JP2023167984A - 自動倉庫 - Google Patents

Abstract

【課題】より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラックの奥行き方向に効率的に格納することができるシャトル式の自動倉庫を提供する。【解決手段】本発明のシャトル式の自動倉庫１は、移載装置１２を備えた入出庫台車４とラック２とを備え、移載装置１２は、ミドルアーム３６およびトップアーム３８を含むサイドアーム３２と、トップアーム３８の前後端の各端部フック４６と、各端部フック４６間の中央フック４８と、台車４上で荷物を奥行き方向に移動可能なコンベヤ６２と、コントローラ５０と、を備え、コントローラ５０は、荷物（Ａ１、Ｂ１）の後端が、移載するラック２の側であって中央フック４８よりも前側の位置となるまで、荷物を移動させるようコンベヤ６２を駆動し、その後、荷物を中央フック４８により、ラック２の奥行き方向に格納するようサイドアーム３２を駆動する。【選択図】図５

Description

本発明は、自動倉庫に係わり、特に、荷物を移載する移載装置を備えた入出庫台車と、この入出庫台車の走行路の両側に配置されたラックと、を備えたシャトル式の自動倉庫に関する。

従来、荷物を移載するためのサイドアームおよびフックを備えると共に、上面に載置される荷物を搬送させるコンベヤを備えたリアフック式移載装置が知られている（たとえば、特許文献１）。

再公表特許ＷＯ２０１４／０３８３８７号公報

ここで、シャトル式の自動倉庫において、リアフック式移載装置など、荷物をフックで押し出す機構を備える移載装置において、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をシャトルからラック（棚）の奥行き方向に複数格納（荷おろし）する場合がある。このようにラックの奥行き方向に複数種類の荷物を格納する場合、既に奥側に格納されている荷物や隣のラックにスライドアームが接触する恐れがある。そのため、格納しようとする荷物の奥行き幅に合わせたフックの追加や、異なるフックによる荷物の持ち替えが必要になる。

しかしながら、上述したようにフックを追加する場合、フック点数追加によるコストアップや、所定の奥行き幅の荷物しか荷おろしを行えない、という問題がある。
また、異なるフックによる荷物の持ち替えを行う場合、荷おろし時のサイクルタイムの増加や、持ち替え動作中の荷物の傾きの発生により、次に荷積みができなくなる恐れがあるという問題がある。

また、ラックの奥行き方向に奥行き幅が異なる複数種類の荷物を格納する場合、フックを荷物の移載方向（奥行き方向）に可動とした可動式フックを移載装置の前後端に採用することにより、異なる奥行き幅の荷物を持ち替え無しでラックに格納することも考えられる。しかしながら、この場合、フックを可動させる機構が必要となり、コストが増大するという問題がある。

また、前後端の各フックと中央フックとを備えた移載装置において、ラックの奥行き方向に奥行き幅が異なる複数種類の荷物を格納する場合、移載装置上のある位置に載置された荷物に対して、まず、サイドアームを、荷物を移載するラック側とは反対側に戻して中央フックに荷物を掛け、次に、サイドアームを、荷物を移載するラック側に伸ばして、中央フックに掛けられた荷物を棚に荷おろしする、というような手順で荷物を格納することも考えられる。しかしながら、この場合、反対側のラックに荷物が格納されていると、その荷物とサイドアームとが干渉してしまう懸念があり、この手順を採用する場合、反対側のラックを空けておく必要がある、という問題がある。

そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラックの奥行き方向に効率的に格納することができるシャトル式の自動倉庫を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、荷物を移載する移載装置を備えた入出庫台車と、この入出庫台車の走行路の両側に配置されたラックと、を備えたシャトル式の自動倉庫であって、ラックは、荷物を奥行き方向に少なくとも２個格納可能であり、移載装置は、ベースアーム、ミドルアーム、トップアームを少なくとも有するサイドアームであって、両側のラックに進出可能であり、トップアームの先端がラックの奥行き方向において一番奥側に移載される荷物の後端位置まで進出するサイドアームと、トップアームの前後端にそれぞれ配置された端部フックと、トップアームにおいて各端部フック間の中間位置に配置された中央フックと、入出庫台車の荷物載置部に配置され、荷物を奥行き方向に移動可能なコンベヤと、移載装置を制御するコントローラと、を備え、コントローラは、荷物の後端が移載するラックの側であって中央フックよりも前側の位置となるまで荷物を移動させるようコンベヤを駆動し、その後、荷物を中央フックによりラックの奥行き方向に格納するようサイドアームを駆動するように構成されている、ことを特徴としている。

このように構成された本発明によれば、持ち替え機構の一つであるコンベヤを駆動して、荷物の後端が移載するラックの側であって中央フックよりも前側の位置となるまで荷物を移動させ、その後、サイドアームを駆動して、荷物を中央フックによりラックの奥行き方向に格納するので、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラックの奥行き方向に効率的に格納することができる。

また、本発明において、好ましくは、移載装置のコンベヤは、荷物と係合可能な爪部材をコンベヤ表面に有する連続して回転するコンベヤである。
このように構成された本発明によれば、たとえば荷物がコンベヤ上で滑るような場合でも荷物が爪部材に係合するので、より確実に、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラックの奥行き方向に効率的に格納することができる。

また、本発明において、好ましくは、コントローラは、入出庫台車の走行中に、荷物の前端が移載するラックの側であって端部フックに近接した位置となるまで荷物を予め寄せておくようコンベヤを駆動するように構成されている。
このように構成された本発明によれば、より確実に、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラックの奥行き方向に効率的に格納することができる。

また、本発明において、好ましくは、コントローラは、荷物を移載するラックの箇所がフローラックである場合、サイドアームを駆動せず、コンベヤの駆動によって荷物をラックの奥行き方向に格納するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、より確実に、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラックの奥行き方向に効率的に格納することができる。

また、本発明において、好ましくは、ラックは、端部フックと中央フックとの間の距離より小さい所定の奥行き幅を有する小荷物を奥行き方向に３個格納可能であり、コントローラは、小荷物をラックに格納する場合、入出庫台車の走行中に、移載するラックの側であって中央フックよりも前側に小荷物を移動させるようコンベヤを駆動すると共に中央フックを開位置とし、入出庫台車の停止後に、小荷物を中央フックによりラックの奥行き方向に格納するようサイドアームを駆動するように構成されている。
このように構成された本発明によれば、荷物を奥行き方向に３個格納可能なラックにおいて、より確実に、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラックの奥行き方向に効率的に格納することができる。

本発明によれば、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラックの奥行き方向に効率的に格納することができる。

本発明の実施形態によるシャトル式自動倉庫の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施形態によるシャトル式自動倉庫の概略構成を示す平面図である。 本実施形態によるシャトル式自動倉庫の入出庫台車およびその移載装置の概略構成を示す斜視図である。 本実施形態の入出庫台車が備える移載装置の制御システムの概略構成を示すブロック図である。 本実施形態の移載装置による移載パターンを示す模式図であり、奥行き方向に２個の大荷物の載置位置が規定されたラックおよびシャトル通路上の入出庫台車を示す図である。 本実施形態の移載装置による移載パターンを示す模式図であり、奥行き方向に３個の小荷物の載置位置が規定されたラックおよびシャトル通路上の入出庫台車を示す図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるシャトル式自動倉庫を説明する。

まず、図１および図２により、本発明の実施形態によるシャトル式自動倉庫の概略構成を説明する。図１は、本発明の実施形態によるシャトル式自動倉庫の概略構成を示す正面図であり、図２は、本発明の実施形態によるシャトル式自動倉庫の概略構成を示す平面図である。
図１および図２に示すように、符号１は、本実施形態のシャトル式自動倉庫（以下、「自動倉庫」という）を示し、この自動倉庫１は、ラック２と、複数の入出庫台車（以下、「台車」という）４とを備える。
ラック２は、左右方向（図に示すＸ方向）に並べられた一連の棚６を有する棚段８を上下方向（図に示すＺ方向）に複数備えている。なお、複数の棚６のそれぞれは別体であってもよく、一体に形成されていてもよい。

次に、図２に示すように、複数の台車４は、それぞれ、一対のレールを有する走行路１０に沿って左右方向に互いに独立して移動し、後述する移載装置１２により、ラック２に対する荷物の受け渡し、すなわち、ラック２への荷おろし（移載）および台車４へのラック２からの荷つみを行う。複数の台車４は、複数の棚段８に１台ずつ配置されている。図２に示すように、ラック２は、台車４の走行路１０を挟んで対向する一対のラック２を有する。
なお、本実施形態の自動倉庫１の変形例として、たとえば３段の棚段８毎にリフタ付きの入出庫台車を１台配置して、その１台の台車で３段の棚段８にそれぞれ荷物を格納することができるような自動倉庫１であってもよい。

次に、図１および図２に示すように、自動倉庫１は、その両側に、ラック２に収納されるべき荷物を受け取り、かつ、ラック２から取り出された荷物を受け取るための第１および第２のステーション１４、１６を備える。本実施形態では、第１ステーション１４は、最下段の棚段８に対応する上下方向の位置に配置されており、第２ステーション１６は、最上段の棚段８に対応する上下方向の位置に配置されている。

また、自動倉庫１は、荷物を昇降させる第１および第２の昇降装置１８、２０を備える。第１および第２の昇降装置１８、２０は、それぞれ、第１および第２のステーション１４、１６と台車４との間の荷物の受け渡しを仲介する。

自動倉庫１は、これら台車４等の動作を制御するコントローラ２２を備えている。台車４等は無線通信または有線通信によりコントローラ２２から送信される制御信号に従って動作する。

ここで、コントローラ２２による自動倉庫１の基本的な荷物の入出庫動作を説明する。
まず、荷物の入庫作業として、第１ステーション１４の入庫用コンベヤ２４により搬送されてきた荷物は、第１昇降装置１８により、入庫する棚段８に対応する高さ位置の入庫用載置領域２６に載置される。この入庫用載置領域２６に載置された荷物は、該当する棚段８の台車４に引き取られ、その棚段８のいずれかの棚６に移載（荷おろし）される。
次に、荷物の出庫作業として、入庫する棚段８のいずれかの棚６に載置されている荷物は、該当する棚段８の台車４に荷つみされ、その棚段８に対応する高さ位置の出庫用載置領域２８まで搬送される。この出庫用載置領域２８まで搬送された荷物は、第１昇降装置１８を介して出庫用コンベヤ３０まで移動され、さらに出庫用コンベヤ３０に接続された搬送先まで搬送される。

第２ステーション１６も、第１ステーション１４と同様であり、入庫用コンベヤ２５、入庫用載置領域２７、出庫用載置領域２９および出庫用コンベヤ３１を備え、上述した入出庫動作が行われる。また、第１ステーション１４および第２ステーション１６の一方を介した入庫作業および出庫作業は、他方を介した入庫作業および出庫作業とは独立して実行することができる。

次に、図３により、本実施形態のシャトル式自動倉庫の入出庫台車およびその移載装置の概略構成を説明する。図３は、本実施形態によるシャトル式自動倉庫の入出庫台車およびその移載装置の概略構成を示す斜視図である。
図３に示すように、台車４は、移載装置１２を備える。移載装置１２は、一対のサイドアーム（持ち替え機構）３２を備え、これらのサイドアーム３２が前後方向（図１、図２に示すＹ方向）に伸縮することにより、荷物の取り込み（荷つみ）および送り出し（荷おろし）を行う。
一対のサイドアーム３２は、それぞれ、ベースアーム３４と、このベースアーム３４に連結されたミドルアーム３６と、このミドルアーム３６に連結されたトップアーム３８とを有する。なお、一対のサイドアーム３２の各アーム３４、３６、３８の構成は、左右で互いに同じであるので、以下では、片方のアームについて説明する。

ベースアーム３４は、台車４に固定されている。ベースアーム３４の中央部には、スプラインシャフト４０が左右方向（図１、２に示すＸ方向）に貫通して延びており、このスプラインシャフト４０は、台車４に内蔵されたモータ（後述する図４に示すアーム出退モータ５２）で回転駆動されるようになっている。
このスプラインシャフト４０の前後には、それぞれ、４つずつ並べられたピニオンギア４２が互いに噛み合うよう配置されると共に、これらのピニオンギア４２にミドルアーム３６のラックギア４４が噛み合うように配置される。
また、ミドルアーム３６の前後方向の両端部、および、トップアーム３８の前後方向の両端部には、それぞれ、プーリ（図示せず）が設けられ、これらのプーリにベルト（図示）がたすき掛けされている。

本実施形態では、主にこれらの構成により、スプラインシャフト４０を所定の方向に回転させると、従動する各ピニオンギア４２が回転し、その回転を受けたラックギア４４が前後方向のいずれか一方に移動し、これにより、ミドルアーム３６がベースアーム３４に対して伸縮する。さらに、ミドルアーム３６が伸縮することにより、プーリにたすき掛けされたベルトの作用により、トップアーム３８が、ミドルアーム３６の倍量、伸縮するようになっている。このように、ミドルアーム３６の伸縮に連動して、トップアーム３８が伸縮するようになっている。
なお、本実施形態では、３枚板のアーム３４、３６、３８でサイドアーム３２を構成しているが、たとえばダブルリーチアームなど、４枚板のアームでサイドアーム（３２）を構成するようにしてもよい。

このようにベースアーム３４、ミドルアーム３６、トップアーム３８を有するサイドアーム３２は、上述した駆動機構（４０、４２、４４など）により、台車４の走行路１０の両側に配置されたラック２（棚６）に進出可能であり、かつ、その先端が、ラック２の奥行き方向において一番奥側に移載される荷物の後端位置まで進出するようになっている。たとえば、後述する図５、図６において図示は省略しているが、トップアーム３８の先端は、ラック２の奥行き方向の一番奥側に移載された荷物（図５のＡ２、図６のＢ３）の後端位置まで進出する。そして、このトップアーム３８は、開状態にある先端の端部フック４６が、それらの荷物Ａ２、Ｂ３の後方端部に係合して、それらの荷物Ａ２、Ｂ３を台車４に取り込むこと（荷つみ）が可能となっている。

次に、トップアーム３８は、その前後端部にそれぞれ端部フック（持ち替え機構）４６を備える。これらの端部フック４６は、トップアーム３８内に収容されるような閉位置（図３に示す位置）と、この閉位置から約９０°回転して、一対のトップアーム３８の間に突出する開位置との間で回動可能に構成されている。これらの端部フック４６は、開状態において、荷物の前端または後端に係合して、荷物を取り込みまたは送り出しするようになっている。

また、トップアーム３８は、その前後方向の中間位置に中央フック（持ち替え機構）４８を備える。この中央フック４８も、上述した端部フック４６と同様に、トップアーム３８内に収容されるような閉位置（図３に示す位置）と、一対のトップアーム３８の間に突出する開位置との間で回動可能に構成され、その開状態において、荷物の前端または後端に係合して、荷物を取り込みまたは送り出しするようになっている。

中央フック４８は、端部フック４６と同様の形状に形成された２本の棒状部材４８ａを１つの板状部材４８ｂで連結して、一体的なフックとして形成されている。図３から明らかなように、このように形成された中央フック４８の前後方向の厚さ（後述する、ラック２の奥行き方向の幅）は、端部フック４６の前後方向の厚さ（ラック２の奥行き方向の幅）より十分大きい。

本実施形態では、この中央フック４８の前後方向厚さ（奥行き方向の幅）は、各ラック２の奥行き方向に３つの小荷物を格納する場合に、中央フック４８のみで、ラック２の最も奥側の載置位置に小荷物を移載することができる大きさに設定されている。すなわち、本実施形態では、サイドアーム３２の一定の伸縮量に対し、中央フック４８の奥行き幅を大きくして、中央フック４８に係合する小荷物（たとえば、図６のＢ３）を最奥の格納位置に移載することができるようにしている。
なお、中央フック４８の奥行き幅が前後の端部フック４６の奥行き幅と同じとなるよう、中央フック４８および端部フック４６を同一の構造としてもよい。この場合、小荷物を中央フック４８のみでラック２の最奥の格納位置に移載できるような伸縮量が得られるよう、サイドアーム３２を構成すればよい。

次に、台車４内には、一対のサイドアーム３２全体の互いの間隔を狭めまたは拡げるように、ベースアーム３４を左右方向に移動させるアーム開閉モータ５６（図４参照）が組み込まれている。すなわち、所定の荷幅の荷物を移載する場合には、まず、このモータ５６により、各トップアーム３８間の間隔を、フック４６、４８のいずれかが荷物の前後端に係合可能となるような距離まで狭める。この場合、トップアーム３８は、荷物との間に所定の小さいクリアランスを保つ位置まで近づけられるか、あるいは、荷物に過大な圧力がかからない程度にクランプする。
また、トップアーム３８は、端部フック４６および中央フック４８を回動させるフック開閉モータ５４（図３、図４参照）を備える。

次に、図３に示すように、台車４の下方部分には、その荷物載置面（荷物載置部）６０に、コンベヤ（持ち替え機構）６２が設けられている。本実施形態において、このコンベヤ６２は、無端ベルトによるベルトコンベヤであり、台車４の前後にそれぞれ設けられた駆動軸（図示せず）および従動軸（図示せず）によって連続して回転するよう構成されている。駆動軸は、後述する図４に示すコンベヤ駆動モータ５８により駆動される。コンベヤ６２は、このコンベヤ駆動モータ５８により、前後方向の２方向に切り換えて回転するようになっている。

このコンベヤ６２の表面には、図３に示すように、荷物に係合して荷物を移載方向に移動させる爪部材６４が設けられている。爪部材６４は、本実施形態では、コンベヤ６２上の２箇所に設けられており、これらの２つの爪部材６４は、コンベヤ６２上で等距離（２つの爪部材６４で区切られたコンベヤの２つの面の長さが等しくなる距離）に離間するよう設けられている。図３では、他方の爪部材（６４）は、隠れた位置に存在している。等距離の２箇所の爪部材６４は、それらが、台車４の前後方向の側面（各ラック２側の側面）の格納位置（図５（Ａ）、図５（Ｅ）、図６（Ａ）、図６（Ｃ）参照）に移動したときに、荷物載置面６０より下方となり、これにより、コンベヤ６２を使用しないときに、荷物の荷おろしおよび荷つみを阻害しないようにしている。なお、爪部材６４は１つであってもよい。

ここで、本実施形態では、コンベヤ６２を使用せずに各フック４６、４８によって荷物を台車４側に引き込む（荷つみする）とき、爪部材６４を、上述した格納位置ではなく、台車４の上面側の所定位置に配置させることにより、爪部材６４を荷物のストッパとして利用することもできる。すなわち、荷物を引き込む際、予め、爪部材６４が、台車４の側面の位置に対して荷物幅（荷物の前後長さ）に相当する距離離れた位置になるようコンベヤ６２を回転させた後、その位置でコンベヤ６２を停止させ、これにより、引き込まれた荷物を爪部材６４で受け止めて、荷物が慣性で移動し過ぎないようにすることができる。

一方、各フック４６、４８とコンベヤ６２を併用して荷物を台車４側に引き込むときには、上述した格納位置（側面位置）に存在する爪部材６４がコンベヤの回転により移動して、引き込んだ荷物が爪部材６４に乗り上げる可能性がある。そこで、本実施形態では、荷物を引き込むとき、予め、爪部材６４が、台車４の側面の位置から所定距離だけ離れた位置（たとえば、回転しているコンベヤ６２上に荷物が載ったとき、爪部材６４が荷物の前端に隣接するような位置）となるようにコンベヤ６２を回転させ、これにより、引き込まれた荷物が爪部材６４に乗り上げることを防止することができる。

なお、コンベヤ６２の第１の変形例として、爪部材が２箇所あるいは１箇所に設けられた、２方向に切り換えて連続して回転するチェーンコンベヤでもよいし、第２の変形例として、爪部材を有さない、２方向に切り換えて連続して回転する複数のローラコンベヤでもよいし、第３の変形例として、爪部材が１箇所に設けられた、２方向に切り換えて連続して回転する巻き取り式の有端ベルトを備えるベルトコンベヤでもよい。この第３の変形例では、たとえば台車（４）の前後方向の側面位置に、それぞれ、有端ベルトを巻き取るための駆動軸が設けられる。

次に、図４により、本実施形態の入出庫台車が備える移載装置の制御システムを説明する。図４は、本実施形態の入出庫台車が備える移載装置の制御システムの概略構成を示すブロック図である。
図４に示すように、移載装置１２は、上述したアーム３４、３６、３８やフック４６、４８の動作およびコンベヤ６２の動作を制御するためのコントローラ５０を備えている。このコントローラ５０は、上述したスプラインシャフト４０を回転させてサイドアーム３２を伸縮させるアーム出退モータ５２を制御する。また、コントローラ５０は、各端部フック４６の開閉および中央フック４８の開閉を行わせるフック開閉モータ５４を制御する。また、コントローラ５０は、サイドアーム３２の互いの間隔を調整するためのアーム開閉モータ５６を制御する。また、コントローラ５０は、コンベヤ６２を回転動作させるコンベヤ駆動モータ５８を制御する。

次に、本実施形態の自動倉庫１の前提条件を説明する。
まず、本明細書において、荷物の「荷幅」とは、左右方向（Ｘ方向）の荷物の幅であって、台車４の走行方向の荷物の幅を意味する。
一方、荷物の「奥行き方向の幅」とは、前後方向（Ｙ方向）の荷物の幅であって、ラック２の奥行き方向の荷物の幅を意味する。

そして、本実施形態の図１および図２に示す自動倉庫１においては、台車４の前後方向（Ｙ方向）の幅、すなわち、一対のサイドアーム３２間の荷載可能な領域の前後方向の幅と、片側のラック２（棚６）の前後方向（奥行き方向）の幅との比が、４：６の比で構成されている。

また、顧客によって、ラック２に１種類の荷幅（台車走行方向の幅）の荷物を格納するように自動倉庫１を利用する場合と、ラック２に２種類以上の荷幅の荷物を格納するように自動倉庫１を利用する場合がある。

また、本実施形態の自動倉庫１では、荷物の奥行き方向の幅（以下、「奥行き幅」という）が比較的大きく、各ラック２の奥行き方向に最大２個の荷物を格納可能する場合と、荷物の幅奥行き幅が比較的小さく、各ラック２の奥行き方向に最大３個の荷物を格納可能な場合とを想定して設計されている。以下、前者の場合の荷物を「小荷物」と言い、後者の場合の荷物を「大荷物」と言う。本実施形態では、このような大荷物の幅と、小荷物の幅とは、３：２の比である。
そして、本実施形態では、台車４の前後方向の幅と、ラック２（棚６）の奥行き方向の幅と、大荷物の奥行き方向の幅と、小荷物の奥行き方向の幅とは、４：６：３：２の比となっている。

なお、本実施形態の自動倉庫１では、大荷物の奥行き幅が、４００ｍｍを超え、かつ、６００ｍｍ以下の数値の範囲のものが適用され、小荷物の奥行き幅が、２００ｍｍ以上かつ４００ｍｍ以下の数値の範囲のものが適用される。上述した比「４：６：３：２」は、大荷物の奥行き方向の幅が６００ｍｍ、小荷物の奥行き方向の幅が４００ｍｍの場合である。
ここで、たとえば段ボール箱などの多種形状の荷物を格納する場合には、これらの数値範囲を利用して多種形状の各荷物を「大荷物」と「小荷物」とに判別し、以下に説明するようにラック２に移載するようにしている。
なお、以下では図示を省略するが、上述した大荷物より大きい極大荷物をラック２に１個格納することもできる。

ここで、本実施形態では、中央フック４８は、上述したように、各端部フック４６より大きい奥行き幅を有している。本実施形態では、中央フック４８の奥行き方向の幅Ｗが、「小荷物」を中央フック４８のみでラック２の最も奥側の載置位置に移載可能な幅に設定されている。また、端部フック４６と中央フック４８との間の間隔を、小荷物の１個分の奥行き幅と同等な間隔にしており、これにより、開位置の端部フック４６と開位置の中央フック４８との間に、小荷物が収まるようにしている。

ここで、本実施形態において、「小荷物の１個分の奥行き幅」とは、上述した小荷物の奥行き幅の範囲のうち最大の４００ｍｍを意味する。なお、本実施形態では、所定の間隔Ｓは、各フック４６、４８と、小荷物との間で、＋２０ｍｍのクリアランスが得られるよう、４２０ｍｍの間隔に設定されている。なお、このようなクリアランス量は、自動倉庫１の仕様に応じて適宜設定される。

次に、図５により、本実施形態の移載装置１２による、片側のラック２の奥行き方向に最大２個の荷物を移載可能な「大荷物」の場合の移載パターンの一例を説明する。図５は、本実施形態の移載装置による移載パターンを示す模式図であり、奥行き方向に２個の大荷物の載置位置が規定されたラックおよびシャトル通路上の入出庫台車を示す図である。なお、図５では、サイドアーム３２のうちベースアーム３４の図示を省略している。以下で説明する移載パターンの動作は、上述したコントローラ５０（図４参照）により制御される。

まず、図５（Ａ）に示すように、台車４（図示を省略する）上に荷おろし前の大荷物Ａ１が載せられている。この図５（Ａ）に示す台車４上の大荷物Ａ１の位置は、上述した入庫用載置領域２６、２７から、該当する棚段８の台車４に引き取られたときの位置である。大荷物Ａ１は、この位置で、台車４の荷物載置面６０のコンベヤ６２上に載せられている。この図５（Ａ）の状態では、各端部フック４６が、実線で示すような開位置とされ、中央フック４８が、閉位置（説明上、二点鎖線で中央フック４８を示す）とされる。
以下の図５（Ｂ）乃至図５（Ｅ）では、この位置にある大荷物Ａ１を、ラック２の手前側の載置位置（図５（Ａ）に破線で示す大荷物Ａ０の位置）に移載する動作を説明する。図５（Ｂ）乃至図５（Ｅ）は、上述した荷幅が２種類以上の荷物を自動倉庫１に格納する場合の例であり、ラック２の奥側には、既に大荷物Ａ２が格納されている。

まず、図５（Ｂ）に示すように、移載時間の短縮のため、台車４の走行中（台車４が、格納しようとするラック２の箇所に到着するまでの間）、コンベヤ６２を回転させ、大荷物Ａ１を、移載するラック２側の端部フック４６に近接した位置まで寄せておく。大荷物Ａ１は、コンベヤ６２との間の摩擦力で移動し、または、コンベヤ６２の爪部材６４に係合して爪部材６４で押されることにより移動する。
ここで、移載装置１２には、荷物の位置を検出するセンサ（図示せず）が設けられており、コンベヤ６２の回転を開始した後、大荷物Ａ１の前端が、移載するラック２側の端部フック４６に近接した位置となったことが検出されると、コンベヤ駆動モータ５８の駆動が停止され、コンベヤ６２の回転が停止される。

次に、図５（Ｃ）に示すように、台車４が、移載しようとするラック２の箇所に到着すると、まず、移載するラック２の側の端部フック４６が、開位置（図５（Ｂ）に実線で示す）から閉位置（図５（Ｃ）に二点鎖線で示す）とされた後、コンベヤ６２を回転させる。そして、爪部材６４との係合（またはコンベヤ６２との摩擦力）により、大荷物Ａ１の後端が、閉位置（二点鎖線で示す）にある中央フック４８よりも前側の位置となるまで大荷物Ａ１が移動するよう、コンベヤ６２を回転させる。この場合も、荷物の位置を検出するセンサ（図示せず）により、大荷物Ａ１の後端が、中央フック４８よりも前側の位置（移載しようとするラック２側の位置）となったことが検出されると、コンベヤ駆動モータ５８の駆動が停止され、コンベヤ６２の回転が停止される。

次に、図５（Ｄ）に示すように、大荷物Ａ１の後端が、中央フック４８よりも前側の位置（移載しようとするラック２側の位置）となった後、中央フック４８を開位置（実線で示す）とし、中央フック４８が大荷物Ａ１の後端に係合可能となる。
次に、図５（Ｅ）に示すように、図示しないベースアーム３４に対してミドルアーム３６およびトップアーム３８をラック２側に伸ばし、大荷物Ａ１の後端に係合した中央フック４８によって、大荷物Ａ１がラック２の手前側の格納位置に移載される（荷おろしする）。
ここで、上述した図５（Ａ）乃至図５（Ｅ）の格納動作は、大荷物Ａ１を奥側の格納位置（図中、大荷物Ａ２の位置）に格納する場合も同様であり、この場合、ミドルアーム３６およびトップアーム３８のラック２側への伸び量を奥側の格納位置に合わせて調整すればよい。

なお、このような図５（Ａ）乃至図５（Ｅ）に示す格納動作によれば、たとえば奥側に格納されている大荷物Ａ２の荷幅が、手前側に移載しようとする大荷物Ａ１の荷幅より大きい場合であっても、サイドアーム３２が奥側まで伸びて大荷物Ａ２に当接／干渉しないようにすることができる。
一方、たとえば荷幅が１種類の大荷物を自動倉庫１に格納する場合には、サイドアーム３２が奥側まで延びても奥側の大荷物Ａ２に干渉しない。したがって、大荷物を手前側の格納位置（図５（Ａ）に示す大荷物Ａ０の位置）に移載する場合には、台車４がラック２の箇所に到着した後、図５（Ｂ）乃至図５（Ｅ）の格納動作をさせず、図５（Ａ）に示す積載位置にある大荷物Ａ１を、たとえば、移載しようとするラック２の側と反対側の端部フック４６で手前側の格納位置に移載することができる。
また、たとえば荷幅が１種類の大荷物を自動倉庫１に格納する場合であって、奥側の格納位置（図５に示す大荷物Ａ２の位置）に移載する場合には、中央フック４８を用いて、上述した図５（Ｂ）乃至図５（Ｅ）の格納動作により移載する。

次に、図６により、本実施形態の移載装置１２による、片側のラック２の奥行き方向に最大３個の荷物を移載可能な「小荷物」の場合の移載パターンの一例を説明する。図６は、本実施形態の移載装置による移載パターンを示す模式図であり、奥行き方向に３個の小荷物の載置位置が規定されたラックおよびシャトル通路上の入出庫台車を示す図である。なお、図６では、サイドアーム３２のうちベースアーム３４の図示を省略している。以下で説明する移載パターンの動作は、上述したコントローラ５０（図４参照）により制御される。

まず、図６（Ａ）に示すように、台車４（図示を省略する）上に荷おろし前の小荷物Ｂ１が載せられている。この図６（Ａ）に示す台車４上の小荷物Ｂ１の位置は、上述した入庫用載置領域２６、２７から、該当する棚段８の台車４に引き取られたときの位置である。小荷物Ｂ１は、この位置で、台車４の荷物載置面６０のコンベヤ６２上に載せられている。この図６（Ａ）の状態では、各端部フック４６が、実線で示すような開位置とされ、中央フック４８が、閉位置（説明上、二点鎖線で中央フック４８を示す）とされる。
以下の図６（Ｂ）および図６（Ｃ）では、この位置にある小荷物Ｂ１を、ラック２の手前側の載置位置（図６（Ａ）に破線で示す小荷物Ｂ０の位置）に移載する動作を説明する。図６（Ｂ）および図６（Ｃ）は、上述した荷幅が２種類以上の荷物を自動倉庫１に格納する場合の例であり、ラック２の奥側には、既に、中間の格納位置および奥側の格納位置に、それぞれ、小荷物Ｂ２、Ｂ３が格納されている。

まず、図６（Ｂ）に示すように、移載時間の短縮のため、台車４の走行中（台車４が、格納しようとするラック２の箇所に到着するまでに）、コンベヤ６２を回転させ、小荷物Ｂ１の後端が中央フック４８よりも前側の位置（移載しようとするラック２側の位置）となるまで、小荷物Ｂ１を移動させる。本実施形態における小荷物Ｂ１は、上述したように、その奥行き幅が、開位置の端部フック４６と開位置の中央フック４８との間に収まるような大きさであるので、図６（Ｂ）に示すように、小荷物Ｂ１の前端は、移載するラック２側の端部フック４６より手前側となる。

この図６（Ｂ）に示す状態においても、上述した荷物の位置を検出するセンサ（図示せず）により、小荷物Ｂ１の後端が、中央フック４８よりも前側の位置となったことが検出されると、コンベヤ駆動モータ５８の駆動が停止され、コンベヤ６２の回転が停止される。小荷物Ｂ１は、コンベヤ６２との間の摩擦力で移動し、または、コンベヤ６２の爪部材６４に係合して爪部材６４で押されることにより移動する。

引き続き、台車４の走行中（台車４が、格納しようとするラック２の箇所に到着するまでの間）、図６（Ｂ）に示すように、小荷物Ｂ１の後端が中央フック４８よりも前側の位置となった後、中央フック４８が開位置（実線で示す）とされる。この点で、上述した図５（Ｂ）での大荷物Ａ１での動作とは異なる（図５（Ｂ）では、台車４の走行中に、中央フック４８は閉位置のままである）。

次に、図６（Ｃ）に示すように、台車４が、移載しようとするラック２の箇所に到着すると、格納しようとするラック２側の端部フック４６が閉位置（二点鎖線で示す）とされる。その後、同じく図６（Ｃ）に示すように、図示しないベースアーム３４に対してミドルアーム３６およびトップアーム３８をラック２側に伸ばし、小荷物Ｂ１の後端に係合した中央フック４８によって、小荷物Ｂ１がラック２の手前側の格納位置に移載される（荷おろしする）。
ここで、上述した図６（Ａ）乃至図６（Ｃ）の格納動作は、小荷物Ｂ１を中間の格納位置（図中、小荷物Ｂ２の位置）、および、奥側の格納位置（図中、大荷物Ａ３の位置）に格納する場合も同様であり、これらの場合、ミドルアーム３６およびトップアーム３８のラック２側への伸び量を各格納位置に合わせて調整すればよい。

なお、このような図６（Ａ）乃至図６（Ｃ）に示す格納動作によれば、たとえば奥側に格納されている小荷物Ｂ２、Ｂ３の荷幅が、手前側に移載しようとする小荷物Ｂ１の荷幅より大きい場合であっても、サイドアーム３２が奥側まで伸びて小荷物Ｂ２、Ｂ３に当接／干渉しないようにすることができる。
一方、たとえば荷幅が１種類の荷物を自動倉庫１に格納する場合には、サイドアーム３２が奥側まで延びても奥側の小荷物Ｂ２、Ｂ３に干渉しない。したがって、小荷物を手前側の格納位置（図６（Ａ）に示す小荷物Ｂ０の位置）に移載する場合には、台車４がラック２の箇所に到着した後、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）の格納動作をさせず、図６（Ａ）に示す積載位置にある小荷物Ｂ１を、たとえば、移載しようとするラック２の側と反対側の端部フック４６で手前側の格納位置に移載することができる。
また、たとえば荷幅が１種類の荷物を自動倉庫１に格納する場合であって、中間の格納位置（図６に示す小荷物Ｂ２の位置）や奥側の格納位置（図６に示す小荷物Ｂ３の位置）に移載する場合には、中央フック４８を用いて、上述した図６（Ｂ）および図６（Ｃ）の格納動作により移載する。

ここで、上述した図６（Ａ）の例は、小荷物Ｂ１が、中央フック４８と、移載するラック２側の端部フック４６との間に積載されていない例である。
これに対し、小荷物Ｂ１が、中央フック４８と、移載するラック２側の端部フック４６との間に予め積載されている場合（上述した入庫用載置領域２６、２７から、該当する棚段８の台車４に引き取られたときの位置が、中央フック４８と、移載するラック２側の端部フック４６の間である場合）、上述した図６（Ｂ）の小荷物Ｂ１を移動させる動作を省略することができる。すなわち、この場合、台車４の走行中、中央フック４８を開位置とし、台車４が、移載しようとするラック２の箇所に到着すると、図６（Ｃ）に示すように、小荷物Ｂ１をラック２に移載する（荷つみする）。

ここで、上述した図５および図６において、大荷物および小荷物を移載するラック２の箇所が、いわゆるフローラックの箇所（複数の並列配置された回転自在なローラなどで荷物を移載可能な箇所）である場合の移載装置１２の動作を説明する。
この場合、上述した図５（Ｂ）に示す大荷物Ａ１の状態、あるいは、図６（Ｂ）に示す小荷物Ｂ１の状態から、台車４が、移載するラック２の箇所（フローラック）に到着した後、まず、端部フック４６を開位置にする。その後、たとえば図５（Ｅ）や図６（Ｃ）のようにサイドアーム３２を駆動せず、コンベヤ６２のみを駆動し、コンベヤ６２との摩擦力あるいは爪部材６４との係合によって、荷物Ａ１、Ｂ１を押し出すようにする。このような動作により、荷物Ａ１、Ｂ１をフローラック（２）に格納する。このような動作は、上述した例と同様に、コントローラ５０により制御される。たとえば、自動倉庫１のコントローラ２２または移載装置１２のコントローラ５０は、ラック２において、フローラックとなっている位置情報を記憶しており、台車４がその箇所に到着すると、このような動作を実行する。

次に、本発明の実施形態による自動倉庫の作用効果を説明する。
まず、本実施形態では、荷物（Ａ、Ｂ）を移載する移載装置１２を備えた入出庫台車４と、この入出庫台車４の走行路１０の両側に配置されたラック２と、を備えたシャトル式の自動倉庫１であって、ラック２は、荷物を奥行き方向に少なくとも２個格納可能であり、移載装置１２は、ベースアーム３４、ミドルアーム３６、トップアーム３８を少なくとも有するサイドアーム３２であって、両側のラック２に進出可能であり、トップアーム３８の先端がラック２の奥行き方向において一番奥側に移載される荷物（Ａ２、Ｂ３）の後端位置まで進出するサイドアーム３２と、トップアーム３８の前後端にそれぞれ配置された端部フック４６と、トップアーム３８において各端部フック４６間の中間位置に配置された中央フック４８と、入出庫台車４の荷物載置部６０に配置され、荷物を奥行き方向に移動可能なコンベヤ６２と、移載装置１２を制御するコントローラ５０と、を備え、コントローラ５０は、荷物（Ａ１、Ｂ１）の後端が、移載するラック２の側であって中央フック４８よりも前側の位置となるまで荷物を移動させるようコンベヤ６２を駆動し、その後、荷物を中央フック４８によりラック２の奥行き方向に格納するようサイドアーム３２を駆動するように構成されている。
このように構成された本実施形態によれば、持ち替え機構の一つであるコンベヤ６２を駆動して、荷物（Ａ１、Ｂ１）の後端が移載するラック２の側であって中央フック４８よりも前側の位置となるまで荷物を移動させ、その後、サイドアーム３２を駆動して、荷物を中央フック４８によりラックの奥行き方向に格納するので、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラック２の奥行き方向に効率的に格納することができる。

また、本実施形態では、移載装置１２のコンベヤ６２は、荷物と係合可能な爪部材６４をコンベヤ表面に有する連続して回転するコンベヤであるので、より確実に、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラック２の奥行き方向に効率的に格納することができる。特に、コンベヤ６２の爪部材６４は、たとえば荷物がコンベヤ上で滑るような場合に荷物に係合するので、荷物を確実に格納することができる。
また、本実施形態では、コントローラ５０は、入出庫台車４の走行中に、荷物の前端が、移載するラック２の側であって端部フック４６に近接した位置となるまで荷物を予め寄せておくようコンベヤ６２を駆動するように構成されているので、より確実に、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラック２の奥行き方向に効率的に格納することができる。

また、本実施形態では、コントローラ５０は、荷物を移載するラック２の箇所がフローラックである場合、サイドアーム３２を駆動せず、コンベヤ６２の駆動によって荷物をラック２の奥行き方向に格納するよう構成されている。

また、本実施形態では、ラック２は、端部フック４６と中央フック４８との間の距離より小さい所定の奥行き幅を有する小荷物Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を奥行き方向に３個格納可能であり、コントローラ５０は、小荷物をラックに格納する場合、入出庫台車４の走行中にコンベヤ６２を駆動して、移載するラック２の側であって中央フック４８よりも前側の位置となるまで小荷物（Ｂ１）を移動させると共に中央フック４８を開位置とし、入出庫台車４の停止後にサイドアーム３２を駆動して、小荷物（Ｂ１）を中央フック４８によりラック２の奥行き方向に格納する。
このように構成された本実施形態によれば、荷物を奥行き方向に３個格納可能なラック２において、より確実に、より早い時間で持ち替えを完了させて、奥行き幅が異なる複数種類の荷物をラック２の奥行き方向に効率的に格納することができる。

１ シャトル式自動倉庫
２ ラック
４ 入出庫台車
６ 棚
８ 棚段
１０ 走行路
１２ 移載装置
３２ サイドアーム
３４ ベースアーム
３６ ミドルアーム
３８ トップアーム
４６ 端部フック
４８ 中央フック
５０ コントローラ
６０ 台車の荷物載置面
６２ コンベヤ（持ち替え機構）
６４ コンベヤの爪部材
Ａ０、Ａ１、Ａ２ 大荷物
Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ 小荷物

Claims (5)

1. 荷物を移載する移載装置を備えた入出庫台車と、この入出庫台車の走行路の両側に配置されたラックと、を備えたシャトル式の自動倉庫であって、
   上記ラックは、荷物を奥行き方向に少なくとも２個格納可能であり、
   上記移載装置は、
   ベースアーム、ミドルアーム、トップアームを少なくとも有するサイドアームであって、上記両側のラックに進出可能であり、上記トップアームの先端が上記ラックの奥行き方向において一番奥側に移載される荷物の後端位置まで進出するサイドアームと、
   上記トップアームの前後端にそれぞれ配置された端部フックと、
   上記トップアームにおいて上記各端部フック間の中間位置に配置された中央フックと、
   上記入出庫台車の荷物載置面に配置され、荷物を奥行き方向に移動可能なコンベヤと、
   上記移載装置を制御するコントローラと、を備え、
   上記コントローラは、荷物の後端が移載するラックの側であって上記中央フックよりも前側の位置となるまで荷物を移動させるよう上記コンベヤを駆動し、その後、荷物を上記中央フックにより上記ラックの奥行き方向に格納するよう上記サイドアームを駆動するように構成されている、ことを特徴とするシャトル式の自動倉庫。
2. 上記移載装置のコンベヤは、荷物と係合可能な爪部材をコンベヤ表面に有する連続して回転するコンベヤである、請求項１に記載のシャトル式の自動倉庫。
3. 上記コントローラは、上記入出庫台車の走行中に、上記荷物の前端が移載するラックの側であって上記端部フックに近接した位置となるまで荷物を予め寄せておくよう上記コンベヤを駆動するように構成されている、請求項１または請求項２に記載のシャトル式の自動倉庫。
4. 上記コントローラは、荷物を移載する上記ラックの箇所がフローラックである場合、上記サイドアームを駆動せず、上記コンベヤの駆動によって荷物を上記ラックの奥行き方向に格納するよう構成されている、請求項１に記載のシャトル式の自動倉庫。
5. 上記ラックは、上記端部フックと上記中央フックとの間の距離より小さい所定の奥行き幅を有する小荷物を奥行き方向に３個格納可能であり、
   上記コントローラは、小荷物を上記ラックに格納する場合、上記入出庫台車の走行中に、移載するラックの側であって上記中央フックよりも前側に小荷物を移動させるよう上記コンベヤを駆動すると共に上記中央フックを開位置とし、上記入出庫台車の停止後に、上記小荷物を上記中央フックにより上記ラックの奥行き方向に格納するよう上記サイドアームを駆動するように構成されている、請求項１に記載のシャトル式の自動倉庫。

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