JP5093177B2

JP5093177B2 - 自動倉庫

Info

Publication number: JP5093177B2
Application number: JP2009090620A
Authority: JP
Inventors: 光生草川
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: JP2010241539A

Description

本発明は、自動倉庫、特に、複数の棚に沿って走行し物品を搬送するスタッカークレーンを有する自動倉庫に関する。

従来の自動倉庫は、例えば、前後方向に所定間隔をあけるようにして設けられた一対のラックと、前後のラック間において左右方向に移動自在に設けられたスタッカークレーンと、一方のラックの側方に配された入庫ステーションと、他方のラックの側方に配された出庫ステーションとを有している。ラックは、上下・左右に多数の物品収納棚を有する。スタッカークレーンは、走行台車と、それに設けられたマストに昇降自在となされた昇降台と、それに設けられた物品移載装置（例えば、前後方向に摺動自在に設けられたスライドフォーク）とを有している。

自動倉庫の入出庫管理について説明する。入庫ステーションにはバーコードリーダが設けられている。バーコードリーダは、物品の入庫時に物品に貼られたバーコードを読み取る。在庫管理コンピュータは、読み取り情報に基づいて在庫管理を行う。

棚卸し時には、スタッカークレーンが棚から物品を取り出して、入庫ステーションまたは出庫ステーションに物品を運び出す。そして、作業者が棚卸しリスト（在庫情報）と照合する。

なお、スタッカークレーンの昇降台にバーコードリーダを搭載して、スタッカークレーンの昇降台を昇降させながらバーコードを読み取り、在庫データとの照合を行う棚卸し方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。また、その方法では、昇降台にデジタルカメラが搭載されており、前述の照合が不一致の場合にデジタルカメラが物品を撮像して再確認を行う。

特開平１０−３５８２７

従来のように、棚卸しの際にスタッカークレーンが物品を入庫ステーションまたは出庫ステーションに移動させる方法では、ステーションに搬出された物品はステーションにおいてさらにコンベアによって棚卸し作業場所まで搬送される。棚卸し作業後には、物品はコンベアによって戻され、さらにスタッカークレーンで棚に戻される。以上の動作中には、次の棚卸し物品をステーションに搬送することができない。したがって、棚卸し時間が長くなる。特に、ステーションのコンベアは搬送速度が遅いので、棚卸し時間が長くなる。

また、スタッカークレーンが複数台設けられている自動倉庫では、スタッカークレーンと棚卸し作業場所との間をレシプロ式やループ式台車で搬送させている。したがって、台車の能力によって棚卸し時間が決定される。この結果、棚卸し時間が長くなる。

また、特許文献１のようにスタッカークレーンの昇降台にカメラを搭載した場合には、以下の不具合によって最適であるとは言えない。例えば、カメラの撮影方向が限定されているので好ましくない。また、スタッカークレーンに搭載されたカメラは無線で接続される送信画像が安定しておらず、棚卸し作業時の確認精度が低下する。

本発明の課題は、スタッカークレーンを有する自動倉庫において棚卸し作業時に確認精度を高めることにある。

本発明に係る自動倉庫は、棚と、物品の入出庫口と、スタッカークレーンと、物品情報読み取り装置とを備えている。棚は、複数の物品載置部を有する。スタッカークレーンは、棚に沿って走行可能である。物品情報読み取り装置は、棚の少なくとも一つの物品載置部に設けられている。
この自動倉庫では、棚卸し作業時に、スタッカークレーンが物品を、物品情報読み取り装置が設けられている物品載置部に搬送する。そこで、物品情報読み取り装置が物品の情報を読み取る。この情報に基づいて棚卸し作業が行われる。
棚卸しのために物品を入庫口や出庫口に搬送する必要がないので、入出庫作業の邪魔をすることがない。したがって、棚卸し作業を迅速に行うことができる。
さらに、物品情報読み取り装置が設けられているのが安定している棚の物品載置部であるので、物品情報読み取り装置は有線での接続が容易で、また、無線で接続されていても正確な画像を送信することができる。したがって、棚卸し作業時に確認精度が高くなる。
なお、物品情報読み取り装置は、物品を撮影するカメラや物品のバーコード等を読み取るリーダ装置であってもよい。

本発明に係る自動倉庫は以下の特徴を有していてもよい。スタッカークレーンは、物品情報読み取り装置が物品の物品情報を読み取るときのみ、物品を物品情報読み取り装置が設けられた物品載置部に搬送する。
この自動倉庫では、物品情報読み取り装置が設けられた物品載置部に物品が搬送されるのは、物品情報読み取り装置が物品情報を読み取るときだけである。すなわち、棚卸し時以外に棚卸し用物品載置部で物品の保管を行わないことで、棚卸し時に棚卸しに関係ない物品が棚卸し用物品載置部に載置されていることがない。したがって、棚卸し作業を迅速に行うことができる。

前記物品情報読み取り装置は、カメラであってもよい。その場合は、自動倉庫は、制御部と、カメラと制御部を連結する有線とをさらに備えている。
この自動倉庫では、カメラが設けられているのが安定している棚の物品載置部であるので、カメラは有線での接続が容易である。

本発明に係る自動倉庫の棚卸し方法は、複数の物品載置部を有する棚と、物品の入出庫口と、棚に沿って走行可能なスタッカークレーンとを備えた自動倉庫に用いられる。この方法は以下のステップを備えている。
◎スタッカークレーンに、他の物品載置部から、物品を物品情報読み取り装置が設けられた物品載置部に搬送させるステップ
◎物品情報読み取り装置に、物品情報を読み取らせるステップ
◎物品情報読み取り装置が読み取った物品情報と、在庫情報とを比較した結果を受け取るステップ
◎物品情報と在庫情報が一致しない場合には、物品情報読み取り装置が読み取った物品情報に従って在庫情報を修正するステップ
◎スタッカークレーンに、物品情報読み取り装置が設けられた物品載置部から、物品を他の物品載置部に搬送させるステップ
この棚卸し方法では、棚卸しのために物品を入庫口や出庫口に搬送する必要がないので、入出庫作業の邪魔をすることがない。
さらに、物品情報読み取り装置が設けられているのが安定している棚の物品載置部であるので、物品情報読み取り装置は有線での接続が容易で、また、無線で接続されていても正確な画像を送信することができ、棚卸し作業時に確認精度が高くなる。
なお、物品情報読み取り装置は、物品を撮影するカメラや物品のバーコード等を読み取るリーダ装置であってもよい。

本発明に係る自動倉庫では、棚卸し作業時に確認精度が高くなる。

本発明の一実施形態としての自動倉庫の模式図。自動倉庫の部分平面図。スタッカークレーンの側面図。スタッカークレーンの正面図。自動倉庫の制御構成を示すブロック図。棚卸し制御動作のフローチャート。在庫データの内容。物品が映されたディスプレイ。商品ラベルの一例を示す図。

（１）自動倉庫全体
以下、本発明に係る一実施形態としての自動倉庫１を説明する。図１は、本発明の一実施形態としての自動倉庫１の模式図であり、図２は自動倉庫１の部分平面図である。
なお、この実施形態において、図１および図２の上下方向が自動倉庫１の前後方向であり、図１および図２の左右方向が自動倉庫１の左右方向である。

自動倉庫１は、ラック２と、スタッカークレーン３とを有している。スタッカークレーン３は一対のラック２の間を走行するようになっており、一対のラックと１台のスタッカークレーンで１つのユニットを構成している。この実施形態では、図１に示すように、３つのユニットが設けられている。

自動倉庫の１の複数のラック２の外側には安全柵（図示せず）が設けられている。また、安全柵（図示せず）の近傍には、シグナルタワー８１（図５）が設けられている。シグナルタワー８１は、棚卸しの物品Ｗがカメラのある棚卸し用物品載置部１３Ａ（後述）に置かれたことを知らせるためのランプである。

（２）ラック
図２、図３および図４を用いて、一対のラック２と一台のスタッカークレーン３について説明する。図３はスタッカークレーン３の側面図であり、図４はスタッカークレーン３の正面図である。

一対のラック２は、図２の左右方向に延びるスタッカークレーン通路５を挟むように配置されている。ラック２は、所定間隔で左右に並ぶ多数の前側支柱７と、前側支柱７の後方にそれとの間に所定間隔をあけて並ぶ後側支柱９と、前側支柱７および後側支柱９に設けられた多数の物品支承部材１１とを有している。左右一対の物品支承部材１１によって、物品載置部１３が構成されている。各物品載置部１３には、図から明らかなように、物品Ｗが載置可能である。なお、各物品Ｗは、パレットＰ（図３を参照。）上に載置され、パレットＰと共に移動させられる。なお、左右一対の物品支承部材１１間は、後述のスライドフォーク２９の上下方向の移動を許容するフォーク通過間隙１５となっている。

図１、図２および図４に示すように、一組のラック２のうちの一つの棚卸し用物品載置部１３Ａには、そこに載置された物品Ｗを撮影可能なカメラ７５が設けられている。カメラ７５は、例えば、市販の防犯カメラ・監視カメラといったネットワークカメラであり、パン・チルト・音声双方向・無線ＬＡＮ対応機能を有している。

棚卸し用物品載置部１３Ａには、在庫センサ８５が設けられている。在庫センサ８５は、棚卸し用物品物品載置部１３Ａに物品が置かれたことを検出するためのセンサである。在庫センサ８５は、この実施形態では光電センサであるが、他の種類のセンサであってもよい。

（３）スタッカークレーン
スタッカークレーン通路５に沿って、上下一対のガイドレール２１が設けられており、これらガイドレール２１にスタッカークレーン３が左右に移動可能に案内されている。スタッカークレーン３は、走行台車２３と、走行台車２３に設けられた左右一対のマスト２５に昇降自在に装着された昇降台２７と、昇降台２７に進退機構（図示せず）によって前後方向に摺動自在に設けられたスライドフォーク２９とを有している。

次に、図５を用いて、スタッカークレーン３のクレーン制御部５１について説明する。図５は、自動倉庫の制御構成を示すブロック図である。

クレーン制御部５１は、各スタッカークレーン３に搭載され、自動倉庫１全体を制御するコントローラ５２と通信可能である。クレーン制御部５１は、ＣＰＵやメモリ等のコンピュータ・ハードウェアで実現されているが、図５においてはコンピュータ・ハードウェアとソフトウェアの協働によって実現される機能構成で表現している。

クレーン制御部５１は、走行制御部５３と、昇降制御部５５と、移載制御部５７とを有している。走行制御部５３は、走行台車２３の走行・停止を制御するための制御部であり、走行用モータ５９と、ロータリエンコーダ６１に接続されている。昇降制御部５５は、昇降台２７をマスト２５に沿って上下動させるための制御部であり、昇降用モータ６３と、ロータリエンコーダ６５に接続されている。移載制御部５７は、スライドフォーク２９を前後方向に移動させるための制御部であり、移載用モータ６７と、ロータリエンコーダ６９に接続されている。

（４）ステーション
図１に示すように、前側のラック２の左側方に入庫ステーション１７が配され、後側のラック２の左側方に出庫ステーション１９が配されている。

（５）棚卸し制御構成
図１に示すように、３つの棚卸し制御操作設備７６が用意されている。したがって、同時に３人の棚卸し作業者が棚卸しを行うことができる。各作業者は、二組合計４列のラック２の棚卸し作業を行う。棚卸し制御操作設備７６は、パソコン７７と、操作ボックス７９とから構成されている。パソコン７７は、ディスプレイ７８や他の装置を有している。パソコン７７は、棚卸し時に必要な情報の入力や結果が表示可能になっている。操作ボックス７９には複数のボタンが設けられており、例えば、各組のラック２の棚卸しが終了したときに、終了確認のために用いられる。
なお、ディスプレイ７８には、各組のラック２に関する情報が必要に応じて切り換えられて表示される。

図１および図５に示すように、棚卸し制御部７１が設けられている。棚卸し制御部７１は、クレーン制御部５１と同様のコンピュータである。なお、棚卸し制御部７１はクレーン制御部５１と同じコンピュータ内に設けられていてもい。棚卸し制御部７１は、コントローラ５２と通信可能であり、コントローラ５２を介してクレーン制御部５１に対して搬送指令を送信可能である。さらに、棚卸し制御部７１は、在庫管理のために、図７のような、ラック２の載置部１３に収納されている物品Ｗの棚番、品番、品名、数量等からなる在庫データ７３を有している。棚卸し制御部７１は、在庫データ７３の内容を取得・更新することができる。

棚卸し制御部７１には、カメラ７５、操作ボックス７９、在庫センサ８５に接続され、それらから検出信号が送信される。なお、棚卸し制御部７１とカメラ７５は無線ＬＡＮで接続されている。より具体的には、棚卸し制御部７１は、無線ＬＡＮ送受信部９５（図１）を介してカメラ７５に接続されている。

さらに棚卸し制御部７１には、シグナルタワー８１が接続され、棚卸し制御部７１はシグナルタワー８１に制御信号を送信できる。

（６）棚卸し制御動作
図６を用いて、棚卸し制御動作について説明する。図６は、棚卸し制御動作のフローチャートである。なお、ここでは、一台のスタッカークレーン３による棚卸し動作についてのみ説明する。
なお、作業者がパソコン７７を操作して、棚卸し作業の設定を行う。また、棚卸し作業者は、在庫データ７３の内容が印刷された紙を印刷して、手元に用意しておく。あるいは、紙を印刷する代わりに、パソコン７７に在庫データ７３を表示してもよい。前者の場合に作業者は手元の紙とカメラ７５の画像とを見ながら照合することになり、後者の場合に作業者は在庫データ７３の画面とカメラ７５の画像とを見ながら照合することになる。

ステップＳ１では、棚卸し制御部７１は、棚卸し動作が開始されるのを待つ。具体的には、作業者が棚卸し開始ボタンを押す。

ステップＳ２では、棚卸し制御部７１は、カメラ７５をＯＮさせるための制御信号をカメラ７５に送信する。これにより、カメラ７５による撮影が始まる。なお、カメラ７５のＯＮ・ＯＦＦは、作業者が分電盤のスイッチを操作することで行ってもよい。

ステップＳ３では、棚卸し制御部７１は、コントローラ５２に対して物品Ｗの搬入指令を送信する。これにより、コントローラ５２はクレーン制御部５１に対して搬入指令を送信する。この結果、スタッカークレーン３は、指定された物品Ｗを、カメラ７５が設けられた棚卸し用物品載置部１３Ａに搬送する。このように、棚卸しのために物品Ｗを入庫ステーション１７や出庫ステーション１９に搬送する必要がないので、入出庫作業の邪魔をすることがない。したがって、棚卸し作業を迅速に行うことができる。

物品Ｗが棚卸し用物品載置部１３Ａに載置されると、在庫センサ８５がＯＮして、検出信号が棚卸し制御部７１に送信される。その結果、操作ボックス７９またはパソコン７７に「物品Ｗが照合可能になっている」ことが表示される。また、棚卸し制御部７１は、シグナルタワー８１を点灯させるための制御信号をシグナルタワー８１に送信する。これにより、シグナルタワー８１が点灯する。
なお、この自動倉庫１では、棚卸し用物品載置部１３Ａに物品Ｗが搬送されるのは、カメラ７５が物品情報を読み取るときだけである。すなわち、棚卸し時以外に棚卸し用物品載置部１３Ａで物品Ｗの保管を行わないことで、棚卸し時に棚卸しに関係ない物品Ｗが棚卸し用物品載置部１３Ａに載置されていることがない。したがって、棚卸し作業を迅速に行うことができる。

ステップＳ４では、作業者からの照合信号が送信されるのを待つ。作業者は、図８に示すように、ディスプレイ７８に映された物品Ｗの情報を確認しながら、照合作業をする。図８は、物品Ｗが映されたディスプレイ７８である。物品Ｗの側面には、商品ラベル９１が貼られている。商品ラベル９１は、図９に示すように、品番、バーコード、個数等の情報を有している。さらに、ディスプレイ７８には、図８に示すように、物品Ｗが運ばれてきた元の棚番号９３が表示されている。この状態で、作業者は、ディスプレイ７８に示された棚番号９３を元に在庫データ７３の品番とディスプレイ７８に映った品番とを比較する。作業者は操作ボックス７９またはパソコン７７を操作して、一致していているか不一致であるかを棚卸し制御部７１に送信する。一致している場合はステップＳ６に移行し、不一致の場合はステップＳ８に移行する。
なお、カメラ７５が設けられているのがラック２の物品載置部１３であるので、カメラ７５は無線で接続されていても正確な画像を送信することができ、棚卸し作業時に確認精度が高くなる。

ステップＳ８では、作業者がパソコン７７を操作して在庫データ７３を修正する。

ステップＳ５では、棚卸し制御部７１は、コントローラ５２に対して物品Ｗの搬出指令を送信する。これにより、コントローラ５２はクレーン制御部５１に対して搬出指令を送信する。この結果、スタッカークレーン３は、カメラ７５が置かれた棚卸し用物品載置部１３Ａから物品Ｗを元の物品載置部１３に搬送する。
なお、棚卸し用物品載置部１３Ａから物品Ｗが搬出されると、在庫センサ８５がＯＦＦし、検出信号が棚卸し制御部７１に送信される。その結果、操作ボックス７９またはパソコン７７の「物品Ｗが照合可能になっている」表示が消される。また、棚卸し制御部７１は、シグナルタワー８１を消灯させるための制御信号をシグナルタワー８１に送信する。これにより、シグナルタワー８１が消灯される。

ステップＳ６では、棚卸し制御部７１は、全ての物品Ｗの棚卸しが終了したか否かを判断する。終了していない場合は、ステップＳ３に戻る。終了した場合には、ステップＳ７に移行する。

ステップＳ７では、棚卸し制御部７１は、カメラ７５をＯＦＦさせるための制御信号をカメラ７５に送信する。これにより、カメラ７５による撮影が停止する。
以上に述べた棚卸し動作では、物品Ｗはスタッカークレーン３によって搬送されるだけであって入庫ステーション１７や出庫ステーション１９によって搬送されないので、棚卸しが迅速に行われる。言い換えると、カメラ７５が入庫ステーション１７や出庫ステーション１９に設けられていないので、棚卸し動作によって入出庫動作が邪魔されることがない。

（７）特徴
自動倉庫１は、ラック２と、入庫ステーション１７および出庫ステーション１９と、スタッカークレーン３と、カメラ７５とを備えている。ラック２は、複数の物品載置部１３を有する。スタッカークレーン３は、ラック２に沿って走行可能である。カメラ７５は、ラック２の棚卸し用物品載置部１３Ａに設けられている。
この自動倉庫１では、棚卸し作業時に、スタッカークレーン３が物品Ｗを、カメラ７５が設けられている棚卸し用物品載置部１３Ａに搬送する。そこで、カメラ７５が物品Ｗの情報を読み取る。この情報に基づいて棚卸し作業が行われる。
棚卸しのために物品Ｗを入庫ステーション１７や出庫ステーション１９に搬送する必要がないので、入出庫作業の邪魔をすることがない。したがって、棚卸し作業が迅速に行われる。
さらに、カメラ７５が設けられているのが安定しているラック２の物品載置部１３であるので、カメラ７５は有線での接続が容易で、また、無線で接続されていても正確な画像を送信することができ、棚卸し作業時に確認精度が高くなる。

スタッカークレーン３は、カメラ７５が物品Ｗの物品情報を読み取るときに、物品Ｗをカメラ７５が設けられた棚卸し用物品載置部１３Ａに搬送する。スタッカークレーン３は、カメラ７５が物品Ｗの物品情報を読み取るとき以外には、物品Ｗをカメラ７５が設けられた棚卸し用物品載置部１３Ａに搬送しない。
この自動倉庫１では、棚卸し用物品載置部１３Ａに物品Ｗが搬送されるのは、カメラ７５が物品情報を読み取るときだけである。すなわち、棚卸し時以外に棚卸し用物品載置部１３Ａで物品Ｗの保管を行わないことで、棚卸し時に棚卸しに関係ない物品Ｗが棚卸し用物品載置部１３Ａに載置されていることがない。したがって、棚卸し作業を迅速に行うことができる。

本発明に係る自動倉庫１の棚卸し方法は、複数の物品載置部１３を有するラック２と、入庫ステーション１７および出庫ステーション１９と、ラック２に沿って走行可能なスタッカークレーン３とを備えた自動倉庫１に用いられる。この方法は以下のステップを備えている。
◎スタッカークレーン３に、他の物品載置部１３から、物品Ｗをカメラ７５が設けられた棚卸し用物品載置部１３Ａに搬送させるステップ（Ｓ３）
◎カメラ７５に、物品情報を読み取らせるステップ
◎カメラ７５が読み取った物品情報と、在庫情報とを比較した結果を受け取るステップ（Ｓ４）
◎物品情報と在庫情報が一致しない場合には、カメラ７５が読み取った物品情報に従って在庫情報を修正するステップ（Ｓ８）
◎スタッカークレーン３に、棚卸し用物品載置部１３Ａから、物品Ｗを他の物品載置部１３に搬送させるステップ（Ｓ５）
この棚卸し方法では、棚卸しのために物品Ｗを入庫ステーション１７や出庫ステーション１９に搬送する必要がないので、入出庫作業の邪魔をすることがない。
さらに、カメラ７５が設けられているのが安定しているラック２の物品載置部１３であるので、カメラ７５は有線での接続が容易で、また、無線で接続されていても正確な画像を送信することができ、棚卸し作業時に確認精度が高くなる。

（８）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
自動倉庫の構成や棚卸し作業用の設備については、前記実施形態に限定されない。
棚卸し用物品載置部のラック内での位置は特に限定されない。
棚卸し用物品載置部は、一組のラックに対して少なくとも一つあることが好ましいが、複数であっても良い。
カメラの代わりに、バーコードリーダやＲＦＩＤリーダのようなＩＤリーダを棚卸し用物品載置部に設けて、ＩＤリーダが物品から読み取った情報をディスプレイに表示することで、作業者による照合ができるようにしてもよい。さらに、ＩＤリーダが物品から読み取った情報を基に、棚卸し制御部が照合作業を行っても良い。また、この場合で照合結が不一致の場合は、棚卸し制御部が在庫データを修正してもよい。
前記実施形態ではカメラは制御部に対して無線で接続されていたが、有線で接続されていてもよい。この自動倉庫では、カメラが設けられているのが安定している棚の物品載置部であるので、カメラは有線での接続が容易である。
棚卸し終了後の物品は元の物品載置部に戻されるのが通常であるが、必要に応じて他の物品載置部に戻されても良い。その場合は、在庫データの棚番号も変更される。

本発明は、複数の棚に沿って走行し物品を搬送するスタッカークレーンを有する自動倉庫に広く適用できる。

１自動倉庫
２ラック（棚）
３スタッカークレーン
５スタッカークレーン通路
７前側支柱
９後側支柱
１１物品支承部材
１３物品載置部
１３Ａ棚卸し用物品載置部
１５フォーク通過間隙
１７入庫ステーション
１９出庫ステーション
２１ガイドレール
２３走行台車
２５マスト
２７昇降台
２９スライドフォーク
３１載置部
３３壁部
５１クレーン制御部
５２コントローラ
５３走行制御部
５５昇降制御部
５７移載制御部
５９走行用モータ
６１ロータリエンコーダ
６３昇降用モータ
６５ロータリエンコーダ
６７移載用モータ
６９ロータリエンコーダ
７１棚卸し制御部
７３在庫データ
７５カメラ（物品情報読み取り装置）
７６棚卸し制御操作設備
７７パソコン
７８ディスプレイ
７９操作ボックス
８１シグナルタワー
８５在庫センサ
９１商品ラベル
９３棚番号
９５無線ＬＡＮ送受信部
Ｐパレット
Ｗ物品

Claims

複数の物品載置部を有する棚と、
物品の入出庫口と、
前記棚に沿って走行可能なスタッカークレーンと、
前記棚の少なくとも一つの物品載置部に設けられた物品情報読み取り装置と、
を備え、
前記スタッカークレーンは、前記物品情報読み取り装置が物品の物品情報を読み取るときのみ、前記物品を前記物品情報読み取り装置が設けられた物品載置部に搬送し、
前記物品情報読み取り装置は、カメラであり、
制御部と、前記カメラと前記制御部を連結する有線とをさらに備えている、自動倉庫。