JP2928476B2 - 棚内にピッキング装置を有する自動倉庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の倉庫棚に格
納された複数の物品を乗せた種々のパレットから仕向け
先別にピッキング作業を行う自動倉庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】立体式自動倉庫に収納されている品物を
自動的にピッキングする方法としていくつかの方法が提
案されている。たとえば、格納品の入出庫を司るスタッ
カクレーンに２式のフォークと自動ピッキング装置を設
け、１個のフォーク上にピッキングされる品物を、もう
１個のフォークにピッキングされた品物を積載すること
により、スタッカクレーン上でピッキングを行う方法
（特開平５−７７９０９号公報）。

【０００３】あるいは、立体倉庫に平行に走行式のピッ
キングロボットを設置し、立体倉庫の最下段に収納され
ている品物をこの走行式ピッキングロボットでピッキン
グする方法（特開平６−１１５６３２号公報）。

【０００４】さらには倉庫内にピッキング用ロボットと
専用コンベヤを設ける方法（特公平７−２５３１、２５
３２、２５３３号公報）等がある。

【０００５】しかし、特公平７−２５３１、２５３２、
２５３３号公報のものは、ピッキング作業の高性能処理
が行えるが、倉庫内に専用のピッキングスペースと倉庫
１列に１台のスタッカクレーンが必要で大きな場所をと
るという問題があった。

【０００６】一方、特開平５−７７９０９号公報のもの
は、スタッカークレーン上でピッキングするため、ピッ
キングのためのスペースが別にいらないという利点を持
つものの、ピッキング作業中はスタッカクレーンがピッ
キング作業に占有されてしまうため、ピッキング作業中
は倉庫の入出庫業務ができない。

【０００７】また、特開平６−１１５６３２号公報のも
のは、スタッカクレーンと走行式ピッキングロボットを
有するので、倉庫業務とピッキング作業との分離はでき
るが、倉庫スペースの他に走行式ピッキングロボット専
用の走行スペースが必要となる。また、倉庫の最下段に
ピッキングスペースを設けるのでスペースを節約できる
が、倉庫の最下段に置かれた製品をピッキングロボット
でピッキングするためには、倉庫の横方向から製品をピ
ッキングしなけらばならないため、製品の形状に係わら
ず常に、腕を伸ばす、腕を下げる、製品を掴む、製品を
持ち上げる、腕を縮めるといった５つの動作が必要とな
り、制御が複雑になるという問題があった。

【０００８】一方、特開昭６０−１１２５０２号公報で
は倉庫棚と専用のピッキングゾーンと出荷コンベヤを長
手方向に直列に配置し、倉庫に沿って走行可能なスタッ
カクレーンを配置したものが記載されている。このもの
によれば、ピッキングゾーンを倉庫棚と直列に配置し、
ピッキングゾーン上にピッキング装置を設けるようにし
ているので、倉庫業務とピッキング作業とが分離でき、
制御も簡単で、高速処理ができ、スペースも小さい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このも
のにおいても、依然としてピッキングスペースを有しス
ペースが大きい、また、倉庫棚外にピッキング装置を設
けているので、ピッキング装置内への人等の侵入を防止
する等の装置が別に必要であるという問題があった。さ
らに、従来のものでは、種々の形状の製品に対応できる
が、板状や棒状の単純形状の製品の搬送には高機能すぎ
るという面もあった。そこで、本発明の課題は、倉庫業
務とピッキング作業とを分離し、制御も簡単で、高速処
理ができる従来のピッキング装置に加え、より倉庫スペ
ースが大きく、侵入防止装置等の設備の不要なピッキン
グ装置を提供することである。さらに、単純形状の製品
に適したより廉価なピッキング装置を有する自動倉庫を
提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明においては、複数の物品が乗せられた複数の
パレットを格納するための棚列と、該棚列に隣接して設
けられた入荷又は出荷のためのパレット置き場と、前記
棚列に沿って走行可能にされ前記パレットを前記棚列の
任意の棚および前記入荷又は出荷のためのパレット置き
場に搬送可能なスタッカクレーンと、を有する自動倉庫
において、前記棚列の一部に連続する複数の棚内パレッ
ト置き場を設け、この連続する複数の棚内パレット置き
場（以下、棚内パレット置き場という。）の上部に走行
レールを設け、この走行レールに沿って移動可能にされ
たピッキング装置を設ける。さらに、棚内パレット置き
場は、ピッキングされる製品が積載されたピッキング用
製品ステーション群と、ピッキングした製品を置くため
の積み込みステーションと、空パレットを収納する空パ
レットステーションとで構成し、ピッキング装置は各ス
テーションの製品又は空パレットを各ステーションから
取り出し又は各ステーションに積み込み可能にされてい
ることを特徴とする棚内ピッキング装置を有する自動倉
庫を提供することによって上記課題を解決した。

【００１１】製品を積載されたパレットはスタッカクレ
ーンにより、任意の倉庫棚に収納され、また、倉庫棚内
より外部へ運びだされる。複数のパレットに積載された
製品をピッキングし、一つのパレット上に積載するピッ
キング作業にあたっては、スタッカクレーンによって倉
庫棚より必要パレットを取り出し、倉庫棚内に設けられ
た上部に走行レール及びピッキング装置を有する棚内パ
レット置き場に適宜配置し、また空パレットを置く。こ
の棚内パレット置き場上をピッキング装置が移動しなが
らピッキング作業が行われる。スタッカクレーンにより
ピッキング作業中又は終了後、パレットを取り出し、又
は新たなパレットを追加する。スタッカクレーンとピッ
キング装置は棚内パレット置き場以外では干渉すること
がないので、倉庫作業とピッキング作業とは分離され
る。また、ピッキング装置は倉庫棚内に吸収されるの
で、倉庫に設けられた侵入防止装置等の設備が兼用でき
る。

【００１２】また、ピッキング装置は、走行レールを走
行可能にされた本体と、本体下部に取りつけられ前記走
行レールより下方に伸縮可能な上下腕と、この上下腕の
先端に設けられた物品の把持部と、から構成し、棚内パ
レット置き場及びピッキング装置の上部の空間をできる
だけ取れるようにして、倉庫棚の棚数をより多くとるよ
うにするとよい。

【００１３】また、伸縮可能な上下腕を、パンタグラフ
機構にすることにより上方に突出部がなくコンパクトと
し、さらに倉庫棚の棚数を確保する。

【００１４】さらに、パレット置き場、走行レール及び
ピッキング装置を棚列のほぼ中央に設置することによ
り、パレット置き場と各棚からの距離を均等とし、パレ
ット置き場と各棚間のスタッカクレーンの平均移動距離
を短くする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施例について図
面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施例の棚
内にピッキング装置を有する自動倉庫の平面図、図２は
本発明の第一実施例に使用するピッキング装置の上下腕
が下方に伸びている時の縦断面説明図、図３は上下腕が
縮んでいる時の縦断面説明図、図４は本発明の第一実施
例でピッキングされる製品をパレットに搭載した説明図
である。本発明の第一実施例では図４に示すような室内
ドアのような板状の製品のピッキング作業に特に適して
いる。図１において、図４に示す製品１等が積載された
パレット２が収納可能にされた多段の棚を有する倉庫棚
３，４が長手方向に２列備えられている。倉庫棚３の一
端には空パレット又は製品が積載されたパレットを倉庫
外に出荷するための出荷パレット置き場５と出荷コンベ
ア６が隣接して設けられ、また、倉庫棚４の一端にはパ
レット等を倉庫内に入荷するための入荷パレット置き場
７と入荷コンベア８が隣接して設けられている。

【００１６】倉庫棚３，４の棚からパレットを出し入れ
するためのスタッカクレーン９が走行可能にスタッカク
レーン走行路１０が、倉庫棚３，４の他端から入出庫置
き場５，７に渡って設置されている。スタッカクレーン
９は従来のものと同様なので説明を省略するが、図示し
ない制御装置によって、走行路１０を移動し、かつ上下
方向に移動可能で、棚からパレットを出入りできるよう
にされている。

【００１７】倉庫棚３の最下段には、棚内パレット置き
場２１が設けられている。即ち、出荷パレット置き場５
側端から順に１パレット分のスペースを有する積み込み
ステーション１１、複数のパレットを置くスペースを有
するピッキング用製品ステーション群１２、１パレット
分のスペースを有する空パレットステーション１３の棚
が連続して設けられ棚内パレット置き場を構成してい
る。ピッキング用製品ステーション群１２にはピッキン
グされる製品１等が積載された種々のパレット２が置か
れ、積み込みステーション１１には、ピッキングした種
々の製品１を置くためのパレットが置かれ、空パレット
ステーション１３には、空パレットが収納されている。

【００１８】図２，３に示すように、棚内パレット置き
場２１は棚１段分を専有し、棚内パレット置き場の各ス
テーション１１，１２，１３の上部にはＩ型断面の走行
レール１４が取りつけられ、走行レール１４から走行可
能にピッキング装置１７が吊り下げられている。走行レ
ール１４とピッキング装置１７とで棚１段弱分を専有
し、棚内パレット置き場２１とピッキング装置とでほぼ
棚２段弱分を占め、その上部にパレットを収納可能に棚
１５，１６が設けられている。

【００１９】ピッキング装置１７は、本体１８が走行レ
ール１４に走行可能に吊り下げられ、本体１８の下端に
はパンタグラフ機構のハンド昇降装置１９が取りつけら
れハンド昇降装置１９の先端には製品１を把持可能にハ
ンド（把持部）２０が取りつけられている。各部は図示
しない駆動装置および制御装置により走行、上下、把
持、解放作動できるようにされている。

【００２０】ハンド昇降装置１９はパンタグラフ機構に
より、パンタグラフの伸縮により、ハンド２０を上下さ
せ製品１を上下できる。パンタグラフ１９の伸縮は例え
ば図５に示すように伸縮シリンダ３１を伸縮させること
によって行われる。伸縮シリンダ３１は油圧、空圧、電
動シリンダ等が使用される。また、図６はパンタグラフ
１９の伸縮を電動モータ、油圧モータ、空圧モータ等の
回転モータ３２によりロープ３３、ワイヤー、ベルト等
のを巻き上げ、巻き下げることによりパンダグラフの伸
縮を行うようにしている。この場合はパンダグラフ１９
は横方向揺れの防止を目的に設けられ、負荷保持はロー
プ３３等の張力で行われ、昇降装置をより小型にするこ
とができる。

【００２１】また、ピッキング装置１７のピッキングエ
リアを倉庫棚３内に設けたので、ピッキングエリア即ち
棚内パレット置き場２１への人の侵入等を防止するため
の装置は倉庫棚全体に使用されている侵入防止装置等の
設備がそのまま使用される。

【００２２】本発明の第一の実施例において、ピッキン
グ作業は次のように行われる。図示されていない制御装
置よりピッキングが指示されると、ピッキングに必要な
単種製品が段積みされているパレットをスタッカクレー
ン９により倉庫棚３，４，１５，１６から取り出し、ピ
ッキング用製品ステーション群（以下、棚群という）１
２に指示されたピッキングをするのに必要な種類だけ並
べる。ピッキング装置１７は、制御装置からの指示によ
り、空パレット収納棚１３から空パレットを１枚とりだ
し積み込みステーション１１に置く。その後は制御装置
からの指示に従って必要な製品を１個ずつ棚群１２のパ
レットから取り出して積み込みステーション１１のパレ
ット上に積んで行く。ピッキングが完了した複数種製品
が積載されたパレットは、スタッカクレーン９にて指定
された棚３，４にピッキング完了品として収納するか、
あるいは出荷品として出荷パレット置き場５におかれ、
出荷コンベア６から出荷される。

【００２３】積み込みステーション１１からピッキング
完了品が運び出されるとピッキング装置１７は空パレッ
ト収納棚１３から空パレットを１枚とりだし積み込みス
テーション１１にセットする。この後は前述したと同様
に制御装置からの指示により引き続きピッキング作業が
継続される。ピッキング作業中に棚群１２に置かれたパ
レット上の製品を使いきった場合は、空となったパレッ
トを空パレット収納棚１３へ戻すと共に別の棚からスタ
ッカクレーン９で該当する製品が積載されたパレットを
自動的に補給することにより、ピッキング作業が継続さ
れる。

【００２４】以上説明したように一連のピッキング作業
中はピッキングのためにスタッカクレーンを動かす必要
は基本的にはないため、ピッキング作業と倉庫作業とは
独立して運用することが可能となり、スタッカクレーン
の負荷は大幅に軽減される。また、ピッキング作業は倉
庫棚内で行われるため、倉庫棚の収納量はピッキング装
置に占有される分少なくはなるが、ピッキングされる製
品を置く棚群１２も製品の収納棚として利用できること
から、僅かな収納量の減少のみでピッキングのための専
用スペースを倉庫外に設ける必要がなくなる。ピッキン
グされる製品が１０〜３０種類程度であればあらかじめ
これらの製品を棚群１２に並べ収納棚として利用でき
る。

【００２５】また、昇降装置をパンタグラフ構造１９と
することにより、ハンド２０が上下作動してもピッキン
ッグ装置上方側に突出部分が無いようにできるので、上
部にできるかぎり密接して上側の棚が設置され、棚数の
減少を小さくすることができる。また、製品が板や棒状
の薄い形状のものであれば、ピッキング装置の走行方向
の移動時に高さ方向の寸法も小さくでき、さらに、製品
をピッキングするためにはハンド昇降装置１９の伸縮に
よる上下、ハンドでの把持及び解放操作、走行レールに
よるパレット間の移動の３つの動作だけで済むことにな
る。従って、特開平６−１１５６３２号公報の５つの動
作を有するロボットに比べピッキング作業が高速になる
と共に、制御が簡単である。

【００２６】本実施例では、ピッキングされる単種製品
を置く棚（ピッキング用製品ステーション群１２）が複
数で、ピッキングされた複数種製品を置く棚（積み込み
ステーション１１）を１棚としているが、この構成はこ
の案に限定されることはなく、ピッキングされる単種製
品を置く棚、ピッキングされた複数種製品を置く棚をそ
れぞれ複数にすることも、また、逆にピッキングされる
単種製品を置く棚を１棚、ピッキングされた複数種製品
を置く棚を複数にした構成も可能で、どの方式を採るか
は、製品の性質や生産形態によって自由に選択できる

【００２７】次に、請求項４にかかる本発明の第二の実
施例について説明する。前述した第一の実施例において
は、パレット置き場、走行レール及びピッキング装置を
棚列の下段の端部に設けた。しかし、図１に示すように
ピッキング作業に係わるスタッカクレーン９の移動は、
棚からパレットをピッキング用製品ステーション群１２
に出し入れする回数の方が、ピッキングが完了した複数
種製品が積載されたパレットを積み込みステーション１
１から、指定された棚又は出荷パレット置き場５に払い
出す回数より遙かに多い。そこで、パレット置き場、走
行レール及びピッキング装置を棚列のなるべく中央に設
置すれば、ピッキング用製品ステーション群１２と各棚
間の距離が平均化され、最も長い距離がピッキング用製
品ステーション群１２と出荷パレット置き場５となり、
スタッカクレーンが効率よく移動できる。

【００２８】なお、パレット置き場、走行レール及びピ
ッキング装置を棚列の上下左右のほぼ中央に設置するの
が理想的だが、倉庫棚の剛性や強度からみて最下段中央
部に設けるのがよい。また、パレット置き場、走行レー
ル及びピッキング装置を棚列の最上段に設置すれば、棚
より上方に倉庫内の範囲で上方空間を大きくとれ、より
複雑な制御のピッキング装置を提供できることも考えら
れるが、作業の視認性、操作性、強度的な面からも下段
位置が好ましい。

【００２９】

【発明の効果】本発明においては、倉庫棚列の一部に積
み込みステーション、ピッキング用製品ステーション
群、空パレットステーションからなる連続する複数のパ
レット置き場を設け、この連続する複数のパレット置き
場の上部に設けられた走行レールに沿って移動可能にさ
れたピッキング装置を設けたので、自動倉庫内で倉庫棚
の他には空パレットの取り出し積み込み、製品の取り出
し積み込みするピッキング作業のためのスペースを要せ
ず、より倉庫棚スペースを大きくとれ、また、倉庫棚の
侵入防止装置等を兼用できるので、ピッキング装置用の
特別な侵入防止装置等の不要な棚内にピッキング装置を
有する自動倉庫を提供するものとなった。

【００３０】また、ピッキング装置を、走行レールを走
行可能にされた本体と、把持部を有する伸縮可能な上下
腕とし上下腕を本体より上部側に突出させないようにし
たので、倉庫棚の棚数の減少を極力避けることが可能と
なった。実施例では２段分で済む。さらに、伸縮可能な
上下腕を、パンタグラフ機構にすれば構造が簡単、確実
であり単純形状の製品に適したより廉価な棚内にピッキ
ング装置を有する自動倉庫を提供するものとなった。

【００３１】さらに、パレット置き場、走行レール及び
ピッキング装置を棚列のほぼ中央に設置すれば、パレッ
ト置き場と各棚からの距離が均等となり、パレット置き
場と各棚間のスタッカクレーンの移動距離が短くなるの
で、より高速、効率的なパレットの搬出、搬入作業が可
能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の棚内にピッキング装置を
有する自動倉庫の平面図である。

【図２】本発明の第一実施例に使用するピッキング装置
の上下腕が下方に伸びている時の縦断面説明図である。

【図３】本発明の第一実施例に使用するピッキング装置
の上下腕が縮んでいる時の縦断面説明図である。

【図４】本発明の第一実施例でピッキングされる製品を
パレットに搭載した説明図である。

【図５】本発明に使用するピッキング装置の昇降装置が
油圧シリンダの場合の縦断面説明図である。

【図６】本発明に使用するピッキング装置の昇降装置が
巻き上げ、巻き下げ装置の場合の縦断面説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−112305（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−202284（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−120407（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65G 1/00 - 1/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の物品が乗せられた複数のパレット
   を格納するための棚列と、該棚列に隣接して設けられた
   入荷又は出荷のためのパレット置き場と、前記棚列に沿
   って走行可能にされ前記パレットを前記棚列の任意の棚
   および前記入荷又は出荷のためのパレット置き場に搬送
   可能なスタッカクレーンと、を有する自動倉庫におい
   て、前記棚列の一部に連続する複数の棚内パレット置き
   場と、該連続する複数の棚内パレット置き場の上部に設
   けられた走行レールと、該走行レールに沿って連続する
   複数の棚内パレット置き場を移動可能にされたピッキン
   グ装置と、を有し、前記棚内パレット置き場は、ピッキ
   ングされる製品が積載されたピッキング用製品ステーシ
   ョン群と、ピッキングした製品を置くための積み込みス
   テーションと、空パレットを収納する空パレットステー
   ションと、からなり、前記ピッキング装置は各前記ステ
   ーションの製品又は空パレットを各前記ステーションか
   ら取り出し又は各前記ステーションに積み込み可能にさ
   れていることを特徴とする棚内にピッキング装置を有す
   る自動倉庫。
2. 【請求項２】 前記ピッキング装置は、走行レールを走
   行可能にされた本体と、該本体下部に取りつけられ前記
   走行レールより下方に伸縮可能な上下腕と、該上下腕の
   先端に設けられた物品の把持部と、を有していることを
   特徴とする請求項１項記載の棚内にピッキング装置を有
   する自動倉庫。
3. 【請求項３】 前記伸縮可能な上下腕は、パンタグラフ
   機構であることを特徴とする請求項２項記載の棚内にピ
   ッキング装置を有する自動倉庫。
4. 【請求項４】 前記連続する複数の棚内パレット置き場
   及び前記走行レール及び前記ピッキング装置は、前記棚
   列のほぼ中央に設置されていることを特徴とする請求項
   １又は２又は３項記載の棚内にピッキング装置を有する
   自動倉庫。