JP2023154253A

JP2023154253A - 自動倉庫システム

Info

Publication number: JP2023154253A
Application number: JP2022063462A
Authority: JP
Inventors: 将吾河合; Shogo Kawai
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2022-04-06
Filing date: 2022-04-06
Publication date: 2023-10-19

Abstract

【課題】複数の自動倉庫から荷物が偏って出庫されることを抑制し、時間帯による出庫量の増減に対応する。【解決手段】ステーション１３０と、自動倉庫１１０と、分類荷物を自動倉庫１１０から対応するステーション１３０へ搬送する搬送装置１２０と、管理装置１４０と、を備えた自動倉庫システム１００であって、管理装置１４０は、搬送装置１２０に分類荷物が配置される数の上限として設定される上限数をそれぞれ取得する上限数取得部１４１と、上限数に達している分類荷物については自動倉庫１１０への出庫指示を中断する出庫指示部１４２と、時刻情報を取得する時刻情報取得部１４３と、時刻情報と所定の上限数が対応付けられたスケジュール情報に基づき、取得した時刻情報に対応する上限数を更新する上限数更新部１４４と、を備える自動倉庫システム１００。【選択図】図３

Description

本発明は、自動倉庫と、複数のステーションと、自動倉庫とステーションとを接続する搬送装置とを備えた自動倉庫システムに関する。

従来、複数の自動倉庫から出庫された複数の荷物を、コンベヤ、搬送台車などの搬送装置内においてある程度滞留させながら、複数のステーションの中から定められた一つのステーションまで搬送する自動倉庫システムが存在している。

例えば、特許文献１には、自動倉庫システムにおいて、予めステーションに優先順位を設定し、設定された優先順位に応じて各ステーションへ荷物を搬送する技術が記載されている。この自動倉庫システムは、複数の搬送装置のステーションに対する優先順位を時間帯に応じて更新する。

特開平１０－１６７４１８号公報

ところが、ステーションのそれぞれに設定される優先順位を時間帯に応じて更新するだけでは、ステーションに搬送する荷物に偏りが発生する。搬送装置内において荷物の偏りが発生すると、優先度の高いステーションに搬送する荷物によって殆どの搬送装置が占められてしまい、結果として荷物の停滞を招く事がある。

本発明は、上記の状況に鑑みなされたものであり、自動倉庫からの荷物の出庫数を制限して荷物の停滞の発生を抑制し、さらに時間帯に応じて変化する荷物の出庫量の増減に対応する事ができる自動倉庫システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の１つである自動倉庫システムは、複数のステーションと、荷物を保管する自動倉庫と、前記ステーションのそれぞれに割り当てられた荷物である分類荷物を前記自動倉庫から対応する前記ステーションへ搬送する搬送装置と、前記自動倉庫の出庫を管理する管理装置と、を備えた自動倉庫システムであって、前記管理装置は、前記ステーション、および前記搬送装置の少なくとも一方に前記分類荷物が配置される数の上限として設定される上限数をそれぞれ取得する上限数取得部と、上限数に達している前記分類荷物については前記自動倉庫への出庫指示を中断する出庫指示部と、時刻情報を取得する時刻情報取得部と、時刻情報と所定の上限数が対応付けられたスケジュール情報に基づき、取得した時刻情報に対応する上限数を更新する上限数更新部と、を備える。

本発明によれば、それぞれのステーションに搬送されるそれぞれの荷物の自動倉庫からの出庫数を制限することにより、特定のステーションに搬送される荷物が偏って出庫されることを抑制することができる。また、時間帯に応じて出庫数の制限状態を更新することにより出庫量の増減に対応することができる。

自動倉庫システムを示す斜視図である。自動倉庫システムを示す平面図である。管理装置の機能部を示すブロック図である。第一スケジュール情報を示す図である。第二スケジュール情報を示す図である。管理装置の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る自動倉庫システムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するために一例を挙示するものであり、本発明を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。

また、図面は、本発明を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。

また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本発明に関する任意の構成要素として説明している。

図１は、自動倉庫システムを示す斜視図である。図２は、自動倉庫システムを示す平面図である。同図に示すように、自動倉庫システム１００は、自動的に入庫された荷物２００を自動的に振り分けて出庫するシステムであって、自動倉庫１１０と、搬送装置１２０と、ステーション１３０と、管理装置１４０とを備えている。

自動倉庫１１０は、荷物２００を保管し、自動的に荷物２００を出庫、および入庫可能な倉庫である。自動倉庫１１０の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、自動倉庫１１０は、ラック１１５と、第一コンベヤ１１６と、倉庫内搬送装置１１７と、バーチカルコンベヤ１１８と、を備えている。

ラック１１５は、荷物２００を保管する棚である。本実施の形態の場合、ラック１１５は、水平面内の第一方向（図中Ｙ軸方向）に荷物２００を並べて載置状に保持する棚板を垂直方向（図中Ｚ軸方向）に複数段備えている。また、自動倉庫１１０は、水平面内において第一方向と直交する第二方向（図中Ｘ軸方向）において、倉庫内搬送装置１１７を挟んで２つのラック１１５を平行に並べて備えている。なお、第一方向におけるラック１１５の長さは、特に限定されるものではない。図中では、ラック１１５の長さを短く記載しているが、これは図示を容易にするためであり、ラック１１５は、図示されるものよりも長くても構わない。また本実施の形態の場合、自動倉庫システム１００は、同種の自動倉庫１１０を複数備えている。なお、自動倉庫１１０が備える自動倉庫１１０の数は、限定されるものではない。また、自動倉庫１１０の種類や大きさ（荷物２００の保管可能数）などは特に限定されるものではなく、複数の自動倉庫１１０の種類や大きさが相互に異なっていても構わない。

倉庫内搬送装置１１７は、ラック１１５、および第一コンベヤ１１６に保持される荷物２００をラック１１５、および第一コンベヤ１１６の別の場所に移送することができる装置である。倉庫内搬送装置１１７の種類は、特に限定されるものではなく、スタッカクレーンなどを例示することができる。本実施の形態の場合、倉庫内搬送装置１１７は、ラック１１５の各段に対応する位置にそれぞれ敷設されるレールと、レール毎に配置される台車とを備えている。

レールは、ラック１１５に沿って第一方向に第一コンベヤ１１６に至るまで延在して配置され、台車は、荷物２００を保持した状態でレールに沿って往復動する。台車には、ラック１１５、および第一コンベヤ１１６と台車との間で荷物２００を移載することができる移載装置を備えている。移載装置は、倉庫内搬送装置１１７の両側に隣接するラック１１５、および第一コンベヤ１１６のいずれとの間でも荷物２００を移載することができる。

第一コンベヤ１１６は、一方のラック１１５の各段に対応する位置にそれぞれ配置され、ラック１１５の延在方向である第一方向に沿って荷物２００を搬送し、バーチカルコンベヤ１１８に荷物２００を移載する。また、バーチカルコンベヤ１１８から移載された荷物２００を第一コンベヤ１１６内の所定の位置まで搬送する。第一コンベヤ１１６の種類は、特に限定されるものではなく、ローラコンベヤ、ベルトコンベヤなどを例示することができる。

バーチカルコンベヤ１１８は、第一コンベヤ１１６が配置される各段に上下動する昇降台を備え、所定の段の第一コンベヤ１１６から移載された荷物２００を垂直方向に搬送して搬送装置１２０に移載する。

搬送装置１２０は、自動倉庫１１０から出庫された荷物２００をステーション１３０に搬送する装置である。搬送装置１２０の種類は、特に限定されるものではなく、また複数種類の装置が組み合わされたものでもかまわない。本実施の形態の場合、搬送装置１２０は、それぞれの自動倉庫１１０のバーチカルコンベヤ１１８にそれぞれ接続される第二コンベヤ１２２と、第二コンベヤ１２２が搬送した荷物２００をそれぞれ受け取る事ができ、受け取った荷物２００を環状の軌道上を巡回して目的のステーション１３０まで搬送する有軌道台車１２１と、を備えている。

ステーション１３０は、搬送装置１２０により搬送された荷物２００を受け取り、次の作業に受け渡すための設備である。本実施の形態の場合、自動倉庫システム１００は、３台のステーション１３０を備えている。以下、３台のステーション１３０をそれぞれ区別する場合、第一ステーション１３１、第二ステーション１３２、第三ステーション１３３と記載する場合がある。ステーション１３０の用途は、特に限定されるものではないが、例えば、搬送装置１２０から移載された荷物２００から所定の商品を所定個数取り出し、取り出した商品を別の荷物２００内に収容するピッキング作業に用いられる場合を例示できる。また、ステーション１３０はコンベヤを備え、移載された荷物２００を人力、または駆動力により搬送してもかまわない。

図３は、管理装置の機能部を示すブロック図である。管理装置１４０は、自動倉庫１１０に対する荷物２００の出庫を管理する装置であって、プログラムをプロセッサに実行させることにより実現する処理部として、上限数取得部１４１と、出庫指示部１４２と、時刻情報取得部１４３と、上限数更新部１４４と、を備えている。本実施の形態の場合、管理装置１４０は、切替部１４５を備えている。

上限数取得部１４１は、ステーション１３０、および搬送装置１２０の少なくとも一方に分類荷物が配置される数の上限として設定される上限数をそれぞれ取得する。上限数の取得先は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、上位制御装置２１０から上限数を取得している。

上限数の決定方法は、特に限定されるものではない。例えば、自動倉庫１１０から出庫された荷物２００が、搬送装置１２０を経由してステーション１３０から搬出されるまでの時間である総搬送時間、および単位時間あたりステーション１３０から搬出させたい荷物２００の数である要求搬出数から算出してもよい。具体的には、総搬送時間が２４０秒、単位時間あたりの要求搬出数が６０個／１時間（３６００秒）の場合、上限数＝６０／（３６００／２４０）＝４と算出できる。

本実施の形態の場合、第一ステーション１３１、第二ステーション１３２、および第三ステーション１３３のそれぞれに割り当てられた分類荷物として、第一荷物、第二荷物、第三荷物が存在している。自動倉庫１１０から出庫された第一荷物は、搬送装置１２０を経由して第一ステーション１３１から搬出され、自動倉庫１１０から出庫された第二荷物は、搬送装置１２０を経由して第二ステーション１３２から搬出され、自動倉庫１１０から出庫された第三荷物は、搬送装置１２０を経由して第三ステーション１３３から搬出される。自動倉庫１１０から出庫される分類荷物が第一荷物、第二荷物、または第三荷物のいずれかに決定されるタイミングは、限定されるものではないが、例えば、ステーション１３０がピッキング作業に用いられる場合、ピッキング作業に関するオーダーに基づき分類荷物がいずれのステーション１３０に割り当てられるかが決定されてもかまわない。また、割り当ての判断は、自動倉庫１１０からの分類荷物の出庫の都度実行されてもよい。

上限数は、分類荷物毎に決定される。具体的には、第一荷物の上限数として第一上限数が決定され、第二荷物の上限数として第二上限数が決定され、第三荷物の上限数として第三上限数が決定される。上限数取得部１４１は、それぞれの上限数を取得する。つまり、上限数は、ステーション１３０ごとに定められる。

出庫指示部１４２は、上限数に達している分類荷物については自動倉庫１１０への出庫指示を中断する。例えば、出庫指示部１４２は、搬送装置１２０、および第一ステーション１３１に保持される第一荷物の数を取得し、第一荷物が第一上限数になるまで第一荷物の出庫を示す出庫指示を出力する。出庫指示部１４２は、搬送装置１２０、および第一ステーション１３１に保持される第一荷物の数が第一上限数になると、搬送装置１２０、および第一ステーション１３１に保持される第一荷物の数が第一上限数未満になるまで出庫指示を中断する。言い換えれば、第一荷物の数が第一上限数未満になるまで第一荷物を出庫する新たな出庫指示は出力されない。これにより、搬送装置１２０、および第一ステーション１３１に保持される第一荷物の数は、第一上限数で維持され、第一ステーション１３１から第一荷物が安定した効率で搬出される。出庫指示部１４２は、第二荷物、および第三荷物に対しても同様の処理を実行する。

時刻情報取得部１４３は、時刻情報を取得する。時刻情報とは、時間の流れにおけるある一点、または期間を示す情報であり、時分秒に限定されるものではない。例えば、時刻情報は、日付、曜日、月、年度などを示す情報であってもよく、任意に定める繁忙期、閑散期などの情報でもかまわない。時刻情報取得部１４３が時刻情報を取得する先は、特に限定されるものではなく、例えば上位制御装置２１０から時刻情報を取得してもかまわない。本実施の形態の場合、時刻情報取得部１４３は、管理装置１４０に接続される計時装置１４９から時刻を取得し、後述の上限数更新部１４４から取得したスケジュール情報に基づく閾値判断により時刻情報を生成している。例えば、スケジュール情報が図４に示すような情報であった場合において、時刻情報取得部１４３は、計時装置１４９から取得した時刻が８時以上１０時未満では時刻情報として０１を生成し、計時装置１４９から取得した時刻が１０時以上１２時未満では時刻情報として０２を生成し、計時装置１４９から取得した時刻が１２時以上１４時未満では時刻情報として０３を生成し、計時装置１４９から取得した時刻が１４時以上１６時未満では時刻情報として０４を生成し、計時装置１４９から取得した時刻が１６時以上８時未満では時刻情報として００を生成する。なお、時刻は２４時制で示している。

上限数更新部１４４は、時刻情報取得部１４３が取得、または自ら生成して取得した時刻情報に基づいてステーション１３０にそれぞれ対応する上限数を更新する。上限数更新部１４４は、図４に示すような時刻情報とステーション１３０のそれぞれの上限数が対応付けられたスケジュール情報に基づき、取得した時刻情報に対応する上限数を更新する。

例えば、上限数更新部１４４は、時刻情報取得部１４３が時刻情報として「０１」を取得した場合、第一ステーション１３１に搬送される第一荷物の第一上限数を５に、第二ステーション１３２に搬送される第二荷物の第二上限数を０（つまり、第二荷物を自動倉庫１１０から出庫しない）に、第三ステーション１３３に搬送される第三荷物の第三上限数を０に更新する。上限数更新部１４４は、時刻情報取得部１４３が時刻情報として「０２」を取得した場合、第一荷物の第一上限数を７に更新し、第二荷物の第二上限数、第三荷物の第三上限数を０に維持する。上限数更新部１４４は、時刻情報取得部１４３が時刻情報として「０３」を取得した場合、第一上限数を３に、第二上限数を５に、第三上限数を５に更新する。上限数更新部１４４は、時刻情報取得部１４３が時刻情報として「０４」を取得した場合、第一上限数を３に維持し、第二上限数を２に、第三上限数を７に更新する。なお、上限数更新部１４４は、時刻情報取得部１４３が時刻情報として「００」を取得した場合、第一上限数を０に、第二上限数を０に、第三上限数を０に更新してもよい。

本実施の形態の場合、上限数０とは、対応するステーション１３０の稼働を停止させる停止情報として機能する。スケジュール情報に停止情報を含ませることにより、定期的に所定のステーション１３０を停止させることができ、ステーション１３０のメンテナンス間隔を広げることができる。またステーション１３０の寿命を伸ばすことができる。具体的には図４に示すように８時から１２時の間、第二ステーション１３２、および第三ステーション１３３の稼働をスケジュール情報に基づき停止させることができる。

切替部１４５は、各ステーション１３０の上限数と各時刻情報とが組み合わされたスケジュール情報として、図４に示す第一スケジュール情報、および図５に示す第二スケジュール情報が存在する場合、上限数更新部１４４が用いるスケジュール情報を第一スケジュール情報、または第二スケジュール情報に切り替える。切替部１４５がスケジュール情報を切り替える方法は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、管理装置１４０に接続されるインタフェース１４６を介して、作業者が入力した入力情報に基づきスケジュール情報を切り替える。なお、切替部１４５は、上位制御装置２１０から取得した切替情報に基づきスケジュール情報を切り替えてもかまわない。また、切替対象となるスケジュール情報は、三種類以上存在していてもかまわない。

次に、管理装置１４０の処理の流れを説明する。図６は、管理装置の処理の流れを示すフローチャートである。時刻情報取得部１４３は、時刻を計時装置１４９から取得する（Ｓ１０１）。時刻情報取得部１４３は、取得した時刻がスケジュール情報に示される閾値を超えるまで時刻の取得（Ｓ１０１）を繰り返す（Ｓ１０２：Ｎｏ）。閾値は、図４に示すスケジュール情報の場合、１０時、１２時、１４時、１６時の四つである。閾値を超えると（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、時刻情報取得部１４３は、スケジュール情報に基づき時刻情報を取得する（Ｓ１０３）。上限数更新部１４４は、スケジュール情報に基づき時刻情報取得部１４３が取得した時刻情報に対応したステーション１３０のそれぞれの上限数を更新する（Ｓ１０４）。出庫指示部１４２は、更新された上限数になるまでステーション１３０にそれぞれ搬送される分類荷物の出庫を指示する（Ｓ１０５）。以上の処理を操業終了まで実行する（Ｓ１０６）。

上記実施の形態に係る自動倉庫システム１００によれば、自動倉庫１１０から出庫される分類荷物の数を、各ステーション１３０からの搬出能力などに基づき設定された上限数を用いて規制するため、同一種類の分類荷物が偏って出庫されることを防止でき、各ステーション１３０から搬出される荷物２００の数を適正に管理する事ができる。

また、時間帯によって出庫量に変動が生じた場合においても、予め設定された上限数に更新するだけで、搬送装置１２０内で分類荷物が滞ることなくステーション１３０へ搬送することが可能となる。

また、スケジュール情報に停止情報を含めることで、ステーション１３０を停止させることができる。これにより、ステーション１３０のメンテナンス間隔を伸ばすことができ、また、ステーション１３０の寿命を伸ばすことが可能となる。

また、複数のスケジュール情報を備え、これを作業者によって切り替えることで、突発的な出庫量の変動にも柔軟に対応することができる。また、スケジュール情報で区切られる期間よりも長い期間に基づきスケジュール情報を切り替えることで、繁忙期と閑散期とにおいて異なるスケジュール情報に基づき自動倉庫システム１００を管理し、搬送効率を向上させることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

例えば、時刻情報取得部１４３は、計時装置１４９からの時刻に基づき時刻情報を生成して取得する場合を示したが、管理装置１４０は、計時装置１４９に接続されず、時刻情報取得部１４３は、上位制御装置２１０から時刻情報を取得してもかまわない。

また、管理装置１４０は、切替部１４５を備えなくてもかまわない。この場合、一つのスケジュール情報に基づき上限数の更新が繰り返される。

また、スケジュール情報として、第二ステーション１３２、第三ステーション１３３を停止させる停止情報を含む場合を説明したが、第一ステーション１３１、第二ステーション１３２、第三ステーション１３３を順に停止させて停止のローテーションを実行するスケジュール情報としてもかまわない。

本発明は、自動倉庫から出庫された荷物が搬送装置を経由して複数のステーションのいずれかから出庫される自動倉庫システムなどに利用可能である。

１００自動倉庫システム
１１０自動倉庫
１１５ラック
１１６第一コンベヤ
１１７倉庫内搬送装置
１１８バーチカルコンベヤ
１２０搬送装置
１２１有軌道台車
１２２第二コンベヤ
１３０ステーション
１３１第一ステーション
１３２第二ステーション
１３３第三ステーション
１４０管理装置
１４１上限数取得部
１４２出庫指示部
１４３時刻情報取得部
１４４上限数更新部
１４５切替部
１４６インタフェース
１４９計時装置
２００荷物
２１０上位制御装置

Claims

複数のステーションと、荷物を保管する自動倉庫と、前記ステーションのそれぞれに割り当てられた荷物である分類荷物を前記自動倉庫から対応する前記ステーションへ搬送する搬送装置と、前記自動倉庫の出庫を管理する管理装置と、を備えた自動倉庫システムであって、
前記管理装置は、
前記ステーション、および前記搬送装置の少なくとも一方に前記分類荷物が配置される数の上限として設定される上限数をそれぞれ取得する上限数取得部と、
上限数に達している前記分類荷物については前記自動倉庫への出庫指示を中断する出庫指示部と、
時刻情報を取得する時刻情報取得部と、
時刻情報と所定の上限数が対応付けられたスケジュール情報に基づき、取得した時刻情報に対応する上限数を更新する上限数更新部と、を備える
自動倉庫システム。
前記スケジュール情報には、前記ステーションの少なくとも一つの稼働を停止させる停止情報が含まれる
請求項１に記載の自動倉庫システム。
前記スケジュール情報は、少なくとも第一スケジュール情報、および第二スケジュール情報を含み、
前記管理装置は、
前記上限数更新部が用いる前記スケジュール情報を第一スケジュール情報、または第二スケジュール情報に切り替える切替部を備える
請求項１または２に記載の自動倉庫システム。