JP3843729B2 - 自動倉庫設備の出庫システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば同一種類の複数の荷を１グループとして出庫する出庫単位が複数まとまった出庫スケジュールを実行するのに好適な自動倉庫設備の出庫システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
棚と入出庫用走行クレーンとの組み合わせから成る自動倉庫設備の前記入出庫用走行クレーンとして、昇降キャレッジ上に、それぞれ棚との間で荷を移載する複数の荷移載手段をクレーン走行方向に並設したものが知られている。このような入出庫用走行クレーンを備えた自動倉庫設備に於いては、前記荷移載手段により複数個の荷、一般的には同一種類の複数個の荷、が棚に並列するように入庫される。従って、出庫作業時には、棚に並ぶ複数個の荷を前記荷移載手段により同時に出庫することが出来るのであるが、このとき、並列する全ての荷移載手段、例えば４台の荷移載手段で同時に出庫し得る４個１グループの出庫が指示された場合は、４台全ての荷移載手段が活用されることになるが、１台〜３台の荷移載手段で出庫する１〜３個１グループの出庫が指示された場合は、３〜１台の荷移載手段が遊ぶことになり、効率が悪い。そこで、遊んでいる荷移載手段で次の出庫単位の全部又は一部の荷を棚から取り出し、４台全ての荷移載手段が働いた状態で入出庫用走行クレーンを出庫位置まで戻すように、１出庫サイクル中に荷移載手段の棚間移動を組み合わせて作業を行うことが考えられる。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような場合に活用出来る自動倉庫設備の出庫システムを提供することを目的とするものであって、その手段を後述する実施形態の参照符号を付して示すと、棚２と入出庫用走行クレーン３との組み合わせから成り、入出庫用走行クレーン３には、昇降キャレッジ５上に複数の荷移載手段６ａ〜６ｄがクレーン走行方向に並設されている自動倉庫設備に於いて、入力される出庫スケジュールに基づいて動作るコンピュータープログラムにより出庫サイクル(1)〜(3)を演算し、決定された各出庫サイクル(1)〜(3)を前記入出庫用走行クレーン３によって実行するようにした自動倉庫設備の出庫システムであって、
Ａ．前記出庫スケジュールは、荷移載手段６ａ〜６ｄで同時に棚から出庫出来る数の荷 を１グループとして出庫する出庫単位ａ〜ｅが複数まとまったものであり、
Ｂ．前記プログラムは、
ａ．前記出庫スケジュールに基づいて、総出庫荷数を荷移載手段６ａ〜６ｄの並列数 と等しい最大同時出庫荷数で除算したときの最小出庫サイクル数を前提条件として 求め、
ｂ．この前提条件を満たし且つ各出庫サイクル(1)〜(3)中に於ける出庫荷数を多くす るための入出庫用走行クレーン３の棚間移動回数の合計値が最小となるように、各 出庫サイクル(1)〜(3)に於ける出庫対象の荷を割り当てる、
構成となっている。
【０００４】
上記の本発明システムを実施するに際し、入出庫用走行クレーン３の棚間移動により異なる出庫単位ｃ，ｄの荷を複数の荷移載手段６ａ〜６ｄで棚２から取り出す出庫サイクル(3)が設定されるときは、入出庫用走行クレーン３から降ろされて搬出されるときの荷の流れ方向の上手になる荷移載手段６ｄから順位が先の出庫単位ｃの荷を割り当てることが出来る。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適実施形態を添付図に基づいて説明すると、図１及び図２に於いて、１は自動倉庫設備であって、棚２と入出庫用走行クレーン３との組み合わせから成り、入出庫用走行クレーン３は、昇降ガイド支柱４に沿って昇降する一つの昇降キャレッジ５上に、複数（図示例は４つ）の荷移載手段６ａ〜６ｄがクレーン走行方向に並設されたもので、図示のものは、床側に敷設された支持用ガイドレール７と天井側に架設された振れ止め用ガイドレール８とに案内されて、棚２に沿って走行することが出来る。図示される各荷移載手段６ａ〜６ｄは、図２Ｂ，Ｃに示すように、昇降キャレッジ５の左右巾方向に荷を支持して搬送するベルトコンベヤやローラーコンベヤ等から成る荷移載用コンベヤ９と、当該荷移載用コンベヤ９の左右両側に配設されて互いに接近離間移動可能で且つ荷移載用コンベヤ９の搬送方向に出退移動自在な左右一対の荷挟持引き込み送り出し具１０との組み合わせから構成されている。
【０００６】
棚２は、立体的に荷収納区画１１を備えたものが入出庫用走行クレーン３の走行通路の左右両側に立設されており、各荷収納区画１１は、荷の底面全体を支持するフラットな荷支持面を備えたもの（必要に応じて荷移載時の荷の滑動を円滑にする手段（滑動助長面材やフリーローラーコンベヤ等）を併設したものであっても良い）で、クレーン走行方向に昇降キャレッジ５上の荷移載手段６ａ〜６ｄの並設数及び間隔と同一条件で複数の荷を支持し得る長さを有する。
【０００７】
入出庫用走行クレーン３の走行通路の一端で棚２間より外側に設定された入出庫用走行クレーン３の入出庫位置（ホームポジション）の左右両側には、入庫コンベヤ１２と出庫コンベヤ１３とが並設され、各コンベヤ１２には、入庫ライン１４から順次搬入される荷Ｗを、入出庫位置で停止する入出庫用走行クレーン３の荷移載手段６ａ〜６ｄに対応する所定位置に位置決めする固定ストッパー１５ａ及び出退自在なストッパー１５ｂ〜１５ｄが設けられ、出庫コンベヤ１３は、入出庫位置で停止する入出庫用走行クレーン３の荷移載手段６ａ〜６ｄから同時に移載される複数個の荷Ｗを一旦受け止めた後、同時に出庫ライン１６へ送り出すものである。
【０００８】
入庫作業時に入庫コンベヤ１２上の荷Ｗを荷移載手段６ａ〜６ｄにより昇降キャレッジ５側へ引き込み移載するとき、又は出庫作業時に棚２の荷収納区画１１上の荷Ｗを昇降キャレッジ５側へ引き込み移載するときは、図２Ｂ，Ｃに示すように、左右一対の荷挟持引き込み送り出し具１０を入庫コンベヤ１２又は棚２側へ一定距離だけ進出移動させた状態で互いに接近移動させることにより、当該左右一対の荷挟持引き込み送り出し具１０の先端部分で荷Ｗの端部を左右両側から挟持させ、次に当該左右一対の荷挟持引き込み送り出し具１０を昇降キャレッジ５上のホームポジションまで引き込み移動させることにより、荷Ｗの端部が荷移載用コンベヤ９上に移載される。このとき、荷移載用コンベヤ９を荷挟持引き込み送り出し具１０の引き込み移動速度と同一速度で荷引き込み方向に駆動させておくと、ホームポジションに戻った左右一対の荷挟持引き込み送り出し具１０を互いに離間移動させて荷Ｗを開放させると、端部が荷移載用コンベヤ９上に乗り移っている荷Ｗが当該コンベヤ９により昇降キャレッジ５上に完全に乗り移る所定位置まで搬入される。
【０００９】
入庫作業時に昇降キャレッジ５上の荷Ｗを棚４の荷収納区画１１上に送り出し移載するとき、又は出庫作業時に昇降キャレッジ５上の荷Ｗを出庫コンベヤ１３上に送り出し移載するときは、上記と逆の手順で荷移載用コンベヤ９及び左右一対の荷挟持引き込み送り出し具１０を作動させれば良い。尚、上記の棚２及び入出庫用走行クレーン５の構成は、一例を示すもので、これに限定されるものでないことは勿論である。
【００１０】
入庫作業によって棚２に保管された荷の種類や保管位置に関する情報は、入庫作業時に在庫管理コンピューターに記憶されている。しかして、入庫作業に際しては、原則として同一種類の荷Ｗが複数個連続して入庫ライン１４から入庫コンベヤ１２に送り込まれるので、４台の荷移載手段６ａ〜６ｄで同時に移載し得る最大４個の同一種類の荷Ｗが入出庫用走行クレーン３により棚２の荷収納区画１１に移載入庫される。この棚２に対する入庫位置も、可能な限り昇降キャレッジ５上の全ての荷Ｗを同時に棚２側へ移載入庫し得るように、水平方向に連続する空き区画が検索されるので、棚２には、原則として同一種類の荷Ｗが複数個水平方向に並ぶ状態で保管されることになる。
【００１１】
今仮に、図３Ａに示すように、Ａ品種の荷３個を出庫する出庫単位ａ、Ｂ品種の荷４個を出庫する出庫単位ｂ、Ｃ品種の荷２個を出庫する出庫単位ｃ、及びＤ品種の荷２個を出庫する出庫単位ｄから成る出庫スケジュールが与えられ、棚２には、各出庫単位ａ〜ｄ毎の２〜４個の荷が荷移載手段６ａ〜６ｄを使用して同時に移載出庫し得る状態で水平に並列して保管されている場所があるものとする。勿論、出庫作業は、最終的に出庫ライン１６上で出庫単位ａ〜ｄの順番で各品種の荷が並んで搬出されるように、行われなければならない。換言すれば、各出庫単位ａ〜ｄの順番は変えられないものとする。
【００１２】
上記の条件で単純に各出庫単位ａ〜ｄ毎にその荷を出庫コンベヤ１３に出庫移載するように入出庫用走行クレーン３を働かせて出庫作業を行うと、各出庫単位ａ〜ｄが出庫１サイクルとなるので、出庫スケジュールが完了するまでに(1)〜(4)までの４出庫サイクルが必要になる。しかし、この出庫作業方法では、出庫サイクル(1)に於いて荷移載手段６ａ〜６ｄの内の１台が遊び、出庫サイクル(3)及び(4)のそれぞれに於いて荷移載手段６ａ〜６ｄの内の２台が遊ぶことになる。
【００１３】
従って、上記出庫スケジュールに基づいて、図３Ｂに示すように、出庫サイクル(1)では、出庫単位ａと次の出庫単位ｂのＢ品種の荷１個を加えて１出庫サイクルとし、出庫サイクル(2)では、出庫単位ｂの残りと次の出庫単位ｃのＣ品種の荷１個を加えて１出庫サイクルとし、出庫サイクル(3)では、出庫単位ｃの残りと次の出庫単位ｄのＤ品種の荷２個を加えて１出庫サイクルとする、(1)〜(3)の３出庫サイクルで出庫作業を実行すると、出庫サイクル数は４回から３回に減ることになる。しかしながら、出庫サイクル(1)に於いて、出庫単位ａの荷３個を取り込んだ荷移載手段６ａ〜６ｄの内、遊んでいる１台の荷移載手段で出庫単位ｂの荷１個を取り込むための入出庫用走行クレーン３（荷移載手段６ａ〜６ｄ）の棚間移動イ、出庫サイクル(2)に於いて、出庫単位ｂの残りの荷を取り込んだ荷移載手段６ａ〜６ｄの内、遊んでいる１台の荷移載手段で出庫単位ｃの荷１個を取り込むための前記棚間移動ロ、及び出庫単位ｃの残りの荷を取り込んだ荷移載手段６ａ〜６ｄの内、遊んでいる３台の荷移載手段の内の２台で出庫単位ｄの荷２個を取り込むための前記棚間移動ハが必要となる。即ち、出庫単位ａ〜ｄの荷を全て出庫し終わるのに３回の出庫サイクルで済むが出庫サイクル中に合計３回の棚間移動が必要になる。
【００１４】
そこで、図３Ｃに示すように、出庫単位ａ及びｂはそのまま出庫サイクル(1)及び(2)とし、出庫単位ｃのＣ品種の荷２個と出庫単位ｄのＤ品種の荷２個とを加えて出庫サイクル(3)とするように、出庫割り当てを行うと、出庫サイクル数は同じ３回でありながら、入出庫用走行クレーン３（荷移載手段６ａ〜６ｄ）の棚間移動は、出庫単位ｃの荷２個を取り込んだ荷移載手段６ａ〜６ｄの内、遊んでいる２台の荷移載手段で出庫単位ｄの荷２個を取り込むための１回の棚間移動ハが必要になるだけである。この出庫方法では、出庫サイクル(1)に於いて荷移載手段６ａ〜６ｄの内の１台が遊ぶことになるが、出庫サイクル数は、総出庫荷数（３＋４＋２＋２＝１１）を荷移載手段６ａ〜６ｄの並列数と等しい最大同時出庫荷数４で除算したときの最小出庫サイクル数（１１÷４＝２余り３）である３回としながら、各出庫サイクル中に於ける出庫荷数を多くするための入出庫用走行クレーン３の棚間移動回数の合計値が１回になり、図３Ｂに示す出庫割り当てと比較して、総出庫サイクルタイムが短縮される。
【００１５】
尚、同一種類の荷を４個以内で出庫する場合でも、該当する荷が、４台の荷移載手段６ａ〜６ｄを同時に対応させることが出来る状態で水平に４個並んでいる場所が無いときは、複数回の出庫単位に分けられることになる。即ち、１出庫スケジュール内の出庫単位は、荷の種類別に分けられるのではなく、同時に棚から取り出し得る状態にある個数を単位にして分けられる。
【００１６】
別の例を図４に基づいて説明すると、図４Ａに示すように、Ａ品種の荷２個を出庫する出庫単位ａ、Ｂ品種の荷３個を出庫する出庫単位ｂ、同じくＢ品種の荷２個を出庫する出庫単位ｃ、Ｃ品種の荷２個を出庫する出庫単位ｄ、及びＤ品種の荷２個を出庫する出庫単位ｅから成る出庫スケジュールが与えられた場合、単純に各出庫単位ａ〜ｅ毎にその荷を出庫コンベヤ１３に出庫移載するように入出庫用走行クレーン３を働かせて出庫作業を行うと、出庫スケジュールが完了するまでに(1)〜(5)までの５出庫サイクルが必要になる。しかし、この出庫作業方法では、全ての出庫サイクル(1)〜(5)に於いて、荷移載手段６ａ〜６ｄの内の１〜２台が遊んでいることになる。
【００１７】
そこで、上記出庫スケジュールに基づいて、図４Ｂに示すように、各出庫サイクルに於いて荷移載手段６ａ〜６ｄの全てを使用するように荷４個づつを割り当ててゆくと、出庫サイクル数は、総出庫荷数（２＋３＋２＋２＋２＝１１）を最大同時出庫荷数４で除算したときの最小出庫サイクル数（１１÷４＝２余り３）である３回と減少するが、出庫サイクル中に出庫荷数を多くするための入出庫用走行クレーン３の棚間移動が、イ〜ニで示すように合計４回必要になる。
【００１８】
ところが、図４Ｃに示すように、出庫単位ａのＡ品種の荷２個と次の出庫単位ｂのＢ品種の荷３個の内の２個とを加えて出庫サイクル(1)とし、出庫単位ｂの残りのＢ品種の荷１個と次の出庫単位ｃのＢ品種の荷２個とを加えて出庫サイクル(2)とし、出庫単位ｄのＣ品種の荷２個と出庫単位ｅのＤ品種の荷２個とを加えて出庫サイクル(3)とするように、出庫割り当てを行うと、出庫サイクル数は同じ３回でありながら、入出庫用走行クレーン３の棚間移動は、各出庫サイクル毎に１回、合計３回の棚間移動イ，ロ，ニで済むことになる。勿論、図４Ｄに示すように、出庫単位ｃ，ｄ間（又は出庫単位ｄ，ｅ間）の１回の棚間移動で済ますことも出来るが、この場合は、出庫サイクル数が４回となり、総出庫荷数を最大同時出庫荷数で除算したときの最小出庫サイクル数である３回よりも多くなり、除外される。即ち、出庫サイクル数を最小にすることは必須条件である。
【００１９】
本発明は、図３Ａや図４Ａに示すように、荷移載手段６ａ〜６ｄで同時に棚２から出庫出来る数の荷を１グループとして出庫する出庫単位が複数まとまった出庫スケジュールに基づいて、総出庫荷数を荷移載手段６ａ〜６ｄの並列数と等しい最大同時出庫荷数（上記実施形態では４）で除算したときの最小出庫サイクル数を前提条件として、各出庫サイクル中に於ける出庫荷数を多くするための入出庫用走行クレーン３の棚間移動回数の合計値が最小となるように、図３Ｃや図４Ｃに示すように各出庫サイクルに出庫対象の荷を割り当てるのであるが、この作業はコンピュータープログラムによって自動的に行われる。
【００２０】
即ち、図５のフローチャートに示すように、図３Ａや図４Ａに示す出庫スケジュールを入力する（Ｓ1 ）ことにより、図３Ｂや図４Ｂに示す出庫サイクル数Ｎが最小となる基本出庫割当てが作成され（Ｓ２）、このときの入出庫用走行クレーン３の棚間移動回数の合計値Ｔが演算される（Ｓ３）。続いて、図３Ｃや図４Ｃ，Ｄに示すような出庫サイクル数Ｎを変えないで棚間移動回数の合計値Ｔを減少出来る別案出庫割当てが可能か否かについて演算され（Ｓ４）、該当する別案出庫割当てが可能であれば、その内の棚間移動回数の合計値Ｔが最小となる別案出庫割当て、即ち、図３Ｃや図４Ｄに示す別案出庫割当てに基づいて出庫サイクルが作成され（Ｓ５）、別案出庫割当てが無いときは、基本出庫割当てに基づいて出庫サイクルが作成される（Ｓ６）。このようにして自動作成された出庫サイクルが入出庫用走行クレーン３の自動制御装置に転送され、入出庫用走行クレーン３が当該出庫サイクルに従って自動運転される（Ｓ７）。
【００２１】
尚、自動運転される入出庫用走行クレーン３によって順次出庫コンベヤ１３上に出庫された複数個の荷Ｗは、出庫ライン１６へ搬出されて所定の荷捌き場等に搬送されるが、出庫ライン１６上を流れる荷Ｗの並び順は、最初に与えられた出庫スケジュール通りであることが望ましい。従って、例えば図３や図４に示す出庫スケジュールを例にとって説明すると、図３Ｃに示す実行出庫サイクル中の出庫サイクル(3)や図４Ｃに示す実行出庫サイクル中の出庫サイクル(3)のように、与えられた出庫スケジュール中の荷の種類が異なる複数の出庫単位ｃ，ｄの（一部又は全部の）荷を出庫する出庫サイクルが有る場合は、順位が先の出庫単位ｃの荷（Ｃ品種の荷）が順位が後の出庫単位ｄの荷（Ｄ品種の荷）よりも先行して出庫コンベヤ１３から出庫ライン１６に送り出されるように、出庫コンベヤ１３での上手に対応する荷移載手段６ｄから荷移載手段６ａに至る順番に、順位が先の出庫単位の荷を割り当てる必要がある。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の自動倉庫設備の出庫システムは以上のように実施し得るものであって、係る本発明の出庫システムによれば、入出庫用走行クレーンに設けられた複数の並列する荷移載手段で同時に棚から出庫出来る数の荷を１グループとして出庫する出庫単位が複数まとまった出庫スケジュールを実行するとき、その出庫単位それぞれの荷の個数が荷移載手段の並列数と同一でなくとも、換言すれば、各出庫単位をそのまま１出庫サイクルとして実行したのでは、遊ぶことになる荷移載手段が生じるような場合であっても、総出庫荷数を荷移載手段の並列数と等しい最大同時出庫荷数で除算したときの最小出庫サイクル数を維持しながら、各出庫サイクル中に於ける出庫荷数を多くするための入出庫用走行クレーンの棚間移動回数の合計値が最小となる状態で出庫作業を行えるので、全出庫スケジュールを完了するまでに要する時間を短縮して作業効率を高めることが出来る。
【００２３】
尚、請求項２に記載の構成によれば、１出庫サイクル中に行われた入出庫用走行クレーンの棚間移動によって、最初の出庫スケジュールでの出庫単位の順番と異なる順番で荷が搬出されてしまうことがなくなり、常に出庫スケジュール通りの順番に荷を搬出させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 自動倉庫設備の要部の立面図である。
【図２】 Ａ図は自動倉庫設備の要部の平面図であり、Ｂ図及びＣ図は荷移載手段の荷移載作用を説明する平面図である。
【図３】 Ａ〜Ｃ各図は、出庫スケジュールに従って出庫サイクル数の決定と各出庫サイクルに於ける荷の割当て方法を説明する図である。
【図４】 図３と同一の説明図であって、異なる例を示している。
【図５】 出庫システムを実行するプログラムの流れを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 自動倉庫設備
２ 棚
３ 入出庫用走行クレーン
５ 昇降キャレッジ
６ａ〜６ｄ 荷移載手段
９ 荷移載用コンベヤ
１０ 左右一対の荷挟持引き込み送り出し具
１１ 棚の荷収納区画
１２ 入庫コンベヤ
１３ 出庫コンベヤ
１４ 入庫ライン
１６ 出庫ライン

Claims (2)

1. 棚と入出庫用走行クレーンとの組み合わせから成り、入出庫用走行クレーンには、昇降キャレッジ上に複数の荷移載手段がクレーン走行方向に並設されている自動倉庫設備に於いて、入力される出庫スケジュールに基づいて動作るコンピュータープログラムにより出庫サイクルを演算し、決定された各出庫サイクルを前記入出庫用走行クレーンによって実行するようにした自動倉庫設備の出庫システムであって、
   Ａ．前記出庫スケジュールは、荷移載手段で同時に棚から出庫出来る数（従って、最大 数は荷移載手段の並列数となる）の荷を１グループとして出庫する出庫単位が複数ま とまったものであり、
   Ｂ．前記プログラムは、
   ａ．前記出庫スケジュールに基づいて、総出庫荷数を荷移載手段の並列数と等しい最 大同時出庫荷数で除算したときの最小出庫サイクル数を前提条件として求め、
   ｂ．この前提条件を満たし且つ各出庫サイクル中に於ける出庫荷数を多くするための 入出庫用走行クレーンの棚間移動回数の合計値が最小となるように、各出庫サイク ルに於ける出庫対象の荷を割り当てる、
   自動倉庫設備の出庫システム。
2. 前記プログラムは、入出庫用走行クレーンの棚間移動により異なる出庫単位の荷を複数の荷移載手段で棚から取り出す出庫サイクルを設定するとき、入出庫用走行クレーンから降ろされて搬出されるときの荷の流れ方向の上手になる荷移載手段から順位が先の出庫単位の荷を割り当てる、請求項１に記載の自動倉庫設備の出庫システム。

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