JP2022156447A - 搬送ロボット稼働設備用防災システム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ロボットを稼働させて物品の搬送を行う設備において、発火した搬送ロボットに対して集中的に消火を行うことで、効率的な初期消火を可能にする。【解決手段】防災システムは、自律走行可能な搬送ロボットを稼働させて物品の搬送を行う設備に設置される防災システムであって、搬送ロボットが自身に搭載されたバッテリを充電するために帰着する充電スペースを囲むように設置される支持体と、支持体の上部に支持され、充電スペース内の火災を検知する火災検知器と、支持体の上部に支持され煙状消火剤を充電スペース内に噴出する消火装置と、火災検知器が火災を検知したときに消火装置を作動させる制御機を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、自律走行可能な搬送ロボットが稼働する設備に設置される防災システムに関するものである。

近年、物流の拠点となる物品倉庫などでは、搬送ロボットを稼働させて物品の搬送を行う設備（所謂、ロボット倉庫）が知られている。このような設備では、自律走行可能な搬送ロボットが用いられており、保管された物品の中から、出荷率が高い物品を選択して特定のスペース（集約スペース）に集中格納する集約作業や、集約スペースの物品から注文された物品を選択して取り出すピッキング作業などの自動化が進められている（下記特許文献１参照）。

特開２０２０－１２８２６６号公報

ロボット倉庫で稼働する搬送ロボットは、電動式であり自身がバッテリ（二次電池）を搭載していることで、熱暴走による火災リスクを抱えている。そして、仮にバッテリの熱暴走などで搬送ロボットが発火する事態になると、稼働中の搬送ロボットは、様々な経路で移動して設備内の物品に近づくので、発火した搬送ロボットのみを対象にした集中的な初期消火を行い難い問題があった。

また、ロボット倉庫は、賃貸借契約のもとで施設を借り受けて営業している場合が多く、このような場合には、契約期限満了で撤去する際に現状復帰義務があることから、大がかりな防災設備を設置し難いという事情がある。このような事情が無い場合であっても、ロボット倉庫全体を対象にした消火で対処しようとすると、保管された物品やロボット倉庫の設備が消火剤で汚染される問題が生じる。

本発明は、このような事情に対処するために提案されたものである。すなわち、ロボット倉庫において、発火した搬送ロボットに対して集中的に消火を行うことで、効率的な初期消火を可能にすること、ロボット倉庫の撤去時に現状復帰し易いシステムにすること、保管された物品やロボット倉庫の設備が消火剤で汚染されないようにすること、などを課題としている。

このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
自律走行可能な搬送ロボットを稼働させて物品の搬送を行う設備に設置される防災システムであって、前記搬送ロボットが自身に搭載されたバッテリを充電するために帰着する充電スペースを囲むように設置される支持体と、前記支持体の上部に支持され、前記充電スペース内の火災を検知する火災検知器と、前記支持体の上部に支持され消火剤を前記充電スペース内に噴出する消火装置と、前記火災検知器が火災を検知したときに前記消火装置を作動させる制御機を備えることを特徴とする搬送ロボット稼働設備用防災システム。

このような特徴を有する搬送ロボット稼働設備用防災システムは、発火した搬送ロボットに対して集中的に消火を行うことで、効率的な初期消火を行うことができ、また、撤去時に現状復帰し易く、保管された物品やロボット倉庫の設備が消火剤で汚染されないシステムを構築することができる。

搬送ロボットが稼働する設備の概要を示した説明図。 本発明の実施形態に係る搬送ロボット稼働設備用防災システムの説明図。 搬送ロボットの出入口の構成例を示した説明図。 搬送ロボット稼働設備用防災システムのシステム構成例を示した説明図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る搬送ロボット稼働設備用防災システム（以下、防災システムという）が設置される設備（以下、ロボット倉庫Ｆという）の一例を示している。ロボット倉庫Ｆは、様々な種類の物品がラック（棚）Ｒに収納された状態で保管されており、床面上を自律走行する搬送ロボットＴが稼働することで、ラックＲに収納された物品を選択して搬送する設備である。搬送ロボットＴの形態は様々であるが、一例として、選択されたラックＲの下側に搬送ロボットＴを入り込ませ、搬送ロボットＴがラックＲを持ち上げて、ラックＲを介して物品を搬送する形態などがある。

このようなロボット倉庫Ｆで稼働する搬送ロボットＴは、自律走行可能にするための電動式走行部を備え、電動式走行部の電源となるバッテリ（二次電池）を搬送ロボットＴ自身が搭載している。ロボット倉庫Ｆには、搬送ロボットＴに搭載されたバッテリを充電するための充電スペースＣｓが設けられている。充電スペースＣｓには、充電器Ｃｒが配備され、搬送ロボットＴは、バッテリ残量が少なくなると、充電スペースＣｓに帰着して、充電器Ｃｒに自ら接続することでバッテリの充電を行う。

このようなロボット倉庫Ｆは、前述したように、賃貸借契約のもとで施設を借り受けて営業している場合には、撤去する際に現状復帰義務があることから、大がかりな防災設備を設置し難い事情があるが、搬送ロボットＴが発火した場合には、自律走行する搬送ロボットＴの移動で発火元の初期消火が困難であり、初期消火に失敗すると、搬送ロボットＴの性質上、稼働中には物品に近づくことが避けられないので、物品を含めたロボット倉庫Ｆ全体に火災が広がる事態になりかねない。

本発明の実施形態は、このような事情に対処できるものであり、搬送ロボットＴがロボット倉庫Ｆにおける充電スペースＣｓに帰着することに着目して、充電スペースＣｓ内で消火を行うことで、効果的な初期消火の実現を可能にし、発火元の搬送ロボットＴのみを集中的に消火して、保管された物品やロボット倉庫Ｆの施設が消火剤で汚染される不具合を回避し、撤去時の現状復帰を行い易くした消火システムを提供している。

図２に示すように、本発明の実施形態に係る防災システム１は、支持体２と、火災検知器３と、消火装置４と、制御機１０を備えている。

支持体２は、火災検知器３と消火装置４を支持するものであり、搬送ロボットＴが自身に搭載されたバッテリを充電するために帰着する充電スペースＣｓを囲むように設置される。支持体２は、例えば、Ｌ型アングルなどのフレーム材を用いることができるが、消火装置４から噴出される消火剤を充電スペースＣｓに閉じ込めるために、充電スペースＣｓの周りを囲む壁材を用いることが好ましい。

支持体２の設置は、充電スペースＣｓに設けられる充電器Ｃｒの外側に沿って配備され、支持体２を壁材とする場合には、隣接する壁材の縦辺を密着させて、支持体２の内側に閉じた空間を形成する。図示の例では、支持体２で囲まれた空間の上部を開放しているが、火災検知器３と消火装置４を支持体２で囲まれた空間内に配置して、支持体２で囲まれた空間の上部を板材等で覆うようにしてもよい。

支持体２を壁材にした場合、壁材には、搬送ロボットＴの出入口２Ａを開口させる。出入口２Ａは、搬送ロボットＴの高さ及び幅に応じて形成され、搬送ロボットＴが通過するのに必要且つ十分な大きさに設定することが好ましい。出入口２Ａを大きくして、搬送ロボットＴの通過を円滑化したい場合には、図３に示すように、出入口２Ａに可撓性のシートなどでカーテン２Ｂを設け、搬送ロボットＴの通過時にのみ出入口２Ａが開放されるようにすることで、消火装置４から噴出した消火剤が充電スペースＣｓの外に拡散するのを抑えることができる。支持体２やカーテン２Ｂは、難燃性或いは不燃性の材料を採用することが好ましい。

火災検知器３は、支持体２の上部に支持され、充電スペースＣｓ内の火災を検知する。火災検知器３の一例としては、３波長式の炎検知器を用いることができる。３波長式の炎検知器は、火炎以外の熱源や照明光には反応し難いので、充電スペースＣｓ内での発火を高い信頼性で検知することができる。また、火災検知器３として、煙検知器を用いる場合には、支持体２で囲まれた空間の上部を板材等で覆うことが必要になる。

消火装置４は、支持体２の上部に支持され、煙状消火剤を充電スペースＣｓ内に噴出する。消火装置４が噴出する消火剤は、充電器Ｃｒや搬送ロボットＴに搭載されたバッテリの漏電を避けるために、水系以外の消火剤を用いるが、特に、撤去時の現状復帰を考慮した場合に、消火後の残留物が少ないことが求められるので、エアロゾルなどの煙状消火剤を用いる。なお、煙状消火剤以外のものとして、窒素等の不活性ガスを用いた消火剤でもよい。

消火装置４として用いられるエアロゾル消火装置は、消火成分（炭酸カリウム・炭酸水素カリウム）を煙状に噴出し、火炎の中の燃焼ラジカルと消火成分のＫラジカルとが結合し、燃焼ラジカルの連鎖反応を抑制して、火炎の燃焼を速やかに抑え込む。エアロゾル消火装置は、ガス消火設備にあるような高圧ガス容器を持たず、配管も必要としないため、小型且つ設置が容易であると共に、撤去時の現状復帰も容易に行うことができる。

制御機１０は、火災検知器３が火災を検知したときに消火装置４を作動させる。制御機１０は、例えば、配線Ｌ１で火災報知器３に接続され、配線Ｌ２で消火装置４に接続されている。火災検知器３が火災を検知して、警報信号が制御機１０に入力されると、制御機１０は、消火装置４を作動させて、煙状消火剤を支持体２で囲まれた充電スペースＣｓに放出する。制御機１０は、一例として、消火装置４の作動に合わせて警報器の音響を鳴動させる。

制御機１０は、図４に示すように、子機１１と親機１２によって構成することができる。子機１１は、ロボット倉庫Ｆ内に設置され、複数の充電スペースＣｓに対してそれぞれ設置される火災検知器３と消火装置４が配線接続されている。これに対して親機１２は、ロボット倉庫Ｆの外に設けられる管理棟Ｍなどに設置され、単数又は複数の子機１１と無線通信で接続されている。

この際、子機１１は、制御機１０として、火災検知器３からの警報信号に基づく消火装置４の作動を行うと共に、中継器として機能して、親機１２との信号送受信を行う。すなわち、親機１２は、子機１１を経由して、各充電スペースＣｓに設置された火災検知器３の状態信号を常時又は定期的に受信しており、火災検知器３から警報信号が送信された場合には、送信元の火災検知器３が設置された充電スペースＣｓを特定して表示し、警報器の音響を鳴動する、などの動作を行う。

以上説明した防災システム１によると、支持体２に火災検知器３と消火装置４を一体に装備しておくことで、ロボット倉庫Ｆの充電スペースＣｓに対して、簡易に設置することができ、また、撤去時にも簡易に支持体２を取り外して、簡易に現状復帰させることができる。

また、防災システム１は、消火剤等を送る配管が不要であり、配線も充電スペースＣｓ近くの限定された範囲に収められるので、これによっても、簡易に設置することが可能であり、また、撤去時に簡易に現状復帰させることが可能になる。

そして、防災システム１は、充電スペースＣｓに搬送ロボットＴが帰着することに着目して、充電スペースＣｓ内で消火を行うことで、効果的な初期消火を可能にし、発火元の搬送ロボットＴのみを集中的に消火することで、ロボット倉庫Ｆに保管された物品やロボット倉庫Ｆの施設が消火剤で汚染される不具合を回避することができる。

この際、搬送ロボットＴの稼働システムにおいて、火災等の不具合が生じた搬送ロボットＴを直ちに充電スペースＣｓに帰還させる制御を追加することで、更に効果的な初期消火の実現が可能になる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、自律走行ロボットとして、物品を搬送する搬送ロボットを例に説明したが、建物内を自律走行で巡回する警備ロボットや清掃ロボットなどに本発明を適用するようにしてもよい。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１ 搬送ロボット稼働設備用防災システム（防災システム）、２ 支持体、
２Ａ 出入口、２Ｂ カーテン、３ 火災検知器、４ 消火装置、
１０ 制御機、１１ 子機、１２ 親機，Ｆ ロボット倉庫、
Ｔ 搬送ロボット、Ｃｓ 充電スペース、Ｃｒ 充電器、Ｍ 管理棟、
Ｌ１，Ｌ２ 配線

Claims (3)

1. 自律走行可能な搬送ロボットを稼働させて物品の搬送を行う設備に設置される防災システムであって、
   前記搬送ロボットが自身に搭載されたバッテリを充電するために帰着する充電スペースを囲むように設置される支持体と、
   前記支持体の上部に支持され、前記充電スペース内の火災を検知する火災検知器と、
   前記支持体の上部に支持され消火剤を前記充電スペース内に噴出する消火装置と、
   前記火災検知器が火災を検知したときに前記消火装置を作動させる制御機を備えることを特徴とする搬送ロボット稼働設備用防災システム。
2. 前記支持体は、前記充電スペースを囲む壁材を備え、
   前記壁材には、前記搬送ロボットの出入口が開口していることを特徴とする請求項１に記載された搬送ロボット稼働設備用防災システム。
3. 前記制御機は、前記火災検知器及び前記消火装置が配線接続された子機と、該子機と無線通信で接続された親機を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載された搬送ロボット稼働設備用防災システム。
   

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