JP2022188876A

JP2022188876A - 物品収容設備

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Publication number: JP2022188876A
Application number: JP2021097135A
Authority: JP
Inventors: 雅哉宮本; Masaya Miyamoto; 伊二見; Osamu Futami; 裕也吉川; Yuya Yoshikawa
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2021-06-10
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2022-12-22
Anticipated expiration: 2041-06-10
Also published as: JP7444138B2

Abstract

【課題】規模の増大を抑えつつ、効率的に多くの物品を取り扱うことができる物品収容設備を実現する。【解決手段】収容部に収容される物品は、収容棚に収容される期間が特定期間以下である第１種物品と特定期間よりも長い第２種物品とに区分されている。制御システムは、第１種物品の入庫処理＃１０と第２種物品の出庫処理＃２０とを実行する場合、第２種物品の出庫処理＃２０の開始から待機時間ＷＰの経過後であって出庫処理＃２０が完了する前に、第１種物品の入庫処理＃１０を開始する。【選択図】図３

Description

本発明は、搬送装置を用いて収容部に対する物品の入出庫を行う制御システムを備えた物品収容設備に関する。

特許第３６１１０８７号公報（特許文献１）には、搬送装置（自走台車（１６）、スタッカークレーン（５））を用いて収容部（１）に対する物品（Ａ）の入出庫を行う制御システム（管理用制御装置（Ｈ１）、搬送制御装置（Ｈ））を備えた物品収容設備（物品保管設備）が開示されている（背景技術において括弧内の名称及び符号は参照する文献のもの。）。搬送装置は、制御システムからの搬入指令に基づいて、物品（Ａ）を収容部（１）に収容している。また、搬送装置は、制御システムからの搬出指令に基づいて、物品（Ａ）を収容部（１）から取り出して搬出している。搬入されたそれぞれの物品（Ａ）は、複数の収容部（１）において一定の期間、いわゆる在庫として保管されている。

特許文献１では、物品（Ａ）を搬出する作業（第１作業）の後、別の物品（Ａ）を搬入する作業（第２作業）、さらに別の物品（Ａ）を搬入する作業（第３作業）が、記載の順序で予定されている場合に、より効率的に搬送作業が実行できるように制御されている。例えば、第１作業の対象となる収容部（１）と第２作業の対象となる収容部（１）とが離間しており、第１作業の対象となる収容部（１）と第３作業の対象となる収容部（１）とが近接している場合には、予定されている作業順序に拘わらず、第１作業の後で第３作業を先に実行するようにして、搬送装置の移動距離を短くし、搬送効率を向上させている。

特許第３６１１０８７号公報

ところで、このような物品収容設備では、上記のようにいわゆる複数種の物品を在庫として保管し、注文に応じて当該物品が搬出されるような用途（一般的な出荷）に限らず、例えば物品の搬送順序の並び替えや物品を搬送先毎に仕分ける仕分け処理等のために、物品を入庫して一時的に保管した後に入庫順序と異なる順序で出庫する用途に利用される場合もある。このような一時的な保管が長時間に及ぶと在庫として保管すべき物品の収容部が圧迫され、物品収容設備の収容効率や搬送効率が低下する可能性がある。また、このために物品収容設備の規模を拡大する必要が生じる可能性もある。特許文献１では、一般的な出荷の用途において搬送効率を向上させることについては、言及されているが、一時的に物品を保管する用途に品収容設備が利用される場合も含めた物品収容設備の使用効率の向上については言及されていない。即ち、物品収容設備の使用効率には、まだ向上の余地がある。

上記背景に鑑みて、規模の増大を抑えつつ、効率的に多くの物品を取り扱うことができる物品収容設備の実現が望まれる。

上記に鑑みた物品収容設備は、物品を収容可能な収容部を複数備えた収容棚と、前記収容棚への前記物品の入庫が行われる入庫部と、前記収容棚からの前記物品の出庫が行われる出庫部と、前記入庫部と複数の前記収容部の何れかとの間で前記物品を搬送する入庫動作、及び、複数の前記収容部の何れかと前記出庫部との間で前記物品を搬送する出庫動作を行う搬送装置と、前記搬送装置の制御を行う制御システムと、を備えた物品収容設備であって、前記制御システムは、出庫数を設定し、前記収容棚に収容されていた前記出庫数の前記物品を規定の出庫期間内に前記出庫部へ搬送するように前記搬送装置を制御する出庫処理と、入庫数を設定し、前記入庫部に搬送されてきた前記入庫数の前記物品を規定の入庫期間内に前記収容棚のいずれかの前記収容部へ搬送するように前記搬送装置を制御する入庫処理と、を実行し、前記物品は、前記収容棚に収容される期間が予め定められた特定期間以下である第１種物品と、前記収容棚に収容される期間が前記特定期間よりも長い第２種物品と、に区分され、前記制御システムは、前記第１種物品の前記入庫処理と前記第２種物品の前記出庫処理とを実行する場合、前記第２種物品の前記出庫処理の開始から予め規定された待機時間の経過後であって前記出庫処理が完了する前に、前記第１種物品の前記入庫処理を開始する。

第１種物品及び第２種物品の内、第１種物品は、入庫された後、相対的に短期間で出庫される物品であり、収容部を長期間占有することがない。１つの物品収容設備において、第１種物品と第２種物品との双方を取り扱う場合、このような第１種物の保管のために専用の収容部を確保しようとすると、全体の収容部の数が多く必要となるため、収容棚の規模が大型化し易い。本構成によれば、第２種物品の出庫処理の開始から規定の待機時間経過後であって出庫処理が完了する前に、第１種物品の入庫処理を開始する。第２種物品の出庫処理を開始すると、収容棚における空の収容部の数が次第に増加する。第２種物品の出庫処理の開始から待機時間経過後に第１種物品の入庫処理を開始することで、第２種物品の出庫処理により生じた空の収容部を有効に利用して第１種物品を収容することができる。従って、本構成によれば、規模の増大を抑えつつ、効率的に多くの物品を取り扱うことができる。

物品収容設備のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する例示的且つ非限定的な実施形態についての以下の記載から明確となる。

物品収容設備の一例を示す斜視図制御システムの一例を示す模式的ブロック図入庫処理及び出庫処理の一例を示すタイムチャートと、物品収容設備に収容される物品の物品数の推移の一例を示すグラフ第１種物品の出庫処理を始めるまでの規定の期間を示す図移動処理の可否を判断する手順を示すフローチャート物品収容設備の他の例を示す斜視図

以下、物品収容設備の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、物品収容設備１００は、物品Ｗを収容可能な収容部１０を複数備えた収容棚１と、収容棚１への物品Ｗの入庫が行われる入庫部２と、収容棚１からの物品Ｗの出庫が行われる出庫部３と、入庫部２と複数の収容部１０の何れかとの間で物品Ｗを搬送する入庫動作、及び、複数の収容部１０の何れかと出庫部３との間で前記物品Ｗを搬送する出庫動作を行う搬送装置４とを備えている。ここで、搬送装置４により物品Ｗが搬送される方向を搬送方向Ｘとし、当該搬送方向Ｘにおける一方側を搬送方向第１側Ｘ１、他方側を搬送方向第２側Ｘ２とする。本実施形態では、収容棚１は、複数の収容部１０を形成する棚部２０を上下方向Ｚに複数段備えている。上下方向Ｚにおける一方側は上方側Ｚ１であり、他方側は下方側Ｚ２である。また、搬送装置４は、複数の搬送ユニット５と、第１リフタ４５（入庫リフタ）と、第２リフタ４６（出庫リフタ）とを備えている。複数の搬送ユニット５は、それぞれの段の棚部２０に対応して配置されている。

収容棚１には、複数の物品Ｗが奥行方向Ｙに並べて収納可能な収容部１０が形成されている。収容部１０は、物品Ｗを下方側Ｚ２から支持する。物品Ｗは、例えば、段ボールケースやコンテナケース等であり、これらの内部に商品等が収容されている。本実施形態において、奥行方向Ｙは、搬送方向Ｘ及び上下方向Ｚに直交する方向である。尚、本実実施形態では、搬送方向Ｘ及び奥行方向Ｙは、水平面に沿う方向であり、上下方向Ｚは鉛直方向に沿う方向である。収容棚１を構成する棚部２０は、搬送方向Ｘに沿って配設置されて搬送ユニット５が走行する走行レール３０を挟んで、奥行方向Ｙの両側に配置されている。即ち、収容棚１は、搬送ユニット５の走行経路を挟んで奥行方向Ｙに対向するように一対設置されている。当然ながら、収容棚１は、搬送ユニット５の走行経路に対して奥行方向Ｙの一方側にのみ設けられていてもよい。尚、それぞれの棚部２０（収容部１０）において、奥行方向Ｙに沿って走行レール３０の側を奥行方向手前側Ｙ１、走行レール３０に沿って走行レール３０とは反対側を奥行方向奥側Ｙ２と称する。

また、本実施形態では、入庫部２及び出庫部３の双方が収容棚１に対して搬送方向第１側Ｘ１に配置されている。収容棚１に入庫される物品Ｗは、例えば不図示の入出荷用車両などから不図示の移載装置（移載ロボット）や作業者により入庫部２に搬入される。また、収容棚１から出庫された物品Ｗは、出庫部３から不図示の移載装置や作業者によって、入出荷用車両などに搬出される。尚、本実施形態では、入庫部２に入庫コンベヤ４１が設けられ、出庫部３に出庫コンベヤ４２が設けられている。入庫コンベヤ４１は、入庫部２において物品Ｗを搬送方向第２側Ｘ２に向けて搬送する。出庫コンベヤ４２であり、出庫部３において物品Ｗを搬送方向第１側Ｘ１に向けて搬送する。入庫コンベヤ４１及び出庫コンベヤ４２として、例えば、ローラコンベヤ又はベルトコンベヤを用いることができる。

図１に示すように、搬送方向Ｘにおいて、入庫部２及び出庫部３と、収容部１０との間には、上述した第１リフタ４５（入庫リフタ）及び第２リフタ４６（出庫リフタ）に加えて、第１中継コンベヤ４３及び第２中継コンベヤ４４が備えられている。第１中継コンベヤ４３は、入庫用中継コンベヤであり、物品Ｗを搬送方向第２側Ｘ２に向けて搬送する。第２中継コンベヤ４４は、出庫用中継コンベヤであり、物品Ｗを搬送方向第１側Ｘ１に向けて搬送する。第１中継コンベヤ４３及び第２中継コンベヤ４４として、例えば、ローラコンベヤやベルトコンベヤを用いることができる。

収容棚１に入庫される物品Ｗは、入庫部２から第１リフタ４５、第１中継コンベヤ４３、及び搬送ユニット５を介して収容部１０に搬送される。また、収容棚１から出庫される物品Ｗは、収容部１０から搬送ユニット５、第２中継コンベヤ４４及び第２リフタ４６を介して出庫部３に搬送される。従って、入庫動作及び出庫動作を行う搬送装置４には、複数の搬送ユニット５、第１リフタ４５、第２リフタ４６、第１中継コンベヤ４３、第２中継コンベヤ４４、が含まれる。尚、上述したように、入庫部２及び出庫部３がローラコンベヤ又はベルトコンベヤにより構成されている場合、入庫部２及び出庫部３の少なくとも一部が搬送装置４に含まれていてもよい。

図１に示すように、本実施形態では、複数の棚部２０が配置された高さのそれぞれに、第１中継コンベヤ４３及び第２中継コンベヤ４４が設けられている。そして、搬送方向Ｘにおいて、入庫部２と第１中継コンベヤ４３との間に第１リフタ４５が設けられ、出庫部３と第２中継コンベヤ４４との間に第２リフタ４６が設けられている。第１リフタ４５及び第２リフタ４６は、上下方向Ｚに沿って昇降可能に（上下方向Ｚに移動可能に）構成されている。第１リフタ４５が入庫コンベヤ４１に対応する高さに昇降した状態で、第１リフタ４５と入庫コンベヤ４１との間で物品Ｗが搬送され、第１リフタ４５がいずれかの第１中継コンベヤ４３に対応する高さに昇降した状態で、第１リフタ４５と当該第１中継コンベヤ４３との間で物品Ｗが搬送される。また、第２リフタ４６が出庫コンベヤ４２に対応する高さに昇降した状態で、第２リフタ４６と出庫コンベヤ４２との間で物品Ｗが搬送され、第２リフタ４６がいずれかの第２中継コンベヤ４４に対応する高さに昇降した状態で、第２リフタ４６と当該第２中継コンベヤ４４との間で物品Ｗが搬送される。

即ち、複数の搬送ユニット５は、それぞれの段の棚部２０に対応して配置されている。そして、第１リフタ４５は、それぞれの搬送ユニット５との間、及び、入庫部２との間で物品Ｗを受け渡し可能に構成されて、上下方向Ｚに沿って物品Ｗを搬送する。第２リフタ４６は、それぞれの搬送ユニット５との間、及び、出庫部３との間で物品Ｗを受け渡し可能に構成されて、上下方向Ｚに沿って前記物品Ｗを搬送する。

本実施形態では、第１リフタ４５とそれぞれの搬送ユニット５との間に、それぞれ第１中継コンベヤ４３が備えられおり、第１リフタ４５は、それぞれの第１中継コンベヤ４３を介してそれぞれの搬送ユニット５との間で物品Ｗを受け渡し可能に構成されている。また、第２リフタ４６とそれぞれの搬送ユニット５との間に、それぞれ第２中継コンベヤ４４が備えられおり、第２リフタ４６は、それぞれの第２中継コンベヤ４４を介してそれぞれの搬送ユニット５との間で物品Ｗを受け渡し可能に構成されている。また、本実施形態では、第１リフタ４５は、入庫部２との間で物品Ｗを受け渡し可能とするために、コンベヤ（ローラコンベヤやベルトコンベヤ）を備えて構成されている。同様に、第２リフタ４６は、出庫部３との間で物品Ｗを受け渡し可能とするために、コンベヤ（ローラコンベヤやベルトコンベヤ）を備えて構成されている。

尚、上記においては、入庫部２及び出庫部３の機能を特定して説明したが、その時々の物品収容設備１００の状態に応じて、入庫部２が出庫部３として機能し、出庫部３が入庫部２として機能することを妨げるものではない。この場合において、第１リフタ４５、第２リフタ４６、第１中継コンベヤ４３、第２中継コンベヤ４４についても同様であり、何れも入庫動作及び出庫動作の双方において利用される形態であってもよい。また、例えば、入庫部２及び出庫部３が共に入庫部２として機能して、２つの入庫部２から物品Ｗが入庫される形態を妨げるものではない。同様に、入庫部２及び出庫部３が共に出庫部３として機能して、２つの出庫部３から物品Ｗが出庫される形態を妨げるものでもない。

搬送ユニット５は、収容部１０に対して奥行方向手前側Ｙ１を搬送方向Ｘに沿って走行して、収容部１０と第１中継コンベヤ４３との間、及び収容部１０と第２中継コンベヤ４４との間で物品Ｗを搬送する。搬送ユニット５は、搬送方向Ｘに走行する走行動作と、収容部１０、第１中継コンベヤ４３、第２中継コンベヤ４４と、自車との間で物品Ｗを移載する移載動作とを行う。搬送ユニット５は、収容棚１に入庫する物品Ｗを、第１中継コンベヤ４３から収容部１０に搬送し、収容棚１から出庫する物品Ｗを、収容部１０から第２中継コンベヤ４４に搬送する。図１に示すように、本実施形態では、搬送ユニット５の走行経路は、収容棚１の棚部２０各段に対応して、収容棚１の段数（言い換えれば、上下方向Ｚに並ぶ棚部２０の数）と同数形成されている。搬送ユニット５の走行経路は、上下方向Ｚの同じ位置において奥行方向Ｙに対向するように配置された一対の走行レール３０によって形成されている。尚、図１には、最も上方側Ｚ１に配置された搬送ユニット５のみが示されている。

搬送ユニット５は、収容部１０、第１中継コンベヤ４３及び第２中継コンベヤ４４に対して物品Ｗを移載可能な移載装置５０を備えている。搬送ユニット５は、移載装置５０を用いて物品Ｗの移載動作を行う。上述したように、本実施形態では、搬送ユニット５の走行経路を挟んで奥行方向Ｙに対向するように一対の収容棚１が設けられており、搬送ユニット５は、一対の収容棚１のいずれの収容部１０に対しても、移載装置５０を用いて物品Ｗを移載可能に構成されている。本実施形態では、移載装置５０が第１移載装置５１と第２移載装置５２との２つを備えており、同時に２つの物品Ｗを移載可能に構成されている形態を例示している。しかし、移載装置５０は１つでも良いし、３つ以上であってもよい。また、搬送ユニット５は、移載装置５０を支持して搬送ユニット５を搬送方向Ｘに沿って走行させる走行装置５３（図２参照）、及び移載対象の物品Ｗの有無や位置、搬送ユニット５の走行速度などを検出するセンサ群５４（図２参照）を備えている。

移載装置５０は、物品Ｗを奥行方向Ｙに移動させて物品Ｗを移載するように構成されている。具体的には、移載装置５０は、物品Ｗを奥行方向手前側Ｙ１に移動させることで、収容部１０、第１中継コンベヤ４３、第２中継コンベヤ４４等の移載対象箇所から搬送ユニット５に物品Ｗを移載し、物品Ｗを奥行方向奥側Ｙ２に移動させることで、搬送ユニット５から移載対象箇所に物品Ｗを移載する。移載対象箇所から搬送ユニット５に移載された物品Ｗは、搬送ユニット５が備える支持部（移載装置５０が備える支持部又は走行装置５３が備える支持部等）に支持されることで、搬送ユニット５に保持される。

ユニットコントローラ５５は、搬送ユニット５の作動を制御する装置である。ユニットコントローラ５５は、ＣＰＵ等の演算処理装置を備えると共にメモリ等の周辺回路を備えている。これらのハードウェアと、演算処理装置等のハードウェア上で実行されるプログラムとの協働により、ユニットコントローラ５５の各機能が実現される。ユニットコントローラ５５は、例えば、センサ群５４が備える各種センサの検出情報に基づきモータなどの各種アクチュエータの駆動を制御することで、搬送ユニット５の作動を制御する。ユニットコントローラ５５は、走行動作を行うように走行装置５３の作動を制御すると共に、移載動作を行うように移載装置５０の作動を制御する。

ユニットコントローラ５５に対する搬送指令は、設備全体を制御する設備コントローラＨからそれぞれのユニットコントローラ５５に対して与えられる。設備コントローラＨは、ＣＰＵ等の演算処理装置を備えると共にメモリ等の周辺回路を備え、これらのハードウェアと、演算処理装置等のハードウェア上で実行されるプログラムとの協働により、各機能を実現させる。本実施形態では、それぞれの搬送ユニット５に通信部５６が備えられ、設備コントローラＨとそれぞれのユニットコントローラ５５とが、ワイヤレス通信によって通信可能に構成されている。当然ながら、走行レール３０に沿って通信線が配置され、有線通信によって設備コントローラＨとそれぞれのユニットコントローラ５５とが、通信可能に構成されていてもよい。

図２に示すように、設備コントローラＨは、入庫コンベヤ４１、出庫コンベヤ４２、第１中継コンベヤ４３、第２中継コンベヤ４４、第１リフタ４５、第２リフタ４６を含むコンベヤ装置４０の作動を制御すると共に、搬送指令によってそれぞれの搬送ユニット５を制御する。また、それぞれの搬送ユニット５は、それぞれの搬送ユニット５が備えるユニットコントローラ５５によってそれぞれの搬送ユニット５を自律制御する。上述したように、搬送ユニット５、第１中継コンベヤ４３、第２中継コンベヤ４４、第１リフタ４５、第２リフタ４６は、搬送装置４に相当する。そして、設備コントローラＨ及びユニットコントローラ５５は、搬送装置４の制御を行う制御システム６に相当する。尚、ユニットコントローラ５５は、設備コントローラＨからの搬送指令に基づいて搬送ユニット５を制御するので、少なくとも設備コントローラＨが制御システム６に相当すると考えることもできる。

制御システム６は、搬送装置４に入庫動作をさせるための入庫処理＃１０（図３参照）と、搬送装置４に出庫動作をさせるための出庫処理＃２０（図３参照）とを実行することができる。入庫処理＃１０とは、入庫数を設定し、入庫部２に搬送されてきた入庫数の物品Ｗを規定の入庫期間内に収容棚１のいずれかの収容部１０へ搬送するように搬送装置４を制御する処理である。また、出庫処理＃２０とは、出庫数を設定し、収容棚１に収容されていた出庫数の物品Ｗを規定の出庫期間内に出庫部３へ搬送するように搬送装置４を制御する処理である。尚、規定の入庫期間とは、例えば図３における時刻ｔ１から時刻ｔ４の期間、時刻ｔ５から時刻ｔ６の期間に相当し、規定の出庫期間とは、例えば図３における時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間、時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間、時刻ｔ４から時刻ｔ６の期間、時刻ｔ６から時刻ｔ７の期間に相当する。

本実施形態では、物品Ｗが、収容棚１に収容される期間が予め定められた特定期間以下である第１種物品と、収容棚１に収容される期間が特定期間よりも長い第２種物品とに区分されている。ここで、「特定期間」の長さは任意に設定可能である。本実施形態では、「特定期間」は、例えば、数時間から十数時間、長くても２４時間程度までの期間に設定される。一般的に、本実施形態のような物品収容設備１００は、物品Ｗを在庫として保管し、注文に応じて当該物品Ｗが搬出されるような用途に利用されている。しかし、このような用途に限らず、物品Ｗの搬送順序の並び替えや物品Ｗを搬送先毎に仕分ける仕分け処理等のために、一時的に物品Ｗを置くために物品収容設備１００を利用することもできる。このような一時的な保管が長時間に及ぶと在庫として保管すべき物品Ｗの収容部１０が圧迫され、物品収容設備１００の収容効率や搬送効率が低下する可能性がある。また、このために物品収容設備の規模を拡大する必要が生じる可能性もある。本実施形態では、このような物品Ｗの搬送順序の並び替えや仕分け処理等のために一時的に保管される物品Ｗが第１種物品に区分される。従って、「特定期間」は、このような物品Ｗの搬送順序の並び替えや仕分け処理等のために一時的に収容棚１に収容される場合の収容期間を含むように設定される。

本実施形態の物品収容設備１００は、収容棚１の規模を比較的小さく抑えつつ、比較的多くの物品Ｗを取り扱うことができるように構成されている。詳細は後述するが、図３に示すように、制御システム６は、第１種物品（例えばＡ物品）の入庫処理＃１０と第２種物品（例えばＢ物品）の出庫処理＃２０とを実行する場合、第２種物品の出庫処理＃２０＃１）の開始（時刻ｔ４（時刻ｔ４２））から予め規定された待機時間ＷＰの経過後であって当該出庫処理＃２０（＃１）が完了する前に（時刻ｔ６（時刻ｔ６１）よりも前に）、第１種物品の入庫処理＃１０（＃２）を開始する。

図３のタイムチャートは、２４時間ごとに繰り返し実行される複数の入庫処理＃１０及び出庫処理＃２０の一例を示している。また、図３のグラフは、物品収容設備１００に収容される物品Ｗの物品数の推移の一例を示している。時刻ｔ１から、第２種物品（Ｂ物品、Ｃ物品、Ｄ物品）を収容部１０に補充する補充入庫処理＃６が実行される。補充入庫処理＃６によって、物品収容設備１００に収容されている物品数が時刻ｔ１から増加し始める。

本実施形態では、補充入庫処理＃６の実行と並行して、第２種物品であるＣ物品を出庫するＣ物品出庫処理＃４、及び、第２種物品であるＤ物品を出庫するＤ物品出庫処理＃５が実行される。Ｃ物品出庫処理＃４は、時刻ｔ２に開始され、時刻ｔ３（時刻ｔ３１）において終了する。補充入庫処理＃６において入庫される物品数は、Ｃ物品出庫処理＃４において出庫される物品数よりも多く、時刻ｔ２以降、増加速度は鈍化するが、引き続き、収容されている物品数は増加している。

Ｄ物品出庫処理＃５は、時刻ｔ３（時刻ｔ３２）に開始され、時刻ｔ４（時刻ｔ４１）において終了する。Ｃ物品出庫処理＃４の終了時刻とＤ物品出庫処理＃５の開始時刻は共に時刻ｔ３であるが、Ｃ物品出庫処理＃４とＤ物品出庫処理＃５とは重複することなく実行される。Ｃ物品出庫処理＃４が終了する時刻ｔ３１よりも後の時刻ｔ３２においてＤ物品出庫処理＃５が開始される。Ｄ物品出庫処理＃５において出庫される物品数は、補充入庫処理＃６において入庫される物品数よりも多く、時刻ｔ３以降、収容されている物品数は減少する。

本実施形態では、補充入庫処理＃６及びＤ物品出庫処理＃５が時刻ｔ４で終了し、Ｂ物品出庫処理＃１が実行される。Ｄ物品出庫処理＃５の終了時刻とＢ物品出庫処理＃１の開始時刻は共に時刻ｔ４であるが、Ｄ物品出庫処理＃５とＢ物品出庫処理＃１とは重複することなく実行される。また、補充入庫処理＃６ＣとＢ物品出庫処理＃１とは重複することなく実行される。Ｂ物品出庫処理＃１は、Ｄ物品出庫処理＃５が終了する時刻ｔ４１及び補充入庫処理＃６が終了する時刻ｔ４３よりも後の時刻ｔ４２に開始される。補充入庫処理＃６が終了しているため、Ｂ物品出庫処理＃１に伴って、物品収容設備１００に収容されている物品数は時刻ｔ４以降、さらに減少する。

時刻ｔ４においてＢ物品出庫処理＃１が開始した後、待機時間ＷＰの経過後であってＢ物品出庫処理＃１が完了する前の時刻ｔ５にＡ物品入庫処理＃２の実行が開始される。Ｂ物品出庫処理＃１とＡ物品入庫処理＃２とは重複して実行される。第２種物品の出庫処理＃２０であるＢ物品出庫処理＃１を開始すると、収容棚１に保管されている物品数が減少し、空の収容部１０の数が次第に増加する。Ｂ物品出庫処理＃１の開始から待機時間ＷＰの経過後に第１種物品の入庫処理であるＡ物品入庫処理＃２が開始されることで、Ｂ物品出庫処理＃１により生じた空の収容部１０を有効に利用して第１種物品であるＡ物品を収容することができる。Ａ物品入庫処理＃２において入庫される物品数は、Ｂ物品出庫処理＃１において出庫される物品数よりも多く、時刻ｔ５以降、収容されている物品数は増加する。上述したように、Ａ物品入庫処理＃２の開始前に、空の収容部１０の数が十分増えているため、収容部１０の数を増やさなくてもＡ物品（第１種物品）を適切に収容部１０に収容することができる。

そして、制御システム６は、時刻ｔ６において、第２種物品の出庫処理＃２０であるＢ物品出庫処理＃１と第１種物品の入庫処理＃１０であるＡ物品入庫処理＃２との双方が完了した後、規定の期間ＡＰ内に第１種物品の出庫処理＃２０であるＡ物品出庫処理＃３を開始する。Ｂ物品出庫処理＃１が完了してから、迅速にＡ物品出庫処理＃３を開始するため、第１種物品の出庫処理＃２０であるＡ物品出庫処理＃３に要する期間を短く抑えることができる。例えば、搬送順序を変更するための積み替え等により、第１種物品（Ａ物品）が入庫された場合にも所望の順序で、且つ、迅速に第１種物品を出庫することができる。Ａ物品出庫処理＃３によって、物品収容設備１００に収容されている物品数が時刻ｔ６から減少し始める。Ａ物品出庫処理＃３が終了すると、物品収容設備１００に収容されている物品数が十分に減少し、空の収容部１０の数が十分増加する。従って、時刻ｔ７（２４時間周期での時刻ｔ１と同じ時刻）から開始される補充入庫処理＃６において、適切に物品Ｗを入庫させることができる。ここで、規定の期間ＡＰは、比較的短く設定されると好適である。具体的には、期間ＡＰは、例えば、３０分以下、好ましくは１０分以下、より好ましくは５分以下となるように設定されると良い。

図４に示すように、待機時間ＷＰは、第２種物品の出庫処理＃２０であるＢ物品出庫処理＃１が完了する時刻ｔ６１と第１種物品の入庫処理＃１０であるＡ物品入庫処理＃２が完了する時刻ｔ６２との差ΔＴが規定の範囲内となるように設定されている。これにより、Ｂ物品出庫処理＃１が完了すると、迅速にＡ物品出庫処理＃３を開始することができる。通常、出庫処理＃２０では、物品Ｗを所望の順序で出庫することが多い。一方、入庫処理＃１０は、空いている収容部１０に順次物品Ｗを収容していけば足りる。従って、一般的に、出庫処理＃２０の方が入庫処理＃１０に比べて処理時間を要するため、待機時間ＷＰも設定し易い。ここで、差ΔＴは、できるだけ短く設定されると好適である。具体的には、差ΔＴは、例えば、例えば、３０分以下、好ましくは１０分以下、より好ましくは５分以下となるように設定されると良い。

Ａ物品出庫処理＃３が時刻ｔ７（時刻ｔ７１）において完了すると、再び補充入庫処理＃６が実行される。Ａ物品出庫処理＃３と補充入庫処理＃６とは重複することなく実行される。補充入庫処理＃６は、Ａ物品出庫処理＃３が終了する時刻ｔ７１よりも後の時刻ｔ１１に開始される。図１は、２４時間における入庫処理＃１０及び出庫処理＃２０の一例を示しており、本実施形態では、２４時間ごとにこれが繰り返される。

ところで、図１に示すように、本実施形態では、収容棚１には、搬送方向第１側Ｘ１に配置された複数の収容部１０が含まれる第１領域Ｅ１と、全ての収容部１０のうちの半数以上が含まれると共に第１領域Ｅ１よりも搬送方向第２側Ｘ２に配置された複数の収容部１０が含まれる第２領域Ｅ２とが設定されている。また、複数の収容部１０の内、物品Ｗが収容されていない収容部１０を空収容部１０ｅとする。制御システム６は、第１種物品の入庫処理＃１０を実行する場合、第１領域Ｅ１における空収容部１０ｅを優先して第１種物品を収容する。換言すれば、制御システム６は、第１領域Ｅ１に空収容部１０ｅが存在する場合には、当該空収容部１０ｅに第１種物品を収容するように、搬送装置４を制御する。

第２領域Ｅ２よりも第１領域Ｅ１の方が入庫部２及び出庫部３に近いため、第２領域Ｅ２に収容された物品Ｗよりも第１領域Ｅ１に収容された物品Ｗの方が入庫動作及び出庫動作に要する時間が短く抑えられる。また、収容棚１に収容される期間は、第２種物品に比べて第１種物品の方が短い。つまり、第１種物品は第２種物品に比べて、頻繁に入出庫される可能性が高い。第１種物品を優先的に第１領域Ｅ１に収容することで、頻繁に入出庫される可能性が高い第１種物品の入庫処理や出庫処理に要する時間を短く抑えることができ、ひいては物品収容設備１００の全体における入出庫処理の効率化を図ることができる。

また、図５に示すように、制御システム６は、収容棚１に収容された第２種物品に対する出庫処理＃２０の実行が決定し（＃３１）、搬送装置４が入庫動作及び出庫動作を実行中ではなく（＃３２，＃３３）、且つ、第１領域Ｅ１に空収容部１０ｅが存在する場合（＃３４）、出庫処理＃２０の対象となった第２種物品を第１領域Ｅ１に移動させる移動処理を実行する（＃４０）。例えば、図３に示す例において、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間において、通常であれば補充入庫処理＃６が実行される期間であっても、入庫させる物品Ｗがないなどで入庫動作が実行されていない場合には、実行することが決定しているＣ物品出庫処理＃４に備えて、第１領域Ｅ１の空収容部１０ｅにＣ物品を移動させる移動処理＃４０が実行される。また、例えば、時刻ｔ４よりも前に補充入庫処理＃６及びＤ物品出庫処理＃５が完了しているような場合には、実行することが決定しているＢ物品出庫処理＃１の実行に備えて第１領域Ｅ１の空収容部１０ｅにＢ物品を移動させる移動処理＃４０が実行される。移動処理＃４０が実行されることによって、その後実行される出庫処理＃２０に要する時間を短縮することができる。

ところで、出庫処理＃２０の際には、搬送装置４は、出庫部３から搬出された先で利用される順序に応じた順序で物品Ｗを出庫部３に搬送するとよい。例えば、Ｃ物品は、種別ごとに分類された順序で搬送され、Ｄ物品は当該物品収容設備１００からの配送先である店ごとに分類された順序で搬送されるなどである。当然ながら、この搬送順序は、入庫処理＃１０により物品Ｗが入庫された順序とは異なる順序であってよい。このように出庫処理＃２０が実行されると、物品収容設備１００を物品Ｗの搬送順序を入れ替えるソータとして機能させることができる。例えば、Ａ物品は、図３に示すように、入庫処理＃１０の完了後、直ちに出庫処理＃２０が実行される対象の物品Ｗ、すなわち第１種物品である。ここでは、Ａ物品は、搬送順序の並び替えや仕分け処理等のために、一時的に物品収容設備１００に収容される物品Ｗである。本実施形態では、物品収容設備１００をソータとして機能させることによって、迅速且つ適切にＡ物品の搬送順序の入れ替えを行うことができる。

以上説明したように、本実施形態の物品収容設備１００によれば、規模の増大を抑えつつ、効率的に多くの物品Ｗを取り扱うことができる。

〔その他の実施形態〕
以下、その他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）搬送装置４は、図１に例示した物品収容設備１００のように、搬送方向Ｘに沿って物品Ｗを搬送する搬送ユニット５と、上下方向Ｚに沿って物品Ｗを搬送するリフタ（第１リフタ４５、第２リフタ４６）とを有して構成される形態に限らず、図６に示す第２物品収容設備２００のように、１台の搬送車８（スタッカークレーン）により、搬送方向Ｘ及び上下方向Ｚに物品Ｗを搬送する形態であってもよい。搬送車８は、床面に設置された走行レール８０に沿って走行する走行部８１と、走行部８１に立設された一対のマスト８２と、マスト８２に沿って昇降する昇降体８３と、昇降体８３に支持された移載部８４とを備えている。移載部８４は、走行部８１が走行レール８０に沿って走行することで水平方向（搬送方向Ｘ）に移動し、昇降体８３がマスト８２に沿って昇降することで上下方向Ｚに移動する。これにより、搬送車８は、上下方向Ｚおよび搬送方向Ｘに並ぶ複数の収容部１０のそれぞれとの間で、物品Ｗを移載可能となっている。尚、移載部８４は、例えば、物品Ｗを下方から支持するフォークを備えて構成されていても良いし、物品Ｗを両側から把持するサイドフレームを備えて構成されていても良い。或いは、移載部８４は、収容部１０と昇降体８３との間で物品Ｗを移動させることが可能なその他の公知の手段を用いて構成されていても良い。

（２）上記においては、入庫部２及び出庫部３の双方が収容棚１に対して搬送方向第１側Ｘ１に配置されている形態を例示した。しかし、入庫部２と出庫部３とが、搬送方向Ｘにおいて異なる側にそれぞれ配置されていてもよい。

（３）上記においては、第２種物品の出庫処理＃２０（Ｂ物品出庫処理＃１）と第１種物品の入庫処理＃１０（Ａ物品入庫処理＃２）との双方が完了した後、規定の期間ＡＰ内に第１種物品の出庫処理＃２０（Ａ物品出庫処理＃３）を開始する形態を例示して説明した。しかし、Ｂ物品出庫処理＃１及びＡ物品入庫処理＃２が、予定よりも早く完了したような場合などでは、Ａ物品出庫処理＃３は、規定の期間ＡＰの経過後に開始されてもよい。当当然ながら、Ｂ物品出庫処理＃１及びＡ物品入庫処理＃２が、予定よりも早く完了した場合でも、規定の期間ＡＰ内にＡ物品出庫処理＃３を開始してもよい。この場合、Ａ物品出庫処理＃３が完了する時刻も早くすることができる。

（４）上記においては、第２種物品の出庫処理＃２０（Ｂ物品出庫処理＃１）が完了する時刻ｔ６１と、第１種物品の入庫処理＃１０（Ａ物品入庫処理＃２）が完了する時刻ｔ６２との差が規定の範囲ΔＴ内となるように、待機時間ＷＰが設定されている形態を例示して説明した。しかし、待機時間ＷＰは、規定の範囲ΔＴを超えて、Ａ物品入庫処理＃２がＢ物品出庫処理＃１よりも早く完了するように設定されていてもよい。Ａ物品入庫処理＃２がＢ物品出庫処理＃１よりも早く完了することで、Ｂ物品出庫処理＃１の完了後、迅速にＡ物品出庫処理＃３を開始することができる。

（５）上記においては、第１領域Ｅ１と第２領域Ｅ２とが設定され、第１領域Ｅ１における空収容部１０ｅが優先的に使用される形態を例示した。しかし、そのように第１領域Ｅ１と第２領域Ｅ２とが設定されることなく、搬送方向第１側Ｘ１の空収容部１０ｅから順に優先的に使用される形態であってもよい。また、特に優先順位を決めることなく、任意の空収容部１０ｅが使用される形態であってもよい。

（６）上記においては、物品収容設備１００がソータとして機能し、出庫部３から搬出された先で利用される順序に応じた順序で物品Ｗが出庫部３に搬送される形態を例示した。しかし、そのような並べ替えを行う装置が出庫部３から搬出された先に存在するような場合などでは、物品収容設備１００からの出庫の際に、物品Ｗが並べ替えられなくてもよい。

〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明した物品収容設備の概要について簡単に説明する。

１つの態様として、物品収容設備は、物品を収容可能な収容部を複数備えた収容棚と、前記収容棚への前記物品の入庫が行われる入庫部と、前記収容棚からの前記物品の出庫が行われる出庫部と、前記入庫部と複数の前記収容部の何れかとの間で前記物品を搬送する入庫動作、及び、複数の前記収容部の何れかと前記出庫部との間で前記物品を搬送する出庫動作を行う搬送装置と、前記搬送装置の制御を行う制御システムと、を備えた物品収容設備であって、前記制御システムは、出庫数を設定し、前記収容棚に収容されていた前記出庫数の前記物品を規定の出庫期間内に前記出庫部へ搬送するように前記搬送装置を制御する出庫処理と、入庫数を設定し、前記入庫部に搬送されてきた前記入庫数の前記物品を規定の入庫期間内に前記収容棚のいずれかの前記収容部へ搬送するように前記搬送装置を制御する入庫処理と、を実行し、前記物品は、前記収容棚に収容される期間が予め定められた特定期間以下である第１種物品と、前記収容棚に収容される期間が前記特定期間よりも長い第２種物品と、に区分され、前記制御システムは、前記第１種物品の前記入庫処理と前記第２種物品の前記出庫処理とを実行する場合、前記第２種物品の前記出庫処理の開始から予め規定された待機時間の経過後であって前記出庫処理が完了する前に、前記第１種物品の前記入庫処理を開始する。

ここで、前記制御システムは、前記第２種物品の前記出庫処理と前記第１種物品の前記入庫処理との双方が完了した後、規定の期間内に前記第１種物品の前記出庫処理を開始すると好適である。

この構成によれば、第２種物品の出庫処理が完了してから、迅速に第１種物品の出庫処理を開始するため、第１種物品が保管される期間を短く抑え易い。これにより、例えば、搬送順序を変更するための積み替え等により、第１種物品が入庫された場合にも所望の順序で、且つ、迅速に第１種物品を出庫することができる。

また、前記待機時間は、前記第２種物品の前記出庫処理の完了時刻と前記第１種物品の前記入庫処理の完了時刻との差が規定の範囲内となるように設定されていると好適である。

第２種物品の出庫処理が完了すると、第１種物品の出庫処理を開始することができる。上記のように、第２種物品の出庫処理の完了時刻と第１種物品の入庫処理の完了時刻との差が規定の範囲内であると、迅速に第１種物品の出庫処理を開始することができる。

また、前記搬送装置により前記物品が搬送される方向を搬送方向とし、当該搬送方向における一方側を搬送方向第１側、他方側を搬送方向第２側として、前記入庫部及び前記出庫部の双方が前記収容棚に対して前記搬送方向第１側に配置され、前記収容棚には、前記搬送方向第１側に配置された複数の前記収容部が含まれる第１領域と、全ての前記収容部のうちの半数以上が含まれると共に前記第１領域よりも前記搬送方向第２側に配置された複数の前記収容部が含まれる第２領域とが設定され、複数の前記収容部の内、前記物品が収容されていない前記収容部を空収容部として、前記制御システムは、前記第１種物品の前記入庫処理を実行する場合、前記第１領域における前記空収容部を優先して前記第１種物品を収容すると好適である。

第２領域よりも第１領域の方が入庫部及び出庫部に近いため、第２領域に収容された物品よりも第１領域に収容された物品の方が入庫動作及び出庫動作に要する時間が短く抑えられる。また、収容棚に収容される期間は、第２種物品に比べて第１種物品の方が短い。つまり、第１種物品は第２種物品に比べて、頻繁に入出庫される可能性が高い。第１種物品を優先的に第１領域に収容することで、頻繁に入出庫される可能性が高い第１種物品の入庫処理や出庫処理に要する時間を短く抑えることができ、延いては物品収容設備の全体における入出庫処理の効率化を図ることができる。

上記のように、前記収容棚に、前記第１領域と前記第２領域とが設定されている場合、前記制御システムは、前記収容棚に収容された前記第２種物品に対する前記出庫処理の実行が決定し、前記搬送装置が前記入庫動作及び前記出庫動作を実行中ではなく、且つ、前記第１領域に前記空収容部が存在する場合、前記出庫処理の対象となった前記第２種物品を前記第１領域に移動させる移動処理を実行すると好適である。

この構成によれば、搬送装置の空き時間に、第２種物品を第１領域の空収容部に移動させる。従って、決定されている当該第２種物品の出庫処理が開始された場合に、出庫処理に要する時間を短縮することができる。

また、前記制御システムは、前記出庫処理において、前記物品を前記入庫処理により入庫された順序とは異なる順序であって、前記出庫部から搬出された先で利用される順序に応じた順序で前記出庫部に搬送すると好適である。

この構成によれば、物品収容設備を物品の搬送順序を入れ替えるソータとして機能させることができる。

また、前記収容棚は、複数の前記収容部を形成する棚部を上下方向に複数段備え、前記搬送装置は、複数の搬送ユニットと、入庫リフタと、出庫リフタと、を備え、複数の前記搬送ユニットは、それぞれの段の前記棚部に対応して配置され、前記入庫リフタは、それぞれの前記搬送ユニットとの間、及び、前記入庫部との間で前記物品を受け渡し可能に構成されて、前記上下方向に沿って前記物品を搬送し、前記出庫リフタは、それぞれの前記搬送ユニットとの間、及び、前記出庫部との間で前記物品を受け渡し可能に構成されて、前記上下方向に沿って前記物品を搬送すると好適である。

本構成によれば、各棚部においてはそれぞれの段に配置された搬送ユニットにより物品の搬送が行われるのに対して、入庫リフタ及び出庫リフタは複数の搬送ユニットで共用される。このため、入庫リフタ及び出庫リフタのそれぞれの搬送能力は、複数の搬送ユニットを合せた搬送能力より低くなることが多い。上記のように、第１種物品の入庫処理と第２種物品の出庫処理とを重複した期間で実行することで、入庫リフタ及び出庫リフタのそれぞれよりも搬送能力が高い搬送ユニットを効率的に稼働させることができる。よって、入庫処理及び出庫処理を効率的に行うことができる。

１：収容棚
２：入庫部
３：出庫部
４：搬送装置
５：搬送ユニット
６：制御システム
１０：収容部
１０ｅ：空収容部
２０：棚部
４５：第１リフタ（入庫リフタ）
４６：第２リフタ（出庫リフタ）
１００：物品収容設備
ＡＰ：規定の期間
Ｅ１：第１領域
Ｅ２：第２領域
Ｗ：物品
ＷＰ：待機時間
Ｘ：搬送方向
Ｘ１：搬送方向第１側
Ｘ２：搬送方向第２側
Ｚ：上下方向
ΔＴ：規定の範囲

Claims

物品を収容可能な収容部を複数備えた収容棚と、
前記収容棚への前記物品の入庫が行われる入庫部と、
前記収容棚からの前記物品の出庫が行われる出庫部と、
前記入庫部と複数の前記収容部の何れかとの間で前記物品を搬送する入庫動作、及び、複数の前記収容部の何れかと前記出庫部との間で前記物品を搬送する出庫動作を行う搬送装置と、
前記搬送装置の制御を行う制御システムと、を備えた物品収容設備であって、
前記制御システムは、
出庫数を設定し、前記収容棚に収容されていた前記出庫数の前記物品を規定の出庫期間内に前記出庫部へ搬送するように前記搬送装置を制御する出庫処理と、
入庫数を設定し、前記入庫部に搬送されてきた前記入庫数の前記物品を規定の入庫期間内に前記収容棚のいずれかの前記収容部へ搬送するように前記搬送装置を制御する入庫処理と、を実行し、
前記物品は、前記収容棚に収容される期間が予め定められた特定期間以下である第１種物品と、前記収容棚に収容される期間が前記特定期間よりも長い第２種物品と、に区分され、
前記制御システムは、前記第１種物品の前記入庫処理と前記第２種物品の前記出庫処理とを実行する場合、前記第２種物品の前記出庫処理の開始から予め規定された待機時間の経過後であって前記出庫処理が完了する前に、前記第１種物品の前記入庫処理を開始する、物品収容設備。
前記制御システムは、前記第２種物品の前記出庫処理と前記第１種物品の前記入庫処理との双方が完了した後、規定の期間内に前記第１種物品の前記出庫処理を開始する、請求項１に記載の物品収容設備。
前記待機時間は、前記第２種物品の前記出庫処理の完了時刻と前記第１種物品の前記入庫処理の完了時刻との差が規定の範囲内となるように設定されている、請求項１又は２に記載の物品収容設備。
前記搬送装置により前記物品が搬送される方向を搬送方向とし、当該搬送方向における一方側を搬送方向第１側、他方側を搬送方向第２側として、
前記入庫部及び前記出庫部の双方が前記収容棚に対して前記搬送方向第１側に配置され、
前記収容棚には、前記搬送方向第１側に配置された複数の前記収容部が含まれる第１領域と、全ての前記収容部のうちの半数以上が含まれると共に前記第１領域よりも前記搬送方向第２側に配置された複数の前記収容部が含まれる第２領域とが設定され、
複数の前記収容部の内、前記物品が収容されていない前記収容部を空収容部として、
前記制御システムは、前記第１種物品の前記入庫処理を実行する場合、前記第１領域における前記空収容部を優先して前記第１種物品を収容する、請求項１から３の何れか一項に記載の物品収容設備。
前記制御システムは、前記収容棚に収容された前記第２種物品に対する前記出庫処理の実行が決定し、前記搬送装置が前記入庫動作及び前記出庫動作を実行中ではなく、且つ、前記第１領域に前記空収容部が存在する場合、前記出庫処理の対象となった前記第２種物品を前記第１領域に移動させる移動処理を実行する、請求項４に記載の物品収容設備。
前記制御システムは、前記出庫処理において、前記物品を前記入庫処理により入庫された順序とは異なる順序であって、前記出庫部から搬出された先で利用される順序に応じた順序で前記出庫部に搬送する、請求項１から５の何れか一項に記載の物品収容設備。
前記収容棚は、複数の前記収容部を形成する棚部を上下方向に複数段備え、
前記搬送装置は、複数の搬送ユニットと、入庫リフタと、出庫リフタと、を備え、
複数の前記搬送ユニットは、それぞれの段の前記棚部に対応して配置され、
前記入庫リフタは、それぞれの前記搬送ユニットとの間、及び、前記入庫部との間で前記物品を受け渡し可能に構成されて、前記上下方向に沿って前記物品を搬送し、
前記出庫リフタは、それぞれの前記搬送ユニットとの間、及び、前記出庫部との間で前記物品を受け渡し可能に構成されて、前記上下方向に沿って前記物品を搬送する、請求項１から６の何れか一項に記載の物品収容設備。