要求に対応して、保管棚部２２には、荷Ｇ１と荷Ｇ２の２つが保管されている。

荷Ｇ１、荷Ｇ２を出庫する場合の配替え数はそれぞれ２で等しく、その両方が最小であるため、配替え数が最小であるものが２以上あるといえる。制御部１８は、荷Ｇ１と荷Ｇ２のうちＸ軸方向で出庫口３０に最も近い荷Ｇ１を出庫するように、荷の出庫を制御する。具体的には、制御部１８は、荷Ｇ１、荷Ｇ２が保管される各保管列２４の間口から出庫口３０までの距離を算出し、算出した距離が最小である保管列２４の荷を出庫要求に引当てる。荷Ｇ１は荷Ｇ２より出庫口３０に近いので、この例では、制御部１８は、荷Ｇの出庫要求に対して出庫口３０に近い荷Ｇ１を引当てる。荷Ｇ１は、荷Ｇ１の手前側の２つの荷Ｘが配替えされた後に出庫される。このように、出庫口３０に近い荷を優先して出庫することにより、第２台車１６の移動時間を短縮することができる。

第６の制御例によれば、一の出庫要求に対し対応可能な荷が２つあり、それらの配替え数が同じ場合において、出庫口に近い荷を出庫して第２台車の移動時間が短くすることにより、スループットをより向上させることが可能となる。

次に、図１６を参照して、出庫要求に対応する荷を引当てる処理について説明する。図１６は、本実施形態の荷の引当て処理の一例を説明するフローチャートである。この処理Ｓ１１０は、上述した第１〜第６の制御を一連の処理として実現する。

処理Ｓ１１０が開始されると、制御部１８は、荷の出庫要求があるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。出庫要求がない場合（ステップＳ１１１のＮ）、制御部１８は、処理をステップＳ１１１の先頭に戻し、ステップＳ１１１を繰り返す。

出庫要求がある場合（ステップＳ１１１のＹ）、制御部１８は、当該出庫要求に対応可能な複数の荷があるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。出庫要求に対応可能な荷の数が０または１個で複数ではない場合（ステップＳ１１２のＮ）、制御部１８は、出庫要求に対応可能な１個の荷を当該出庫要求に引当てる（ステップＳ１１３）。このステップで、出庫要求に対応可能な荷が０個である（全くない）場合、制御部１８は、対応可能な荷がない旨の情報を作業員または上位の制御システムに提供する。このステップが完了したら制御部１８は、処理をステップＳ１２２に移行させる。ステップＳ１２２については後述する。

出庫要求に対応可能な複数の荷がある場合（ステップＳ１１２のＹ）、制御部１８は、当該複数の荷に、移動通路４７に隣接する荷が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１１４）。移動通路４７に隣接する荷とは、保管列２４の移動通路４７に最も近い保管部２６に保管された荷である。移動通路４７に隣接する荷が含まれている場合（ステップＳ１１４のＹ）、制御部１８は、移動通路４７に隣接する荷を当該出庫要求に引当てる（ステップＳ１１５）。このステップが完了したら制御部１８は、処理をステップＳ１２２に移行させる。

移動通路４７に隣接する荷が含まれていない場合（ステップＳ１１４のＮ）、制御部１８は、当該複数の荷に、別の出庫要求に対応して出庫される別の荷にＹ軸方向に隣接する荷が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１１６）。このステップでは、制御部１８は、別の荷の手前側または奥側に隣接する荷の有無を判断する。

隣接する荷が含まれている場合（ステップＳ１１６のＹ）、制御部１８は、当該隣接する荷を当該出庫要求に引当てる（ステップＳ１１７）。このステップが完了したら制御部１８は、処理をステップＳ１２２に移行させる。

隣接する荷が含まれていない場合（ステップＳ１１６のＮ）、制御部１８は、当該複数の荷のそれぞれについて配替え数を算出する（ステップＳ１１８）。このステップが完了したら制御部１８は、配替え数が最小の荷が２以上あるか否かを判定する（ステップＳ１１９）。

配替え数が最小の荷が２以上ある場合（ステップＳ１１９のＹ）、制御部１８は、配替え数が最小の荷のそれぞれについて出庫口３０までのＸ軸方向の距離を算出し、当該距離が最短である荷を当該出庫要求に引当てる（ステップＳ１２０）。このステップが完了したら制御部１８は、処理をステップＳ１２２に移行させる。

配替え数が最小の荷が１である（２以上でない）場合（ステップＳ１１９のＮ）制御部１８は、配替え数が最小の荷を当該出庫要求に引当てる（ステップＳ１２１）。このステップが完了したら制御部１８は、処理をステップＳ１２２に移行させる。

ステップＳ１２２では、制御部１８は、出庫要求に引当てられた荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。具体的には、先に、第１台車１４および第２台車を制御して引当てられた荷の手前側の荷を配替え移動させる。配替え移動完了後に、第１台車１４および第２台車を制御して引当てられた荷を出庫口３０に移動させる。

ステップＳ１２２が完了したら、制御部１８は、処理Ｓ１１０を終了する。上述の処理Ｓ１１０はあくまでも一例であり、上述した第１〜第６の実施例と同様の効果を得られるのであれば、異なる処理であってもよい。例えば他のステップを追加したり、一部のステップを変更または削除したり、ステップの順序を入れ替えてもよい。また、例えばＳ１１１の後、複数の荷それぞれを出庫するために要する配替え数を求め、配替え数が最小の荷が１つのみある場合には当該最小の荷を引当て、配替え数が最小の荷が複数ある場合にはより出庫口に近い荷を引き当てるような処理を行ってもよい。

以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。こ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の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。

（変形例）
以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施の形態と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。実施の形態と重複する説明を適宜省略し、実施の形態と相違する構成について重点的に説明する。

実施の形態の説明では、台車がレールを有する走行路を走行する例を示したが、本発明はこれに限られない。台車はレールを有しない走行路を走行するものであってもよい。

実施の形態の説明では、自動倉庫システム１００が３段の保管棚部２２を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。自動倉庫システムは２段以下または４段以上の保管棚部を備えてもよい。

第１台車１４を各段の各列に設けることは必須ではなく、第１台車１４は各列に設けられなくてもよい。

複数の段の保管棚部２２の間で荷１２を昇降するための昇降機構が設けられてもよい。

保管列２４の保管部２６の数を一様に構成することは必須ではない。保管列２４を構成する保管部２６の数は、保管棚部２２を収容する建物の壁の凹凸に応じて、数が多いものと少ないものとが設けられてもよい。

上下方向に積層される保管列２４の段数を一様に構成することは必須ではない。保管列２４の段数は、保管棚部２２を収容する建物の天井の高さに応じて、段数が多い領域と少ない領域とが設けられてもよい。

荷１２がパレットを含むことは必須ではない。本自動倉庫システムは、パレットを含まない荷を取り扱うようにしてもよい。

フォークリフトに代えて、クレーンを備えた移載装置など、別の種類の移載装置によって、荷１２を搬入・搬出するようにしてもよい。

第２台車１６を備えることは必須ではない。第１台車１４を搭載して第２方向に移動可能な移動機構であればよく、例えば第２台車１６の代わりにスタッカークレーンが備えられてもよい。

これらの各変形例は、実施の形態と同様の作用効果を奏する。

上述した実施の形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１４・・第１台車、 １６・・第２台車、 １８・・制御部、 ２２・・保管棚部、 ２４・・保管列、 ２６・・保管部、 ３０・・出庫口、 ４０・・第１レール、 ４４・・第２レール、 ４７・・移動通路、 １００・・自動倉庫システム。

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、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、第１方向に延在し、複数の荷を保管するための保管列が第１方向と交差する第２方向に複数並んで設けられた保管棚部と、荷を搭載して第１方向に移動する台車と、台車を搭載して第２方向に移動する移動機構と、保管棚部からの荷の出庫を制御する制御部と、を有する。保管棚部に保管され、一の出庫要求に対応可能な第１荷と第２荷について、制御部は、第１荷が第２荷よりも出庫のために配替えを要する他の荷の数が少ないという第１条件を満たす場合、第１荷を出庫し、第１条件を満たす場合であって、別の出庫要求による出庫予定の第３荷が、第２荷が保管されている保管列の第２荷よりも移動機構に対して第１方向に遠い位置に保管されているという第２条件を満たす場合は、第１荷に代えて第２荷を出庫するように、荷の出庫を制御する。

Claims (6)

1. 荷を保管可能な自動倉庫システムであって、
   第１方向に延在し、複数の荷を保管するための保管列が前記第１方向と交差する第２方向に複数並んで設けられた保管棚部と、
   荷を搭載して前記第１方向に移動する台車と、
   前記台車を搭載して前記第２方向に移動する移動機構と、
   前記保管棚部からの荷の出庫を制御する制御部と、を有し、
   前記保管棚部に保管され、一の出庫要求に対応可能な第１荷と第２荷について、前記制御部は、前記第１荷が前記第２荷よりも出庫のために配替えを要する他の荷の数が少ない場合、前記第１荷を出庫するように、荷の出庫を制御することを特徴とする自動倉庫システム。
2. 前記制御部は、同一の保管列内に、別の出庫要求により出庫される別の荷が、前記第１荷よりも前記移動機構に対して前記第１方向に遠い位置に保管されており、且つ、同一の保管列内に、別の出庫要求により出庫される別の荷が、前記第２荷よりも前記移動機構に対して前記第１方向に遠い位置に保管されていない場合、前記第１荷を出庫するように、荷の出庫を制御す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. 前記制御部は、前記第１荷が前記第２荷よりも前記移動機構に対して前記第１方向に近い場合、前記第１荷を出庫するように、荷の出庫を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の自動倉庫システム。
4. 前記複数の荷のそれぞれが、出庫のために他の荷の配替えを要するとき、
   前記制御部は、前記第１荷が前記第２荷よりも前記移動機構に対して前記第１方向に近い場合、前記第１荷を出庫するように、荷の出庫を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動倉庫システム。
5. 前記制御部は、前記第１荷の出庫のために配替えを要する他の荷の数と、前記第２荷の出庫のために要する他の荷の数と、が同じであり、且つ、前記第１荷が前記第２荷よりも前記第２方向において出庫口に近い場合、前記第１荷を出庫するように、荷の出庫を制御す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。
6. 荷を保管可能な自動倉庫システムであって、
   第１方向に延在し、複数の荷を保管するための保管列が前記第１方向と交差する第２方向に複数並んで設けられた保管棚部と、
   荷を搭載して前記第１方向に移動する台車と、
   前記台車を搭載して前記第２方向に移動する移動機構と、
   前記保管棚部からの荷の出庫を制御する制御部と、を有し、
   前記保管棚部に保管され、一の出庫要求に対応可能な第１荷と第２荷について、前記制御部は、前記第１荷が前記第２荷よりも前記第２方向において出庫口に近い場合、前記第１荷を出庫するように、荷の出庫を制御することを特徴とする自動倉庫システム。

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