JP4607269B2 - 自動倉庫及び自動倉庫の管理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動倉庫及び自動倉庫の管理方法に係り、特に生産物や製造物等を保管する倉庫において、種々雑多なワークを倉庫内において搬送、受け渡し、保管、搬入を行なう自動倉庫システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、前工程あるいは別工場からコンべアー若しくは他のワーク搬送車等により搬送されたワークを、予め区画された床面上に載置して、入庫を行い、必要に応じてワークの搬出を行なう自動倉庫が多く提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動倉庫においては、同一品種のワークを床面上にブロック毎に保管するようにしているものが殆どであり、異なる形状やサイズの異なるワークについて同一倉庫内で混在させて搬入管理搬出を行なうことは全くできないものであった。したがって、ライフサイクルの短い多くの種類の製品を製造している工場においては、異なる形状や非常にサイズの異なるワークについては、個々に別倉庫での保管を余儀なくされていた。
【0004】
一方、倉庫内の保管位置へのワークの搬送、受け渡しの方法には、木枠パレット上にワークを複数個分段積み状態で積載したものを搬送単位として取り扱うようにして、パレット単位で搬送、受け渡しを行なう場合もある。
【0005】
また、ワーク単体で搬送、受け渡しを行なう場合には、ワークの形状に合わせて直接把持または吸着するなど種々の方法が採用されている。
【0006】
しかしながら、従来の自動倉庫は倉庫内において個々にワークの搬送、受け渡しを行なうかパレット単位で搬送、受け渡しを行なうかいずれか一つの方法のみを使用することに限定されており、フレキシビリティーに欠けていた。
【0007】
また、一つの倉庫内には床面上への平置きかまたはラックの棚上への保管かのどちらかに限定されていた。さらに、一般に倉庫内における実際の床面は場所によって多少の凹凸があることから、例えば天井から昇降する軸体の先端に設けられたワーク保持手段の昇降動作によりワークの保持を行なうようにした場合に、ワークまでの距離がー定でなくなることから、床面への直置きをすると正確な昇降動作ができない問題があった。さらに、ワークを段積みする方法についても単一種類のワークに限られ、状況に応じて最適な段積みパターンを選択することができないものであった。
【0008】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであり、多種のワークを同一倉庫内において取り扱うことのできる柔軟性に富んだ自動倉庫及び自動倉庫の管理方法の提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、課題を達成するために、本発明によれば、サイズと形状が異なる多種のワーク及び該ワークを搭載したパレットを、同一倉庫内にて、床面或いは地面上に直置きするか棚を有するラックに保管する自動倉庫であって、搬入されるワーク及び前記パレット上のワークの種類の判別を行なう判別手段と、ワーク及び前記パレットの搬入を行なう搬入エリアと、ワーク及び前記パレットが保管されるエリアであり、ワーク及び前記パレットを直置きする床面或いは地面からなる直置き保管エリアと、複数段の棚を有するラックを有するラック保管エリアとを含む保管エリアと、ワーク及び前記パレットの搬出を行なう搬出エリアと、前記搬入エリアと前記保管エリアと前記搬出エリアの上方において水平面内で2次元的に駆動されるキャリッジを備えた2次元移動手段と、前記キャリッジに搭載されるとともに、軸体を昇降駆動する昇降手段と、各ワーク又は前記パレットをそれぞれ保持するための複数の専用保持具と、前記軸体の下端に設けられるとともに、前記複数の専用保持具のいずれか1つが着脱可能にチャッキングされる着脱手段と、前記判別手段による判別結果に基づき、前記複数の専用保持具の内から一つを選択し、選択した前記専用保持具を前記着脱手段にチャッキングし、搬入されるワーク又は前記パレットを保持し、前記搬入エリアから前記保管エリアに搬送するよう、前記着脱手段、前記2次元移動手段及び前記昇降手段を制御する制御手段と、を具備し、前記複数の専用保持具は、前記パレットを保持し、前記ラックに対して前記パレット上のワークを前記パレットごと搬送する専用保持具と、前記パレットを保持し、該パレットを前記床面或いは地面上に直置きする専用保持具と、ワークを直接保持する、ワークの種類に応じた複数の専用保持具と、を含むことを特徴としている。
【0010】
また、上述の課題を解決し、課題を達成するために、本発明によれば、サイズと形状が異なる多種のワーク及び該ワークを搭載したパレットを、同一倉庫内にて、床面或いは地面上に直置きするか棚を有するラックに保管する自動倉庫の管理方法であって、前記自動倉庫は、搬入されるワーク及び前記パレット上のワークの種類の判別を行なう判別手段と、ワーク及び前記パレットの搬入を行なう搬入エリアと、ワーク及び前記パレットが保管されるエリアであり、ワーク及び前記パレットを直置きする床面或いは地面からなる直置き保管エリアと、複数段の棚を有するラックを有するラック保管エリアとを含む保管エリアと、ワーク及び前記パレットの搬出を行なう搬出エリアと、前記搬入エリアと前記保管エリアと前記搬出エリアの上方において水平面内で2次元的に駆動されるキャリッジを備えた2次元移動手段と、前記キャリッジに搭載されるとともに、軸体を昇降駆動する昇降手段と、各ワーク又は前記パレットをそれぞれ保持するための複数の専用保持具と、前記軸体の下端に設けられるとともに、前記複数の専用保持具のいずれか1つが着脱可能にチャッキングされる着脱手段と、前記判別手段による判別結果に基づき、前記複数の専用保持具の内から一つを選択し、選択した前記専用保持具を前記着脱手段にチャッキングし、搬入されるワーク又は前記パレットを保持し、前記搬入エリアから前記保管エリアに搬送するよう、前記着脱手段、前記2次元移動手段及び前記昇降手段を制御する制御手段と、を具備し、前記複数の専用保持具は、前記パレットを保持し、前記ラックに対して前記パレット上のワークを前記パレットごと搬送する専用保持具と、前記パレットを保持し、該パレットを前記床面或いは地面上に直置きする専用保持具と、ワークを直接保持する、ワークの種類に応じた複数の専用保持具と、を含み、前記管理方法は、前記判別手段にて、搬入されるワーク及び前記パレット上のワークの種類の判別を行なう判別工程と、前記判別工程の判別結果に基づき、前記制御手段によりワーク又は前記パレットの保持を行なうための前記複数の専用保持具の内から一つを選択する選択工程と、前記選択工程にて選択された前記専用保持具を、前記着脱手段に取り付ける工程と、搬入されるワーク及び前記パレットの、保管場所、積みパターン、及び前記保管場所における保管位置、高さを照合する工程と、選択された前記専用保持具にて搬入されるワーク又は前記パレットを保持する工程と、その保持されたワーク又は前記パレットを、前記保管場所に搬送する搬送工程と、前記保管場所に搬送された前記ワーク又は前記パレットを、所定の前記積みパターンで、前記保管位置、高さにて保持解除する工程と、を含むことを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な一実施形態について、添付の図面を参照して説明すると、図1は本発明の自動倉庫の全体構成について建物を省略して示した外観斜視図であって、保管に必要な屋根や壁面や搬入及び搬出のためのシャッタードアなどについては省いてある。
【0018】
本図において、倉庫はワークの搬入を行なうためのパレット搬送用コンベア7と、一般的なワークを搬送するコンベア8とを併設した搬入エリア2と、図示のように夫々形状及びサイズの異なる雑多なワークW1、W2、W3、W4とW5を床面あるいは地面上に直に置くとともに図示のように一方の倉庫の壁面に平行に配置されているラック6の棚上に置かれるワークW6の保管を行なうための保管エリア3と、ワークの搬出を行なう搬出エリア4とに大別されており、これらの各エリアを図示のように隣接させることで無駄な床面をなくして全てを有効利用可能にしている。
【0019】
各コンベア7,8の近傍には光学式にワーク種類の判別を所定画像処理により行なうようにしたワーク判別装置101が配設されており、コンベア上に入庫されるワークW1〜W6の判別結果を制御装置100に電気信号として送るようにしている。また、搬出エリア4には図示のように複数のトラックTが出入するかまたは搬出用コンベア12が配設されており、ワークWの搬出をこれらを用いて行なうようにしている。また、フォークリフトによるワークWの搬出も可能としている。
【0020】
また、この搬出エリア4の奥側であって上記のラック6に略併設された待機部13が設けられており、この待機部13において、ワークの保持を行なう専用保持具15、16、17を上方から取出しできるように保管しており、ワーク種類に応じて適宜これらの内の一つを使用できるようにしている。
【0021】
次に、搬入エリア2と保管エリア3と搬出エリア4の上方においてX−Y平面で規定される平面内で2次元的に駆動されるキャリッジ11を備えた2次元移動装置10が前後のレール9,9上においてX方向に移動できるようにしている。このためにレール9,9は倉庫内の床面より上方の空間でキャリッジ11を床面に平行となる水平面内で移動させるために天井に吊されるすか不図示の柱で固定されている。
【0022】
また、この移動装置10をレール9、9上で駆動する装置およびこの移動装置10上においてY方向にキャリッジ11を駆動する駆動手段としては、ラックとピニオンによるものやガイドレール上のローラを駆動するタイプのもの、更にはべルト駆動等によるものなど種々あるが、図面上では省略する。
【0023】
なお、図1においてワーク搬入コンべアの終端部が位置するワーク搬入エリア2において、特にワーク搬入エリアにはコンべアではなく別に倉庫内へ搬入するための搬送車やトラック、フォークリフト等であってもよい。又、特に搬入出量が少なくスピードを要しない場合は、図示のように2機の移動装置10を設けずに搬入用と搬出用を兼ねる一機の移動装置10としてもよい。以上のようにワークW1〜W6のように多種類のワークを保管でき、種類によって区分けされたワーク床置きエリアとラック置きエリアに分けて保管されるようになっている。
【0024】
穀物や肥料等の布袋等であるワークW1とドラム管等の円筒物であるワークW2と、冷蔵庫や洗濯機等の白もの等であるワークW3と、非常に大型のワークであるワークW4、パレット上に置かれた小物類であるワークW5はワーク床置きエリアに置かれる一方で、小さく多量の方形製品をパレット上に煉瓦積みしたワークW6についてはパレット毎にラック6の棚上に置かれる。
【0025】
各ワークW1〜W6のワーク保持は待機部13で保管された専用の保持装置により対応することがきるようになっており、待機部上方に移動して自動交換をするようになっている。
【0026】
次に、図2は図1のイ矢印の矢視図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、図示のように移動装置10は二つ対になっており、両端の走行板25において回動自在にされた4個のローラ26がレール9の溝内で係合されながら移動することができるとともに、一定距離を保つようにしている。
【0027】
移動装置10は図示のように2本の部材から構成されており、これらの部材間においてキャリッジ11を移動するように構成されているが、このように2本の部材の間でキャリッジ11を駆動することで部材が一つの場合に比べてワーク昇降手段である軸体23の自重による軸回りの回転モーメントが発生することがなくなり安定させることができる。また、走行板25のローラ26とキャリッジ11のローラ24とを同時に動かすこともできるので、目的位置まで最短距離での移動が可能となる。キャリッジ11のベース21には上記のローラ24を駆動するためのモータ28と軸体23をZ方向に昇降駆動するためのモータ27と、軸体23をθ方向に所定角度回転駆動するためのモータ22とが搭載されており、軸体23の下端に固定された上ベース板20を所定駆動するように構成されている。
【0028】
また、上記の待機部13は図示のような多数の枠体を併設して構成されており、図示のように異なる形状のフォークを駆動するようにした専用保持具14、15、16及び17が所定位置に置かれている。各専用保持具には、上記の上ベース板20との間でチャッキングを行なうための下ベース板19が中心位置に固定されており、センター出し後にチャックキングを行なうようにしている。
【0029】
図3は、専用保持具17が軸体23にチャックされた後に、パレットP上に載置されたワークW6をラック6の棚に挿入した様子を示した正面図である。本図に図示のように、専用保持具17は、上記の下ベース板19を固定したベース30と、このベース30に固定されたモータ32とスライダ31によりモータ32の駆動で矢印方向に移動される一対のフォーク33とから構成されている。このように構成される専用保持具17を用いてフォーク33をパレットPの横孔部に挿入するようにしてパレット単位での搬送を可能にしている。パレットPに載せられたままでワークの搬送、受け渡しが行われることが多いが、この場合のワーク保持具としては、図示の片サイドフォークタイプが使われ、ラック6の位置からラック6の正面側へずれた位置に昇降させた後にラック正面から内部へパレット毎ワークを滑り込ませるようにしてから、下方に移動し、フォークを引く抜くことで棚上に載置する。また、トラックTの荷台上にワークを積載する際にも、ワーク床置きエリアと同様に移載できる。
【0030】
また、図4は、専用保持具16の正面図である。本図において、専用保持具16は、上記の下ベース板19を固定したベース30と、このベース30に固定されたモータ32とスライダ31によりモータ32の駆動で矢印方向に移動される一対のフォーク33とから構成されている。このように構成される専用保持具16を用いてフォーク33をパレットPの側面の溝内に挿入するようにしてワークW3を搭載したパレットPをパレット単位で搬送することを可能にしている。
【0031】
また、図5は、専用保持具15の外観斜視図である。本図において、専用保持具15は、上記の下ベース板19を固定するとともに図示のように3面の壁面を一体的に設けたベース30と、このベース30の各壁面に設けられるとともに、不図示の負圧管に接続される吸着パッド34とから構成されている。このように構成される専用保持具15を用いて破線で示される冷蔵庫。洗濯機などの「白モノ」と呼ばれる大柄のワークW4を吸着保持することを可能にしている。
【0032】
また、図6は、ドラム缶のような円筒形状のワークW2を把持するための専用保持具14の外観斜視図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、上記のスライダー31により把持具35が矢印方向に不図示の自動センタリング機構により同量移動されて、外周側から把持するように構成されている。
【0033】
また、図7は、穀物、肥料などのように布袋に収納されたワークW1を移動するための専用保持具の外観斜視図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、上記のスライダー31によりフォーク33が矢印方向に不図示のモータにより移動されて、底面側から持ち上げるように構成されている。
【0034】
そして、図8は、砂、砂利、大豆などの粉体を移動する専用保持部の外観斜視図であって、図示のようなバケット37が回転駆動軸36廻りに不図示の自動センタリング機構により同量回動駆動されることで、砂などを掬い上げるようにしている。
【0035】
以上のように構成される専用保持具を軸体23の下方において適宜装着して、雑多なワークの搬送を可能にしている。
【0036】
次に、図9(a)は、専用保持具の着脱手段であるツールチェンジ機構の中心断面図また図9(b)はその構成部品の外観斜視図である。本図において、上記の軸体23の下端に設けられた上ベース板20と専用保持具のベース30の上面中央に設けられた下ベース板19とが互いに中心軸CLが共通となるようにして互いに位置合わせされた後に図示のように当接される。
【0037】
上ベース板20にはピストン42を上下に直動スライドさせるシリンダ40が穿設されており、このシリンダ40に連通するエア流路38、39がピストン42の鍔部42bの上下に夫々連通するようにしている。また、ピストン42はバネ41により破線図示の位置に移動付勢されている。
【0038】
一方、下ベース板19には円錐傾斜面に当接したボール44を半径外方向へ押し出すことにより係止させるガイド筒43が固着されており、その筒内をスライドすると共に上ベース板内に円筒空洞として形成されたシリンダ40内を2つの部屋に分けてスライドするピストンの下端の円錐傾斜面によってボールガイド筒の孔を通して鋼球44が押圧されて、下ベース板19に固定された係止リング45の円錐傾斜面で保持具の自重によって半径中心方向に押圧されて一体的になるようにしている。
【0039】
また、解除のためには、シリンダ40へのエヤー駆動によるピストンの上方向スライド動作により半径中心方向内側に鋼球44が移動して、下ベース板とともに係止リングが下向きに移動して下ベース板と上ベース板との接続解除ができるように構成されている。
【0040】
図10(a)は回転スライド型のツールチェンジ機構の中心断面図、また図10(b)は(a)のA−A線矢視断面図である。図10においてすでに説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、モータ46の回転によって側面にカム形状を有する回転押出し板47を回転して、カム形状面が硬球押圧面となり周囲に配された硬球44を半径方向に押出すことができるようにして、係止リング49に対して係止するように構成されている。
【0041】
図9、10に示すようなツールチェンジ機構を使って、既に説明した各種ワークに対応した専用保持具を逐一、スムーズに交換しながら、同一倉庫内の保管位置へワークを最適に搬送、受け渡し、保管、搬入等を行うことができるようにしている。
【0042】
図11は、ワーク搬入の動作例を示したフローチャートである。本図と図1とを参照して、ワーク搬入の指示があると、制御装置100が起動されてワーク判別装置101によりワーク種類の判別がステップS1で行われて、このワークを保持する専用保持具が選択される(ステップS2)。続いて、ステップS3に進み、移動装置10とキャリッジ11の起動が行われて、選択された専用保持具上に移動するまで移動されて停止される(ステップS4)。これに続き、ステップS5においてモータ28により軸体23が降下されてから、ステップS6で上記のチャッキングを行なう。以上で専用保持具が装着完了する。また、ステップS2において予め専用保持具が装着されていた場合には、ステップS7に進む。このステップS7では、搬入コンベアの上方にキャリッジ11が移動した後に、軸体23を降下させてから、ステップS8においてワークの保持を行ない、上方に移動する。その後、ステップS9でワーク保管場所へ移動して降下し、ステップS10でワークの保持を解除する。以上で搬入を行なう。
【0043】
また、図12はワーク搬出の動作例を示したフローチャートである。本図と図1とを参照して、ワーク搬出の指示があると、制御装置100が起動され搬出要求のあったワーク種類の特定がステップS11で行われて、このワークを保持する専用保持具が選択される(ステップS12)。続いて、ステップS13に進み、移動装置10とキャリッジ11の起動が行われて、選択された専用保持具上に移動するまで移動されて停止される(ステップS14)。これに続き、ステップS15においてモータ28により軸体23が降下されてから、ステップS16で上記のチャッキングを行なう。以上で専用保持具が装着完了する。また、ステップS12において予め専用保持具が装着されていた場合には、ステップS17に進む。このステップS17では、保管されており搬出要求のあったワークの上方にキャリッジ11が移動した後に、軸体23を降下させてから、ステップS18においてワークの保持を行ない、上方に移動する。その後、ステップS19でワーク搬出場所へ移動して降下し、ステップS20でワークの保持を解除する。以上で搬出を行なう。
【0044】
図13は、ワーク保管場所に空きがない場合に新規に保管場所を登録するためのフローチャートである。
【0045】
本図と図1とを参照して、ワーク搬入の指示があると、制御装置100が起動されてワーク判別装置101によりワーク種類の判別がステップS21で行われて、このワークを保管する保管場所が記憶部から読み出される(ステップS22)。この読み出しで、同じ種類の保管場所の空きの有無の確認がステップS23で行われて、空き有りがステップS24で判断されるとステップS26に進み、ワークを同じ場所に搬送し降下し、ステップS27でワークの保持を解除して保管を終える。また、ステップS24で空きがないと判断されるとステップS25において、新規に保管する場所を登録する。この後に、新規に登録された保管場所にワークを置く。
【0046】
また、ワークを倉庫内のワーク床置きエリアに置く際のワークのブロックエリアについて説明すると、予め、倉庫内のワーク床置きエリア上にどの種類のワークをどのように配置するか決められている。それは、ワークの種類、形状、数量等を考慮してマニアルで設定される場合もあるし、コンピュータによる最適設定が行われる場合もある。それらの設定は、標準的なブロックエリアパターンA,B,C,D....が予め決められており、それらA,B,C,Dをどの位置に割り付けるかという観点から、例えば最適割付プログラム等によっておこなわれている。このようにして、予めコンピュータ上においてブロックエリアパターンの種類(A,B,C,D....)と位置(前記XY座標)が決められており、ワーク搬入エリアにコンべアー等で特定のワークaが搬入されてくると、ワーク床置きエリア上のまだ載置されていないワークの空きエリアを確認しながら、個々のワークaに対してブロックエリアパターン種頚(A,B,C,D....)と位置(前記XY座標)を割り付けていく。例えば、そして(A,X,Y)が満杯になるとフル情報のフラグを立てる等して、満杯情報を記録し、次の搬入してくるワークbの配置を決める際の参照情報として使用する。
【0047】
以上のようにして、標準的なブロックエリアパターン(A,B,C,D....)の使用は、ワーク床置きエリア上での効率的なワーク配置割付を実現することが可能にする。尚、これらブロックエリアパターン(A,B,C,D....)は仮想的なものであり、その形や大きさをコンピュータ上でワーク種類に応じて何時でも可変であり、配置の最適条件のプログラムがあれば、変更の都度、瞬時にすべてのパターンの配置を変更でき非常にフレキシブルである。
【0048】
次に、図14はワーク積載方法を設定するためのフローチャートである。
【0049】
本図と図1とを参照して、ワーク搬入の指示があると、制御装置100が起動されてワーク判別装置101によりワーク種類の判別がステップS30で行われて、このワークを保管する保管場所が記憶部から読み出されるとともに、その段積み方向について煉瓦積み、俵積み、垂直積みを含む複数の段積みパターンから段積みする方法の照合がステップS31で行われる。この照合の結果に応じて、ステップS32でワークを段積みする場所に搬送するとともに必要に応じて旋回させてから降下し、ステップS33でワークの保持を解除して段積みを終える。
以上のように、空き状態の確認と段積みの方法とを並行して行なう。
【0050】
次に、図15は、ワークの保管位置の高さ値の測定を行なう様子を図示した外観斜視図であって、図示のように軸体23の下端の上ベース20にチャックされる下ベース板19が測定ユニット50に設けられており、外の専用保持具と同様に着脱自在にされるものである。図15で測定された高さ値に基づく軸体23の昇降動作とワークの配置管理について説明すると、ワークを保管する保管位置としての作業平面は図示のように微少な凹凸があり正確には同じ高さとはなってない。そのような凹凸面上でワークを受け渡すか置く場合は、正確に作業平面の高さをワーク保管位置毎に測定しておく必要がある。
【0051】
そこで、自動倉庫が建設された初期時点や、新たにワーク種類が変ったりしたときや、時間の経過による建物の経年変化でワーク搬送面からの高さ値が変化したようなときに、ワークを保管する基準となる作業面の高さ値を測定することで校正するようにしている。
【0052】
この測定の方法としては、軸体23の下端に距離センサー51を有する測定ユニット50をチャキングして取付け、移動平面を基準平面として定め、その基準平面を2次元のxy座標で最小ピッチとして100mm毎に定め、各xy座標点(x,y)毎に距離センサー51で基準平面から保管位置までの高さ値H(x,y)を測定する。そして測定した高さ値H(x,y)をコンピュータの記憶装置に一旦記憶させておき、実際に保管位置としての作業平面上へワークを置くときに、この高さ値H(x,y)を逐一、記憶装置から読み出して昇降手段の動作に利用する。測定ユニット50は、ツール待機部13に他の専用保持具と同様に待機させておくことができ、上記のようにチェンジさせることができる。
【0053】
また、図16を参照して、図13の説明でも述べたように、各ブロックエリアAの位置(A,X,Y)が決まると、その中の各ワークaのワーク保管位置P=(Xa,Yb)も自動的に決まるので、各ワークをワーク保管位置P=(Xa,Yb)まで搬送し、ワークを作業平面にH(Xa,Yb)だけ下降させておけば、ワークを載置できることになる。
【0054】
しかしながら、ワークの底面は座標ピッチに比べてかなり大きい場合もあり、凹凸のある面では誤差が出てくるので、できる限り平均的な高さ値を採用する必要があるため、次のように決められる。
【0055】
例えば、図16においてパレットP上に段積みした立方体のワークの場合、ワーク全体の基準平面への投影エリアは長方形(正方形)A−B−C−Dであり、各頂点A,B,C,Dに最も近い座標点(各網目の交差点)A’,B’,C’,D’における高さ値Ha,Hb,Hc,Hdの平均値(Ha+Hb+Hc+Hd)/4をその保管位置の高さ値とする。
【0056】
このようにして、ワークの受け渡しの際の昇降手段による昇降動作はこの平均高さ値に基づき行われるとともに、その都度、高さを測定することなく既に蓄積されて測定情報をもとに何時でも必要なときにその位置までワーク保持手段を移動させワークへのアクセスが容易となり、正確なアクセスが保証される。
【0057】
また、各ブロックエリアA(位置(A,X,Y))での段積みの仕方は、垂直積みとは限らず、焼瓦積みや俵積みを選択可能で、用途に応じてあらかじめどのブロックでどの段積み方法かを設定できる。そして、ブロック配置の最適条件のプログラムだけでなく、段積みパターンの最適選択のプログラムがあれば、段積みパターン及びブロックパターンを含めた形での最適変更が瞬時に可能で種々なフレキシビリティーが発揮できる。
【0058】
段積みパターンを選択できる点は、軽いワークや穀物、肥料等の布袋等を扱う場合には特に有効である。種々のワークへの対応するのに複数の段積みパターンを準備しておく必要がある。また、これらの段積みパターンはあくまで仮想的なソフト的なものであり何時でも必要に応じて追加できる。
【0059】
以上は、ワーク床置きエリアを対象にしたワークの受け渡しの場合について説明したが、ラック置きエリアを対象とする場合はブロックエリアが最初から決まっている点の他、以下の点で異なる。
【0060】
ラック6の場合は、ワークW6のようにパレットPに載せられたままでワークの搬送、受け渡しが行われることが多く、このとき、ワーク保持部によるワークの移載は、昇降軸にツールチェンジ機構で接続された保持板をガイドとして前後にスライドするスライダーを取付けたフォークが前後移動することによって可能となる。
【0061】
又、トラックの荷台上にワークを積載する際にも、ワーク床置きエリアと同様にブロックエリアの思想や段積みパターン選択の方法がそのまま使用できると共に、荷台高さの測定についても、トラックか入れ替わる毎にワーク床置きエリアと同様な測定することができる。
【0062】
ただし、トラックは必ずしも基準平面の座標(x,y)に直行した向きとなっているとは限らず、また、座標点からずれている可能性もあるので、座標(x,y)を座標変換してトラック独自の座標(x’,y’)に補正する必要かある。図17に示すように、座標の変換式は、トラックの位置と向きをトラック荷台の角の3点をビジョンシステム等によって測定して得ることになる。そして、トラックの移動のたびに、同様な測定を行う。
【0063】
このようにして得られた、基準平面の補正座標(x’,y’)に基づきトラック荷台平面の高さをワーク床置きエリアの場合と同様に各座標点毎に測定して、同様にワーク保持手段を移動させワークヘの正確なアクセスが可能となる。
【0064】
特に、ワーク積載途中でトラック荷台の床面高さの変動が大きい場合には、ワーク保持部に直接測定ユニットを取付けて、各ワークの積載時に逐一、高さ値を計りながら行うことも容易である。
【0065】
一つの自動倉庫内にワークの種類に応じてラック上に保管する方が都合がよい場合と床面上に保管する方が都合がよい場合があるし、また保管のための積載する順番とは無関係に取り出す必要がある場合には、ラック6上への保管の方が都合のよい場合がある。また、積載と取り出しのスピードを早くしたいときは、ワーク保持部の垂直方向への移動のみでよく水平方向の移動が不要な床面上への保管方法の方が都合がよい。このように、用途によってラック6上への保管と床面上への保管を自由に選択でき、一つの自動倉庫において複数の用途に対応することができる。
【0066】
以上説明したように、ワークの配置位置や積む順番、取り出す順番等は標準的に決められているために、ワークの受け渡しの動作や在庫管理等も計数的に実施され、非常に能率均である。
【0067】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多種のワークを同一倉庫内において取り扱うことのできる柔軟性に富んだ自動倉庫及び自動倉庫の管理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動倉庫の全体構成を示した外観斜視図である。
【図2】図1の(イ)矢印から見た外観斜視図である。
【図3】専用保持具17の正面図である。
【図4】専用保持具16の正面図である。
【図5】専用保持具15の外観斜視図である。
【図6】専用保持具14の外観斜視図である。
【図7】専用保持具の外観斜視図である。
【図8】専用保持具の外観斜視図である。
【図9】(a)ツールチェンジ機構の中心断面図、(b)その構成部品の外観斜視図である。
【図10】(a)ツールチェンジ機構の中心断面図、(b)(a)のA−A線矢視断面図である。
【図11】ワーク搬入の動作説明のフローチャートである。
【図12】ワーク搬出の動作説明のフローチャートである。
【図13】ワーク保管場所の設定のための動作説明のフローチャートである。
【図14】ワーク段積み方法の設定のための動作説明のフローチャートである。
【図15】測定ユニット50の動作説明図である。
【図16】ワーク置き場所の動作説明図である。
【図17】トラック荷台への補正座標(x’,y’)を示す図である。
【符号の説明】
1 自動倉庫
2 搬入エリア
3 保管エリア
4 搬出エリア
5 床面
6 ラック
7、8 搬入コンベア
9、9 レール
10 移動装置
11 キャリッジ
12 搬出コンベア
13 待機部
14〜17 専用保持具
19 下ベース板
20 上ベース板
30 ベース
33 フォーク
50 測定ユニット
100制御装置
101ワーク判別装置
W1〜W6 ワーク
P パレット
T トラック
Claims (5)
- サイズと形状が異なる多種のワーク及び該ワークを搭載したパレットを、同一倉庫内にて、床面或いは地面上に直置きするか棚を有するラックに保管する自動倉庫であって、
搬入されるワーク及び前記パレット上のワークの種類の判別を行なう判別手段と、
ワーク及び前記パレットの搬入を行なう搬入エリアと、
ワーク及び前記パレットが保管されるエリアであり、ワーク及び前記パレットを直置きする床面或いは地面からなる直置き保管エリアと、複数段の棚を有するラックを有するラック保管エリアとを含む保管エリアと、
ワーク及び前記パレットの搬出を行なう搬出エリアと、
前記搬入エリアと前記保管エリアと前記搬出エリアの上方において水平面内で2次元的に駆動されるキャリッジを備えた2次元移動手段と、
前記キャリッジに搭載されるとともに、軸体を昇降駆動する昇降手段と、
各ワーク又は前記パレットをそれぞれ保持するための複数の専用保持具と、
前記軸体の下端に設けられるとともに、前記複数の専用保持具のいずれか1つが着脱可能にチャッキングされる着脱手段と、
前記判別手段による判別結果に基づき、前記複数の専用保持具の内から一つを選択し、選択した前記専用保持具を前記着脱手段にチャッキングし、搬入されるワーク又は前記パレットを保持し、前記搬入エリアから前記保管エリアに搬送するよう、前記着脱手段、前記2次元移動手段及び前記昇降手段を制御する制御手段と、
を具備し、
前記複数の専用保持具は、
前記パレットを保持し、前記ラックに対して前記パレット上のワークを前記パレットごと搬送する専用保持具と、前記パレットを保持し、該パレットを前記床面或いは地面上に直置きする専用保持具と、ワークを直接保持する、ワークの種類に応じた複数の専用保持具と、を含むことを特徴とする自動倉庫。 - 前記着脱手段は、
前記専用保持具の上端部に固設された下ベース板と、前記軸体の下端部に固設された上ベース板を同心軸上で当接させた状態で、円周状に配置された複数の球体を前記同心軸の半径方向または円周方向に駆動させることで、前記下ベース板と上ベース板間の係止及び係止解除を行なうことを特徴とする請求項1に記載の自動倉庫。 - サイズと形状が異なる多種のワーク及び該ワークを搭載したパレットを、同一倉庫内にて、床面或いは地面上に直置きするか棚を有するラックに保管する自動倉庫の管理方法であって、
前記自動倉庫は、
搬入されるワーク及び前記パレット上のワークの種類の判別を行なう判別手段と、
ワーク及び前記パレットの搬入を行なう搬入エリアと、
ワーク及び前記パレットが保管されるエリアであり、ワーク及び前記パレットを直置きする床面或いは地面からなる直置き保管エリアと、複数段の棚を有するラックを有するラック保管エリアとを含む保管エリアと、
ワーク及び前記パレットの搬出を行なう搬出エリアと、
前記搬入エリアと前記保管エリアと前記搬出エリアの上方において水平面内で2次元的に駆動されるキャリッジを備えた2次元移動手段と、
前記キャリッジに搭載されるとともに、軸体を昇降駆動する昇降手段と、
各ワーク又は前記パレットをそれぞれ保持するための複数の専用保持具と、
前記軸体の下端に設けられるとともに、前記複数の専用保持具のいずれか1つが着脱可能にチャッキングされる着脱手段と、
前記判別手段による判別結果に基づき、前記複数の専用保持具の内から一つを選択し、選択した前記専用保持具を前記着脱手段にチャッキングし、搬入されるワーク又は前記パレットを保持し、前記搬入エリアから前記保管エリアに搬送するよう、前記着脱手段、前記2次元移動手段及び前記昇降手段を制御する制御手段と、を具備し、
前記複数の専用保持具は、
前記パレットを保持し、前記ラックに対して前記パレット上のワークを前記パレットごと搬送する専用保持具と、前記パレットを保持し、該パレットを前記床面或いは地面上に直置きする専用保持具と、ワークを直接保持する、ワークの種類に応じた複数の専用保持具と、を含み、
前記管理方法は、
前記判別手段にて、搬入されるワーク及び前記パレット上のワークの種類の判別を行なう判別工程と、
前記判別工程の判別結果に基づき、前記制御手段によりワーク又は前記パレットの保持を行なうための前記複数の専用保持具の内から一つを選択する選択工程と、
前記選択工程にて選択された前記専用保持具を、前記着脱手段に取り付ける工程と、
搬入されるワーク及び前記パレットの、保管場所、積みパターン、及び前記保管場所における保管位置、高さを照合する工程と、
選択された前記専用保持具にて搬入されるワーク又は前記パレットを保持する工程と、
その保持されたワーク又は前記パレットを、前記保管場所に搬送する搬送工程と、
前記保管場所に搬送された前記ワーク又は前記パレットを、所定の前記積みパターンで、前記保管位置、高さにて保持解除する工程と、
を含むことを特徴とする自動倉庫の管理方法。 - 前記自動倉庫は、前記着脱手段により着脱可能にされる測定ユニットをさらに備え、前記直置き保管エリアへワークの受け渡しのために前記軸体を降下させる前に、前記2次元移動手段による移動平面を基準平面とし、前記基準平面から前記直置き保管エリアまでの垂直距離を、基準面内に定めた2次元座標の高さ値としてあらかじめ前記測定ユニットにより測定し、記憶手段に記憶する工程を含むことを特徴とする請求項3に記載の自動倉庫の管理方法。
- 前記垂直距離は、前記基準平面にワーク形状が投影されるエリアの外周付近における複数の位置座標に対応した高さの平均値としたことを特徴とする請求項4に記載の自動倉庫の管理方法。
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