JP2020132392A - 自動倉庫システム - Google Patents

Abstract

【課題】収容効率を向上させることが可能な自動倉庫システムを提供することを目的の一つとする。【解決手段】自動倉庫システムは、被保管物およびパレットを含む荷１２を収容可能な自動倉庫システムであって、起点部から順に第１方向に荷１２を複数並べて収容可能な保管列２４が、第１方向と交差する第２方向に複数連設される保管棚部と、保管棚部において荷１２の移送を制御する制御部１８と、を備える。保管列２４は、互いにパレットサイズの異なる複数の荷１２を並べて収容できる。【選択図】図１

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容可能な複数の収容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。この自動倉庫システムでは、物品をパレットに載置して搬送および収容が行われる。

特開２０１７−１６００４０号公報

本発明者は、自動倉庫システムについて以下の認識を得た。
自動倉庫に収容する荷には、様々な大きさのものが存在する。パレットに対して小さな荷の場合では、パレット上の無駄な空間が多くなり、自動倉庫システム全体での収容効率が低下する。パレットに対して大きな荷の場合では、荷がパレットからはみ出し、荷の落下や荷の棚部品への接触等を起こす可能性がある。つまり、自動倉庫システムには、大きさの異なる荷に対応しながら、収容効率を向上させる観点で改善すべき余地がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、収容効率を向上させることが可能な自動倉庫システムを提供することを目的の一つとしている。

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、被保管物およびパレットを含む荷を収容可能な自動倉庫システムであって、起点部から順に第１方向に荷を複数並べて収容可能な保管列が、第１方向と交差する第２方向に複数連設される保管棚部と、保管棚部において荷の移送を制御する制御部と、を備える。保管列は、互いにパレットサイズの異なる複数の荷を並べて収容できる。

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、収容効率を向上させ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入庫動作の一例を説明する状態図である。 図９の動作を説明するフローチャートである。 図１の自動倉庫システムの入庫動作の一例を説明する別の状態図である。 図１１の動作を説明するフローチャートである。 図１の自動倉庫システムの配替え動作の一例を説明する第１の状態図である。 図１３の動作を説明するフローチャートである。 図１の自動倉庫システムの配替え動作の一例を説明する第２の状態図である。 図１の自動倉庫システムの配替え動作の一例を説明する第３の状態図である。 図１の自動倉庫システムの配替え動作の一例を説明する第４の状態図である。 図１の自動倉庫システムの配替え動作の一例を説明する第５の状態図である。 第1変形例に係る自動倉庫システムの荷の収容状態を説明する第１の状態図である。 図１９の自動倉庫システムの荷の収容状態を説明する第２の状態図である。 図１９の自動倉庫システムの荷の収容状態を説明する第３の状態図である。

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］
図面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を収容可能な保管棚部２２を含むシステムである。なお、本明細書では、被収容物は、複数種類のパレットに搭載された状態で扱われるものとする。したがって、荷１２は被収容物とこれを搭載したパレットとを含む。また、被収容物をパレットに載せた状態で移送することを、単に荷１２を移送するという。また、荷１２の平面視のサイズは異なる記載をしない限り平面視のパレットサイズである。また、複数種類のパレットは、Ｘ軸方向の寸法はそれぞれ同じで、Ｙ軸方向の寸法（以下、単に「パレットサイズ」という）が異なる。

自動倉庫システム１００は、保管棚部２２、３２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、３２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。

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、入庫、出庫、配替え等のために荷１２の移送を制御する。一例として、制御部１８は、所定の収容部と入庫部２８、出庫部３０との間や複数の収容部間で荷１２を移送するように第１台車１４および第２台車１６を制御する。

（保管棚部）
保管棚部２２、３２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と、保管棚部３２が設けられている。保管棚部２２、３２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、３２を有する。本実施形態は３段の保管棚部２２、３２を有する。

各段の保管棚部２２は、Ｘ軸方向に連設された複数の保管列２４を含む。各保管列２４は、起点部２４ｍから順にＹ軸方向に荷１２を複数並べて収容可能である。起点部２４ｍは、保管列２４の収容領域の起点であり、保管列２４の末端領域であってもよいし、末端領域とは別に予め設定された領域であってもよい。この例では、起点部２４ｍは末端領域である。

各段の保管棚部３２は、Ｘ軸方向に連設された複数の収容部３６を含む。各収容部３６は、単一の荷１２を収容可能である。

保管列２４において、１つの荷１２を保管する単位を便宜的に収容部２６と表記する。各保管列２４は、Ｙ軸方向に連設された複数の収容部２６を有する。各収容部２６のＹ軸方向の寸法は、図２、図４では同寸法で示しているが、収容対象の荷１２のパレットサイズに応じてフレキシブルに変更されてもよく、個々に異なっていてもよい。各保管列２４の第２レール４４側の間口部２４ｎは、保管棚部２２の間口に沿っており、第１台車１４が出入りする出入口として機能する。間口部２４ｎは保管列２４の収容領域の終点であってもよい。

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の間口部２４ｎ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を移送するために、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、収容部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（不図示）と、を搭載している。第１台車１４は、バッテリ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。

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を収容部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を収容部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を移送する。

第２台車１６は、台車搭載部１６ｃ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。台車搭載部１６ｃは、第２台車１６のＸ軸方向の中央部に設けられる。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。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。第２台車１６は、正面視で台車搭載部１６ｃが左右から凹んだ略凹形状を呈する。

第２台車１６は、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（不図示）を回転させ車輪１６ｆを駆動可能に構成される。第２台車１６は、受け取った電力によって、第１台車１４のバッテリを充電可能に構成される。

（入庫部・出庫部）
次に、図１、図２を参照して、入庫部２８および出庫部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部２８と、倉庫外部へ荷１２を搬出するための出庫部３０とを有する。図１において、入庫部２８および出庫部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部２８に搬入される。入庫部２８に搬入された荷１２は、第１台車１４および第２台車１６によって所定の収容部２６に移送されて収容される。出庫動作において、所定の収容部２６に収容されていた荷１２は、第１台車１４および第２台車１６によって出庫部３０に移送される。出庫部３０に移送された荷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９〜図１８を参照して、自動倉庫システム１００の動作の一例を説明する。図９、図１１、図１３、図１５〜図１８は、自動倉庫システム１００の動作を説明する状態図である。これらの状態図では、平面視の保管棚部２２の各保管列２４を模式的に示している。これらの図において、各保管列２４を入庫部２８に近い側から、保管列２４Ａ、保管列２４Ｂ、保管列２４Ｃ、保管列２４Ｄ、保管列２４Ｅ、保管列２４Ｆと表記する。

本実施形態では、荷１２は、被収容物の大きさや数により複数のパレットサイズを有する。この例では、パレットサイズが大きい荷１２Ａと、荷１２Ａよりパレットサイズが小さい荷１２Ｂとを扱う例を示す。一例として、荷１２Ａのパレットサイズは１．５ｍであり、荷１２Ｂのパレットサイズは１．０ｍとする。

上述したように、各保管列２４は、起点部２４ｍから順にＹ軸方向に荷１２を複数並べて収容可能である。この例の起点部２４ｍは保管列２４の末端領域である。収容された複数の荷１２は所定の隙間を介して並べられるが、ここでは隙間をゼロとして説明する。保管列２４Ａ〜２４ＦのＹ軸寸法は６ｍであり、パレットサイズが大きい荷１２Ａだけであれば４つ収容可能であり、パレットサイズが小さい荷１２Ｂだけであれば６つ収容可能である。

保管列２４において、既に荷１２が収容された領域を既収容領域２４ｊといい、荷１２が収容されていない領域を未収容領域２４ｋという。既収容領域２４ｊおよび未収容領域２４ｋのＹ軸寸法をそれぞれの領域の「大きさ」と表記する。

（入庫動作）
入庫部２８の入庫対象の荷１２を収容部２６に移送する入庫動作の一例を説明する。入庫動作は、様々な制御方法によって制御されてもよい。以下、入庫対象の荷１２を荷１２Ｘと表記する。

図９、図１０を参照して、図９の状態において、入庫対象の荷１２Ｘを収容部２６に移送する場合の第１のプロセスＳ１１０を説明する。図１０は、プロセスＳ１１０を説明するフローチャートである。このプロセスＳ１１０において、制御部１８は、一の保管列２４の起点部２４ｍに収容された荷１２のパレットサイズに基づいて、当該一の保管列２４に収容する他の荷１２のパレットサイズを決定する。

図９の例では、保管列２４Ａと保管列２４Ｃとには、１つの荷１２Ａが収容される。保管列２４Ｂと保管列２４Ｄとには、１つの荷１２Ｂが収容される。保管列２４Ｅと２４Ｆとには荷１２は収容されていない。

プロセスＳ１１０が開始されると、制御部１８は、入庫対象の荷１２Ｘのパレットサイズを取得する（ステップＳ１１１）。一例として、入庫部２８の近傍に透過型または反射型のレーザセンサ（不図示）を設け、制御部１８は、パレットがレーザ光を遮断または反射している時間と、移送速度とに基づいてパレットサイズを取得してもよい。

別の一例として、第１台車１４に荷１２のパレットサイズを検知可能なセンサ（不図示）を設け、制御部１８は、第１台車１４の当該センサの検知結果に基づきパレットサイズを取得してもよい。このようなセンサとしては、レーザ光を用いてパレットサイズを計測可能なレーザセンサであってもよい。

また、別の一例として、事前に入庫対象の荷１２Ｘのパレットサイズをデータベース（不図示）に記憶しておき、制御部１８は、当該データベースからパレットサイズを取得してもよい。

パレットサイズを取得したら、制御部１８は、保管列２４Ａ〜２４Ｆの起点部２４ｍに収容された荷１２のパレットサイズを取得する（ステップＳ１１２）。一例として、各起点部２４ｍの近傍にパレットサイズを検知可能なレーザセンサ（不図示）を設け、制御部１８は、当該レーザセンサの検知結果に基づいてパレットサイズを取得してもよい。

別の一例として、パレットサイズを検知可能なセンサ（不図示）を有する第１台車１４を、起点部２４ｍで走行させ、制御部１８は、当該レーザセンサの検知結果に基づいてパレットサイズを取得してもよい。

また、別の一例として、各保管列２４における荷１２の入出庫履歴をデータベース（不図示）に記憶しておき、制御部１８は、当該データベースの入出庫履歴に基づいて起点部２４ｍに収容された荷１２のパレットサイズを取得してもよい。

パレットサイズを取得したら、制御部１８は、保管列２４Ａ〜２４Ｆについて、この保管列の起点部２４ｍ以外に収容する他の荷１２のパレットサイズ（以下、「収容サイズ」という）を決定する（ステップＳ１１３）。収容サイズは、起点部２４ｍの荷１２のパレットサイズに基づいて決定される。

このステップにおける決定は、所定の判定規則に従って実行されてもよい。一例として、制御部１８は、起点部２４ｍの荷１２のパレットサイズを収容サイズとして決定してもよい。この場合、一の保管列２４は、同一のパレットサイズの荷１２が収容される。図９の例では、制御部１８は、保管列２４Ａと保管列２４Ｃとには荷１２Ａを収容し、保管列２４Ｂと保管列２４Ｄとには、荷１２Ｂを収容すると決定する。なお、保管列２４Ｅ、２４Ｆの収容サイズは決定されなくてもよい。

収容サイズを決定したら、制御部１８は、入庫対象が荷１２Ａの場合は、その荷を保管列２４Ａまたは保管列２４Ｃに移送し、入庫対象が荷１２Ｂの場合は、その荷を保管列２４Ｂまたは保管列２４Ｄに移送して収容するように第１台車１４と第２台車１６とを制御する（ステップＳ１１４）。

入庫対象の荷１２Ｘを保管列２４に移送したら、制御部１８は、プロセスＳ１１０を終了する。プロセスＳ１１０のこれらのステップはあくまでも一例であり、目的の趣旨を逸脱しない範囲で、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。

図１１、図１２を参照して、図１１の状態において、入庫対象の荷１２Ｘを収容部２６に移送する第２のプロセスＳ１２０を説明する。図１２は、プロセスＳ１２０を説明するフローチャートである。プロセスＳ１２０において、制御部１８は、入庫した荷のパレットサイズと複数の保管列２４の各未収容領域２４ｋの大きさとに基づいて、当該入庫した荷１２を収容する保管列（以下、「収容保管列」という）を決定する。

図１１の例では、保管列２４Ａには、４つの荷１２Ａが収容され、未収容領域２４ｋの大きさはゼロである。保管列２４Ｂには、６つの荷１２Ｂが収容され、未収容領域２４ｋの大きさはゼロである。保管列２４Ｃには、３つの荷１２Ａと１つの荷１２Ｂとが収容され、未収容領域２４ｋの大きさは０．５ｍである。保管列２４Ｄには、１つの荷１２Ａと３つの荷１２Ｂとが収容され、未収容領域２４ｋの大きさは１．５ｍである。保管列２４Ｅには、２つの荷１２Ａと２つの荷１２Ｂとが収容され、未収容領域２４ｋの大きさは１．０ｍである。保管列２４Ｆには、１つの荷１２Ａと３つの荷１２Ｂとが収容され、未収容領域２４ｋの大きさは１．５ｍである。このように、保管列２４は、互いにパレットサイズの異なる複数の荷１２を並べて収容できる。

プロセスＳ１２０が開始されると、制御部１８は、入庫対象の荷１２Ｘのパレットサイズを取得する（ステップＳ１２１）。このステップは、ステップＳ１１１と同様である。

パレットサイズを取得したら、制御部１８は、保管列２４Ａ〜２４Ｆの未収容領域２４ｋの大きさを取得する（ステップＳ１２２）。例えば、荷１２の有無を検知可能なセンサを有する第１台車１４を、保管列２４内を走行させ、制御部１８は、荷１２を検知していなかった時間（または、検知していた時間）に基づいて未収容領域２４ｋの大きさを取得してもよい。また、別の一例として、各保管列２４における荷１２の入出庫履歴をデータベース（不図示）に記憶しておき、制御部１８は、当該データベースの入出庫履歴に基づいて未収容領域２４ｋの大きさを取得してもよい。

未収容領域２４ｋの大きさを取得したら、制御部１８は、各未収容領域２４ｋの大きさが入庫対象の荷１２Ｘのパレットサイズ以上で収容可能か否かを判定する（ステップＳ１２３）。この判定動作は、保管列２４Ａ〜２４Ｆをこの順番で実行されてもよいし、別の順で実行されてもよい。

収容可能か否かを判定したら、制御部１８は、その判定結果を記憶する（ステップＳ１２４）。なお、図１２には図示していないが、各保管列２４の何れも収容できない場合、制御部１８は、何らかの警報を発し、このプロセスを停止してもよい。

判定結果を記憶したら、制御部１８は、判定結果に基づき、所定の判定規則に従って収容保管列を決定する（ステップＳ１２５）。以下、判定規則の一例を説明する。

第１の判定規則を説明する。この判定規則では、制御部１８は、最初に収容可能と判定された保管列２４を収容保管列と決定する。上述の例では、最初に収容可能と判定された保管列２４Ｄを収容保管列と決定する。

第２の判定規則を説明する。この判定規則では、制御部１８は、最後に収容可能と判定された保管列２４を収容保管列と決定する。上述の例では、最後に収容可能と判定された保管列２４Ｆを収容保管列と決定する。

第３の判定規則を説明する。この判定規則では、制御部１８は、収容可能であって未収容領域２４ｋの大きさが最も大きい保管列２４を収容保管列と決定する。上述の例では、最も大きな１．５ｍの未収容領域２４ｋを有する保管列２４Ｄを収容保管列と決定する。

第４の判定規則を説明する。この判定規則では、制御部１８は、収容可能であって未収容領域２４ｋの大きさが最も小さい保管列２４を収容保管列と決定する。上述の例では、保管列２４Ｅを収容保管列と決定する。

第５の判定規則を説明する。この判定規則では、制御部１８は、収容可能であって未収容領域２４ｋの大きさと入庫対象の荷１２Ｘのパレットサイズとの差分が最も小さい保管列２４を収容保管列と決定する。上述の例では、差分がゼロである保管列２４Ｅを収容保管列と決定する。

第１〜第５の判定規則はあくまでも一例であり、制御部１８は、別の判定規則に基づいて収容保管列を決定してもよい。

収容保管列を決定したら、制御部１８は、その収容保管列に入庫対象の荷１２Ｘを移送して収容するように第１台車１４と第２台車１６とを制御する（ステップＳ１２６）。

入庫対象の荷１２Ｘを保管列２４に移送したら、制御部１８は、プロセスＳ１２０を終了する。プロセスＳ１２０のこれらのステップはあくまでも一例であり、目的の趣旨を逸脱しない範囲で、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。

プロセスＳ１２０のように、未収容領域２４ｋの大きさを取得し、その結果に基づいて収容保管列を決定することにより、本実施形態は、入庫対象の荷１２Ｘを収容可能な大きさの未収容領域２４ｋを有する保管列２４に当該荷１２を移送して収容することができる。

（配替え動作）
次に、図１３も参照して、自動倉庫システム１００の配替え動作の一例を説明する。図１３に示すように、複数種類のパレットサイズの荷１２を一の保管列２４に収容すると、パレットサイズの組み合わせによっては、各未収容領域２４ｋが無駄になり、収容効率が低下する場合がある。そこで、本実施形態では、未収容領域の大きさに基づいて、複数の保管列２４の一方から他方に未収容領域２４ｋを移すことで、収容効率を高めるように配替え動作が実行される。

配替え動作を実行するタイミングに制限はないが、本実施形態では入出庫動作が行われない空き時間に配替え動作が行われる。

配替え動作は、オペレータの操作に応じて実行されてもよいし、自動的に実行されてもよい。例えば、配替え動作は、タイマーにより所定時刻以降に実行されるようにしてもよいし、データベースに記憶された入出庫計画や、過去の入出庫動作の履歴に基づいて予測された入出庫動作が行われない空き時間に実行されてもよい。この予測には人工知能による学習結果が用いられてもよい。

図１３に示す配替え前の状態の未収容領域２４ｋの大きさを説明する。保管列２４Ａ、２４Ｃ、２４Ｅには、３つの荷１２Ａと１つの荷１２Ｂが収容され、未収容領域２４ｋの大きさは０．５ｍである。保管列２４Ｂ、２４Ｄ、２４Ｆには、１つの荷１２Ａと４つの荷１２Ｂが収容され、未収容領域２４ｋの大きさは０．５ｍである。大きさが０．５ｍの未収容領域２４ｋは、パレットサイズが小さい荷１２Ｂであっても追加収容できない無駄な領域である。しかし、各未収容領域２４ｋを集約すると３．０ｍとなり、荷１２Ａ、１２Ｂを１〜３つ追加収容できる。

一例として、複数の保管列２４における未収容領域２４ｋを集約することによって、追加で収容できる荷１２の数（以下、「追加収容可能数」という）が増えると判定されたときに未収容領域２４ｋを集約する配替え動作が行われてもよい。以下、配替えプロセスの一例を説明する。

図１４を参照して、１つの保管列２４に同じパレットサイズの荷１２を集約するプロセスＳ１３０を説明する。図１４は、プロセスＳ１３０を説明するフローチャートである。

プロセスＳ１３０が開始されると、制御部１８は、各保管列２４における収納数の最も多いパレットサイズ（以下、「最多サイズ」という）を特定する（ステップＳ１３１）。最多サイズは、データベースに記憶された入出庫履歴に基づいて特定できる。あるいは、パレットサイズを検知可能なセンサを有する第１台車１４を保管列２４内で走行させ、当該センサの検知結果に基づいて最多サイズを特定できる。このステップでは、保管列２４Ａ、２４Ｃ、２４Ｅの最多サイズは１．５ｍであり、保管列２４Ｂ、２４Ｄ、２４Ｆの最多サイズは１．０ｍであると特定できる。

最多サイズを特定したら、制御部１８は、各保管列２４における最多サイズ以外のパレットサイズ（以下、「非最多サイズ」という）の荷１２を一時収容領域に収容する（ステップＳ１３２）。一時収容領域は、他の保管列２４であってもよいし、一時収容のために別に設けられた領域であってもよい。この例では、移動通路４７を挟んで向い合う保管棚部３２の収容部３６を一時収容領域として用いる。このステップで、非最多サイズの荷１２の間口部２４ｎ側に最多サイズの荷１２がある場合は、一旦、この荷１２を別の一時収容領域に移送し、後に戻すようにしてもよい。

このステップでは、図１５に示すように、保管列２４Ａ、２４Ｃ、２４Ｅから荷１２Ｂが一時収容領域に収容され、保管列２４Ｂ、２４Ｄ、２４Ｆから荷１２Ａが一時収容領域に収容される。

荷１２を一時収容したら、制御部１８は、その荷１２を同じパレットサイズを最多サイズとする保管列２４に移送する（ステップＳ１３３）。このステップでは、図１６に示すように、保管列２４Ａ、２４Ｃ、２４Ｅに荷１２Ａが収容され、保管列２４Ｂ、２４Ｄ、２４Ｆに荷１２Ｂが収容される。この結果、保管列２４Ａ、２４Ｃ、２４Ｅには、すべてパレットサイズが大きい荷１２Ａが収容され、保管列２４Ｂ、２４Ｄ、２４Ｆには、すべてパレットサイズが小さい荷１２Ｂが収容される。また、保管列２４Ｂ、２４Ｄ、２４Ｆの未収容領域２４ｋは１．０ｍとなり、荷１２Ｂを追加収容できる大きさになった。

一時収容した荷１２を保管列２４に移送したら、制御部１８は、プロセスＳ１３０を終了する。プロセスＳ１３０のこれらのステップはあくまでも一例であり、目的の趣旨を逸脱しない範囲で、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。

プロセスＳ１３０で説明したように、複数の保管列２４Ａ、２４Ｂの間で、互いにパレットサイズが異なる荷１２Ａと荷１２Ｂとを入れ替えることにより、追加収容可能数を増やし、保管棚部２２の収容効率を高めることができる。

また、複数の保管列２４Ａ〜２４Ｆのうち少なくとも１つの保管列２４Ａの未収容領域２４ｋの大きさを実質的にゼロにするように配替えすることにより、追加収容可能数を増やし、保管棚部２２の収容効率を高めることができる。

また、複数の保管列２４Ａ〜２４Ｆのうち少なくとも１つの未収容領域２４ｋの大きさを所定の最大パレットサイズの荷１２Ａを収容可能にすることもできる。例えば、図１６の状態から、保管列２４Ｄの荷１２Ｂを１つ保管列２４Ｂに移送し、図１７に示すように保管列２４Ｂの未収容領域２４ｋを保管列２４Ｄに集約することによって、保管列２４Ｄはパレットサイズの大きい荷１２Ａを１つ追加収容できるようになる。

また、図１７の状態から、保管列２４Ｄの荷１２Ｂを１つ保管列２４Ｆに移送し、図１８に示すように保管列２４Ｆの未収容領域２４ｋを保管列２４Ｄに集約することによって、保管列２４Ｄはパレットサイズの大きい荷１２Ａを２つ追加収容できるようになる。

また、プロセスＳ１３０で説明したように、パレットサイズおよび未収容領域２４ｋの大きさに基づいて複数の保管列２４Ａ〜２４Ｆの間で、パレットサイズの異なる荷１２同士を入れ替えることにより、追加収容可能数を増やし、保管棚部２２の収容効率を高めることができる。

本発明の一態様の概要について説明する。本発明のある態様の自動倉庫システムは、被保管物およびパレットを含む荷１２を収容可能な自動倉庫システムであって、起点部２４ｍから順に第１方向に荷１２を複数並べて収容可能な保管列２４が、第１方向と交差する第２方向に複数連設される保管棚部２２と、保管棚部２２において荷１２の移送を制御する制御部１８と、を備える。保管列２４は、互いにパレットサイズの異なる複数の荷１２を並べて収容できる。

この態様によれば、入庫対象の荷１２Ｘを、そのパレットサイズに関わらず任意の保管列２４へ収容できる。小さな荷１２には小さいパレットを使用できるので、無駄なスペースの発生を抑え、収容効率を高めうる。また、大きな荷１２には大きなパレットを使用できるので、荷１２の落下や衝突などの防止を図れる。

制御部１８は、一の保管列２４の起点部２４ｍに収容された荷１２のパレットサイズに基づいて、当該一の保管列２４に収容する他の荷１２のパレットサイズを決定するように構成されてもよい。この場合、その保管列２４に収容する荷１２のパレットサイズを統一できる。

制御部１８は、入庫対象の荷１２Ｘのパレットサイズと複数の保管列２４の各未収容領域２４ｋの大きさとに基づいて、当該入庫対象の荷１２Ｘを収容する保管列２４を決定するように構成されてもよい。この場合、空いているスペースへ荷１２を適宜収容できるので、無駄なスペースの発生を抑制して収容効率を向上させることができる。

本発明の別の態様の自動倉庫システムは、被保管物およびパレットを含む荷１２を収容可能な自動倉庫システムであって、起点部２４ｍから順に第１方向に荷１２を複数並べて収容可能な保管列２４が、第１方向と交差する第２方向に複数連設される保管棚部２２と、保管棚部２２において荷１２の移送を制御する制御部１８と、を備える。保管列２４は、互いにパレットサイズの異なる複数の荷１２を並べて収容可能であり、制御部１８は、入庫対象の荷１２Ｘのパレットサイズに基づいて、この入庫対象の荷１２Ｘを収容する保管列２４を決定するように構成される。

この態様によれば、入庫対象の荷１２Ｘを、そのパレットサイズに基づいて、この荷１２を収容する保管列２４を決定するので、収容時の制約を減らして収容効率の向上を図れる。

制御部１８は、複数の保管列２４に収容されている荷１２のパレットサイズに基づいて、複数の保管列２４の間で荷１２を入れ替える配替えを行うように制御してもよい。この場合、一の保管列２４に異なるパレットサイズの荷１２を収容すると、パレットサイズの組み合わせによっては収容効率が低下するおそれがあるところ、荷１２を入れ替えることにより、無駄なスペースを減らし収容効率を向上させることができる。

上述の配替えは、複数の保管列２４のいずれかに同じパレットサイズの荷１２を集約する動作であってもよい。この場合、その保管列２４に収容する荷１２のパレットサイズを統一して、収容効率を向上させることができる。

上述の配替えは、自動倉庫システム１００における入庫及び出庫が行われていない期間に実行されてもよい。この場合、入出庫動作への影響を少なくして、自動倉庫システムのスループット低下の防止を図りうる。

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。

［第1変形例］
図１９〜図２１を参照して第１変形例に係る自動倉庫システム１００を説明する。図１９〜図２１は、自動倉庫システム１００の荷１２の収容状態を説明する状態図である。本変形例は、各保管列２４の起点部２４ｍの位置が保管棚部２２を収容する建物の形状等に対応して異なる点と、３種類のパレットサイズの荷１２を収容する点とで実施形態と相違し、他の構成は同様である。したがって、主に相違点について説明する。

本変形例では、Ｙ軸方向の寸法において、保管列２４Ｄは保管列２４Ｅより短く、保管列２４Ｃは保管列２４Ｄより短く、保管列２４Ｂは保管列２４Ｃより短く、保管列２４Ａは保管列２４Ｂより短い。また、本変形例では、それぞれパレットサイズの異なる荷１２Ａと荷１２Ｂと荷１２Ｃとを収容可能に構成される。荷１２Ｃのパレットサイズは１．２５ｍである。

本変形例では、図１９に示すように、各保管列２４において、パレットサイズを限定せずに荷１２を収容する（以下、「非限定収容モード」という）ことができる。非限定収容モードモードでは、どの保管列であるかに関わらず空いている未収容領域に入庫対象の荷を収容できるので、荷の収容可能数を増やせる場合がある。また、保管列２４Ａ、２４Ｂのように空の保管列を形成することも可能で、この空の保管列は配替えの際の一時収容領域としても使用できる。

本変形例では、図２０に示すように、各保管列２４において、パレットサイズを限定して荷１２を収容する（以下、「限定収容モード」という）ことができる。限定収容モードでは、各保管列２４において、パレットサイズを設定し、この設定パレットサイズの荷に限定して収容する。保管列２４が空になったら、空になった保管列２４の設定パレットサイズは動的に変更されてもよい。図２１の例は、図２０の状態から、保管列２４Ｅの荷１２Ｃをすべて出庫して空になった後に、保管列２４Ｅの設定パレットサイズを変更して、荷１２Ｂを収容した状態を示す。このように、設定パレットサイズを動的に変更することにより、保管棚部２２の使い方の幅が広がり、収容効率の向上を図れる。

［その他の変形例］
実施の形態および第１変形例の説明では、２または３種類のパレットサイズの荷１２を収容する例を示したが、本発明はこれに限られない。自動倉庫システムは、４種類以上のパレットサイズの荷１２を収容するようにしてもよい。また、荷１２のパレットサイズが予め設定されていることは必須ではない。例えば、上限と下限を定め、その間で自由なパレットサイズの荷１２を収容および入出庫可能にしてもよい。

実施の形態の説明では、荷１２の出入口部が保管列２４の一端に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。荷１２の出入口部は保管列２４の両端それぞれに設けられてもよい。

実施の形態の説明では、起点部２４ｍが固定される例を示したが、本発明はこれに限られない。起点部２４ｍは所定の場合に変更されてもよい。

実施の形態の説明では、一の保管列２４の起点部２４ｍに収容された荷１２と同じパレットサイズの荷１２を当該保管列２４に収容する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、未収容領域２４ｋの大きさを整数で除した値に基づく大きさのパレットサイズの荷１２を当該保管列２４に収容するようにしてもよい。

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。この場合、配替えは昇降機構も用いて行われてもよい。

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。

第１台車１４を備えることは必須ではない。第１台車１４に代えて、荷１２を移送可能な別の構成を有する移送手段が備えられてもよい。

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。

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。

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。

１２・・・荷、１４・・・第１台車、１６・・・第２台車、１８・・・制御部、２２・・・保管棚部、２４・・・保管列、２４ｊ・・・既収容領域、２４ｋ・・・未収容領域、２４ｍ・・・起点部、２４ｎ・・・間口部、２６・・・収容部、１００・・・自動倉庫システム。

Claims (7)

1. 被保管物およびパレットを含む荷を収容可能な自動倉庫システムであって、
   起点部から順に第１方向に前記荷を複数並べて収容可能な保管列が、前記第１方向と交差する第２方向に複数連設される保管棚部と、
   前記保管棚部において前記荷の移送を制御する制御部と、
   を備え、
   前記保管列は、互いにパレットサイズの異なる複数の前記荷を並べて収容できることを特徴とする自動倉庫システム。
2. 前記制御部は、一の保管列の起点部に収容された荷のパレットサイズに基づいて、当該一の保管列に収容する他の荷のパレットサイズを決定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、入庫対象の荷のパレットサイズと前記複数の保管列の各未収容領域の大きさとに基づいて、当該入庫対象の荷を収容する保管列を決定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。
4. 被保管物およびパレットを含む荷を収容可能な自動倉庫システムであって、
   起点部から順に第１方向に前記荷を複数並べて収容可能な保管列が、前記第１方向と交差する第２方向に複数連設される保管棚部と、
   前記保管棚部において前記荷の移送を制御する制御部と、
   を備え、
   前記保管列は、互いにパレットサイズの異なる複数の前記荷を並べて収容可能であり、
   前記制御部は、入庫対象の荷のパレットサイズに基づいて、当該入庫対象の荷を収容する保管列を決定することを特徴とする自動倉庫システム。
5. 前記制御部は、前記複数の保管列に収容されている荷のパレットサイズに基づいて、前記複数の保管列の間で荷を入れ替える配替えを行うように制御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. 前記配替えは、前記複数の保管列のいずれかに同じパレットサイズの荷を集約するように実行されることを特徴とする請求項５に記載の自動倉庫システム。
7. 前記配替えは、本自動倉庫システムにおける入庫及び出庫が行われていない期間に実行されることを特徴とする請求項５または６に記載の自動倉庫システム。

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