JP5170552B2 - 物品保管設備 - Google Patents

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本発明は、手前側から奥行き方向へ複数の物品保持部を有する物品収納部が縦横に複数個並べて構成された物品保管棚と、その物品保管棚に対する搬入出部と前記物品収納部との間で物品を載置して搬送する搬送装置と、その搬送装置との間で物品を移載するべく前記搬送装置に伸縮可能に設けられ、前記物品収納部の各物品保持部に対して物品の収納と取出しを行う移載装置と、前記物品保管棚における物品の保管状態を記憶して管理するとともに、前記搬送装置と移載装置の作動を制御する制御手段を備え、前記移載装置が、前記物品収納部の各物品保持部に対して各別に物品の収納と取出しを行う物品保管設備に関する。
このような物品保管設備では、種々の物品が収納対象となり、必ずしも全て同じ重さの物品ばかりとは限らない。つまり、一般的には、ひとつの物品保管設備に対して、重量の重い重量物品と重量の軽い軽量物品を同時に収納する場合が多い。
ところが、従来の物品保管設備では、このような物品の重量に関係なく、収納対象となる物品を物品収納部の物品保持部に対して無作為に収納するように構成されていた(例えば、特許文献1参照)。
特許第3458932号公報
そのため、従来の物品保管設備では、重量の重い重量物品が、手前側から奥行き方向へ複数ある物品保持部のうちの最も奥に位置する物品保持部に収納されることもあり、物品の収納と取出しを行う移載装置に関しては、当然、重量物品を載置して最も奥に位置する物品保持部にまで伸縮して移載するに必要な強度を考慮して設計、製作することになる。
したがって、移載装置を必要な強度を備えた頑丈な構造にする必要があり、例えば、移載装置が伸縮可能なフォーク式であれば、伸縮するフォークの厚みを厚くする必要があって、移載装置が必要以上に重いものとなっていた。
移載装置が重くなれば、移載装置の伸縮に要する動力が大きくなり、さらに、移載装置を支持する搬送装置も頑丈な構造にする必要があって、搬送装置の移動にも大きな動力を要し、ランニングコストが高くなるという問題があった。
それに加えて、物品の移載時に物品の下方へフォークを差し込むための上下スペースも大きくする必要があり、例えば、物品収納部を縦方向に多数並べて物品保管棚を構成する場合には、物品保管棚に対する物品の収納能力の割には、物品保管棚が非常に高くなるという問題もあった。
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、物品保持部への物品の収納を合理的に行うことにより、移載装置の軽量化を可能にしてランニングコストの低減を図るとともに、物品収納能力の向上を図ることのできる物品保管設備を提供することにある。
本発明の第1の特徴構成は、手前側から奥行き方向へ複数の物品保持部を有する物品収納部が縦横に複数個並べて構成された物品保管棚と、その物品保管棚に対する搬入出部と前記物品収納部との間で物品を載置して搬送する搬送装置と、その搬送装置との間で物品を移載するべく前記搬送装置に伸縮可能に設けられ、前記物品収納部の各物品保持部に対して物品の収納と取出しを行う移載装置と、前記物品保管棚における物品の保管状態を記憶して管理するとともに、前記搬送装置と移載装置の作動を制御する制御手段を備え、前記移載装置が、前記物品収納部の各物品保持部に対して各別に物品の収納と取出しを行う物品保管設備であって、前記制御手段が、前記物品収納部へ物品を収納する際、収納対象の物品についての重量情報に基づいて、設定重量より重い重量物品を前記物品収納部の手前側に位置する物品保持部に収納する収納制御を実行するところにある。
本発明の第1の特徴構成によれば、物品の保管状態を記憶して管理するとともに、搬送装置と移載装置の作動を制御する制御手段が、物品収納部へ物品を収納する際、収納対象の物品についての重量情報に基づいて、設定重量より重い重量物品を物品収納部の手前側に位置する物品保持部に収納する収納制御を実行するので、物品の収納と取出しを行う移載装置は、重量物品を手前側に位置する物品保持部に対して移載するだけでよく、従来のように、最も奥に位置する物品保持部にまで伸縮して移載する必要はなくなる。
したがって、移載装置としては、重量物品を手前側の物品保持部にまで伸縮して移載するに必要な強度を備えていれば十分で、移載装置を軽量化することができ、移載装置の軽量化に伴って、移載装置の伸縮に要する動力や移載装置を支持する搬送装置の移動に要する動力を削減してランニングコストの低減を図ることができる。
それに加えて、物品の移載時に物品の下方へ移載装置を差し込むための上下スペースも小さくて済み、たとえ物品収納部を縦方向に多数並べて物品保管棚を構成する場合であっても、物品保管棚を必要以上に高くすることなく、物品の収納能力を向上させることができる。
本発明の第2の特徴構成は、前記制御手段が、前記物品収納部へ物品を収納する際、収納対象の物品についての重量情報に基づいて、前記重量物品を前記物品収納部の最手前側に位置する物品保持部に収納し、設定重量より軽い軽量物品を前記物品収納部の最手前側より奥に位置する物品保持部に収納する収納制御を実行するところにある。
本発明の第2の特徴構成によれば、制御手段が、物品収納部へ物品を収納する際、収納対象の物品についての重量情報に基づいて、重量物品を物品収納部の最手前側に位置する物品保持部に収納するので、移載装置としては、重量物品を最手前側の物品保持部にまで伸縮して移載するに必要な強度を備えていればよく、移載装置を一層軽くしてランニングコストの更なる低減を図ることができる。
そして、設定重量より軽い軽量物品を物品収納部の最手前側より奥に位置する物品保持部に収納するので、軽量物品の移載も所望どおりに行うことができ、全体として非常に合理的な収納が可能となる。
本発明の第3の特徴構成は、前記物品保管棚に収納する物品の重量を判別する重量判別手段が設けられ、前記制御手段が、前記重量判別手段による判別結果に基づいて、前記収納対象の物品についての重量情報を取得するところにある。
本発明の第3の特徴構成によれば、物品保管棚に収納する物品の重量を判別する重量判別手段が設けられ、制御手段が、重量判別手段による判別結果に基づいて、収納対象の物品についての重量情報を取得するので、例えば、オペレータが収納すべき物品の重量情報を制御手段に対して人為的に入力する必要はなく、物品の収納作業を迅速かつ確実に行うことができる。
本発明の第4の特徴構成は、前記制御手段が、前記物品収納部へ物品を収納する際、前記物品収納部の最手前側に位置する少なくともひとつの物品保持部を空のままにして仮置き保持部として確保する収納制御を実行し、前記物品収納部の最手前側より奥に位置する物品保持部に収納されている物品を取出す際、その物品収納部の最手前側の物品保持部に物品が存在すると、その物品を取出して前記仮置き保持部に収納し、その後、奥に位置する物品を取出す取出し制御を実行するところにある。
本発明の第4の特徴構成によれば、制御手段が、物品収納部の最手前側に位置する少なくともひとつの物品保持部を空のままにして仮置き保持部として確保する収納制御を実行し、奥に位置する物品保持部に収納されている物品を取出す際、その物品収納部の最手前側の物品保持部に物品が存在すると、その物品を取出して仮置き保持部に収納し、その後、奥に位置する物品を取出す取出し制御を実行するので、奥に位置する物品保持部から物品を取出す際、たとえその最手前側の物品保持部に物品があっても、その物品を仮置き保持部に仮置きすることにより、奥に位置する物品を迅速に取出すことができる。
本発明による物品保管設備の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この物品保管設備は、物流センターなどの倉庫内に設置して物品保管のために使用されるもので、図1および図2に示すように、物品Aを載置して搬送する搬送装置としてのスタッカークレーン1が、上下一対のレール2,3に沿って移動可能に設けられ、そのスタッカークレーン1の移動経路を挟む両側には、物品保管棚4が設置されている。
物品保管棚4は、上下方向に立設された複数本の柱部材4aや奥行き方向に沿って水平に配設されて柱部材4aに取付けられた複数本の棚部材4bなどで構成され、物品Aの出入口となる手前側から奥行き方向へ複数の物品保持部5a,5bを有する物品収納部5が縦横に複数個並べて構成されている。
物品収納部5への物品Aの収納は、パレットP上に物品Aを載置した状態で、そのパレットPを一対の棚部材4b上に載置して収納するもので、各物品収納部5は、複数の物品保持部5a,5b、この実施形態では、奥行き方向の手前側に位置する第1物品保持部5aと奥側に位置する第2物品保持部5bの2つの物品保持部5a,5bを有している。
物品保管棚4の一側方には、物品保管棚4に対して物品Aを搬入する搬入部6aと物品Aを搬出する搬出部6bからなる搬入出部6が設けられ、スタッカークレーン1が、その搬入出部6と物品収納部5との間で物品Aを搬送するように構成されている。
そのため、スタッカークレーン1は、上下一対のレール2,3に沿って移動する台車7とその台車7上に立設された2本の昇降用ポスト8を備え、さらに、昇降用ポスト8に沿って上下方向へ昇降する昇降台9などを備えている。
スタッカークレーン1の昇降台9には、各物品収納部5の物品保持部5a,5bと昇降台9との間で、さらには、搬入出部6と昇降台9との間で物品Aを移載するべく伸縮可能に構成された移載装置10が設けられている。移載装置10は、図3に示すように、昇降台9に固定された固定フォーク10aと、その固定フォーク10aに対して左右両方向にスライドし、昇降台9に対して左右に伸縮する第1フォーク10bと、その第1フォーク10bに対して左右両方向にスライドして伸縮する第2フォーク10cにより構成され、各物品収納部5の物品保持部5a,5bに対して物品Aの収納と取出しを行う。
すなわち、第2フォーク10cは、第1フォーク10bを介して、物品収納部5の奥に位置する第2物品保持部5bにまで伸長可能に構成され、手前に位置する第1物品保持部5a(図3の(a)参照)と奥に位置する第2物品保持部5b(図3の(b)参照)に対して各別に物品Aの収納と取出しを行うように構成されている。
この実施形態では、物品保管設備に保管するべき物品Aとして、図4に示すように、比較的重量の重い重量物品A1と比較的重量の軽い軽量物品A2との2種類の物品Aを想定している。例えば、重量物品A1は、多数の缶を収納した直方体のケースを多数ひとまとめにしたもの、軽量物品A2は、円筒形の缶を多数ひとまとめにしたもので、パレットPを含む上下高さhは、軽量物品A2の方が高い例を想定している。
そのため、搬入部6aに門型形状の荷高検知機11が設けられ、収納対象の物品Aが通過する際に、その上下高さhを検知することにより、結果的に、その収納対象物品Aが、重量物品A1であるか、軽量物品A2であるかを判別する。つまり、この荷高検知機11が、物品Aの重量を判別する重量判別手段として機能するように構成されている。
そして、物品保管棚4における物品Aの保管状態は、マイクロコンピュータからなる地上側の制御手段H1により記憶されて管理され、スタッカークレーン1や移載装置10の作動は、スタッカークレーン1に搭載のマイクロコンピュータからなるスタッカークレーン側の制御手段H2により制御されるように構成されている。
さらに、地上側の制御手段H1とスタッカークレーン側の制御手段H2は、互いに通信可能に構成されていて、これら両制御手段H1,H2からなる制御手段Hによって物品保管設備全体が制御され、後述する物品Aの収納制御や取出し制御が実行される。
つぎに、この物品保管設備の制御作動について説明する。
まず、オペレータが図外の操作装置を操作して、物品Aの搬入か搬出かを指令する。物品Aの搬入であれば、収納対象の物品AがパレットP上に載置されて搬入部6aにまで搬入され、その際、荷高検知機11により物品Aの上下高さhが検知されて、その検知結果が制御手段Hに伝達される。
すなわち、荷高検知機11が、収納対象の物品Aについて、重量物品A1であるか、軽量物品A2であるかを判別し、制御手段Hが、収納対象の物品Aについての重量情報を取得する。
制御手段Hは、その重量情報により物品Aが重量物品A1であると、空の第1物品保持部5aが存在するか否かを検索する。そして、空の第1物品保持部5aが2つ以上あると、ひとつの第1物品保持部5aを空のままにして仮置き保持部5cとして確保し、他の第1物品保持部5aに重量物品A1を収納する収納制御を実行し、空の第1物品保持部5aが2つ未満であると、警報などにより搬入不可能であることをオペレータに知らせる。
物品Aが軽量物品A2であると、空の第2物品保持部5bが存在するか否かを検索し、空の第2物品保持部5bがあれば、その空の第2物品保持部5bに軽量物品A2を収納する収納制御を実行し、空の第2物品保持部5bがないと、警報などにより搬入不可能であることをオペレータに知らせる。
物品Aの収納作業においては、まず、スタッカークレーン1の第1フォーク10bと第2フォーク10cが伸縮して、搬入部6aにある物品AをパレットPごと昇降台9上へ移載する。その後、昇降台9上へ物品Aを載置した状態で、スタッカークレーン1が上下のレール2,3に沿って移動するとともに、昇降台9が昇降用ポスト8に沿って昇降し、物品Aを収納するべき物品収納部5に至る。
そして、収納対象物品が重量物品A1であれば、図3の(a)に示すように、第1フォーク10bと第2フォーク10cが第1物品保持部5aの位置まで伸縮し、軽量物品A2であれば、図3の(b)に示すように、第2物品保持部5bの位置まで伸縮して、物品AをパレットPごと棚部材4b上に載置して収納作業を終了する。
オペレータにより物品Aの搬出が指令されると、制御手段Hは、搬出すべき物品Aが収納されている物品保持部5a,5bを検索し、スタッカークレーン1の昇降台9が、その物品保持部5a,5bを有する物品収納部5にまで移動する。
搬出すべき物品Aが重量物品A1であって第1物品保持部5aに収納されているか、または、軽量物品A2であって第2物品保持部5bに収納され、かつ、その第2物品保持部5bの手前に位置する第1物品保持部5aが空であると、第1フォーク10bと第2フォーク10cの伸縮により重量物品A1または軽量物品A2を昇降台9上に移載し、その後、搬入時とは逆の作動で搬出部6bにまで搬送する搬出制御を実行する。
そして、搬出すべき物品Aが軽量物品A2であって第2物品保持部5bに収納され、かつ、その第2物品保持部5bの手前に位置する第1物品保持部5aに重量物品A1が収納されている場合には、まず、その重量物品A1を第1物品保持部5aから取出して昇降台9上に移載し、予め確保してあった仮置き保持部5cへ収納した後、第2物品保持部5bから搬出すべき軽量物品A2を取出して搬出部6bにまで搬送する搬出制御を実行するのである。
〔別実施形態〕
(1)先の実施形態では、物品収納部5が、第1物品保持部5aと第2物品保持部5bとの2つの物品保持部を有する例を示したが、物品収納部5が、手前側から奥行き方向へ3つ以上の物品保持部を有する場合にも適用することができる。その場合には、重量物品A1を最手前側に位置する物品保持部に収納し、軽量物品A2を最手前側より奥に位置する物品保持部に収納する収納制御を実行することになる。
また、物品Aとして重量物品A1と軽量物品A2との重さの異なる2種類の物品を想定した例を示したが、重さの異なる3種類以上の物品を保管する場合にも適用することができる。その場合には、物品Aの重量に関してしきい値をひとつ設定しておいて、ある設定重量より重い物品を重量物品とし、その設定重量より軽い物品を軽量物品として取り扱うか、または、しきい値を2つ以上設定しておいて、重量物品、軽量物品、重量と軽量の中間物品などとして取り扱うことになる。その場合には、重量物品を手前側の物品保持部に収納し、重量が軽くなるにしたがって、順次、奥行き方向に位置する物品保持部に収納するのが好ましい。
(2)先の実施形態では、最手前側に位置する物品保持部5aに対して重量物品A1のみを収納する例を示したが、最手前側の物品保持部5aに空きが多い場合には、その一部に軽量物品A2を収納することも可能である。
いずれにせよ、重量物品A1が最手前側に位置する物品保持部5aに収納されるので、物品保管棚4の柱部材4aについては、手前側に位置する柱部材4aに対して大きな荷重が作用することになる。したがって、手前側に位置する柱部材4aを奥の柱部材4aよりも太くしたり、同じ太さであれば、手前側の柱部材4aを高強度の材料で形成するなど、柱部材4aに作用する荷重を考慮して物品保管棚4を構成するのが合理的である。
また、奥に位置する物品保持部5bには軽量物品A2が収納されるので、移載装置10を構成する第1フォーク10bと第2フォーク10bの伸縮速度に関し、奥側の物品保持部5bに対する軽量物品A2の収納と取出し時における速度が、手前側の物品保持部5aに対する重量物品A1の収納と取出し時における速度よりも速くなるように設定して、作業能率の効率化を図ることが望ましい。
(3)先の実施形態では、物品Aの重量を判別する重量判別手段として荷高検知機11を使用した例を示したが、重量を直接測定する各種の重量計などを使用して物品Aの重量を判別することも可能である。
さらに、オペレータが、操作装置によって物品Aの搬入を指令する際、その操作装置によって物品Aの重量情報を制御手段Hに直接入力することも可能であり、その場合には、重量判別手段は必ずしも必要ではない。
また、移載装置10の一例として伸縮可能なフォーク式の移載装置を例示したが、例えば、伸縮可能なチェーンコンベヤ式の移載装置を使用することも可能であり、さらに、パレットPを使用せず、物品Aを各物品保持部5a,5bに対して直接載置して収納する形式の物品保管棚に適用することもできる。
物品保管設備の平面図 物品保管設備の側面図 移載装置の作動を示す側面図 収納対象物品の斜視図
符号の説明
1 搬送装置
4 物品保管棚
5 物品収納部
5a,5b 物品保持部
5c 仮置き保持部
6 搬入出部
10 移載装置
11 重量判別手段
A 物品
A1 重量物品
A2 軽量物品
H 制御手段

Claims (4)

  1. 手前側から奥行き方向へ複数の物品保持部を有する物品収納部が縦横に複数個並べて構成された物品保管棚と、その物品保管棚に対する搬入出部と前記物品収納部との間で物品を載置して搬送する搬送装置と、その搬送装置との間で物品を移載するべく前記搬送装置に伸縮可能に設けられ、前記物品収納部の各物品保持部に対して物品の収納と取出しを行う移載装置と、前記物品保管棚における物品の保管状態を記憶して管理するとともに、前記搬送装置と移載装置の作動を制御する制御手段を備え、前記移載装置が、前記物品収納部の各物品保持部に対して各別に物品の収納と取出しを行う物品保管設備であって、
    前記制御手段が、前記物品収納部へ物品を収納する際、収納対象の物品についての重量情報に基づいて、設定重量より重い重量物品を前記物品収納部の手前側に位置する物品保持部に収納する収納制御を実行する物品保管設備。
  2. 前記制御手段が、前記物品収納部へ物品を収納する際、収納対象の物品についての重量情報に基づいて、前記重量物品を前記物品収納部の最手前側に位置する物品保持部に収納し、設定重量より軽い軽量物品を前記物品収納部の最手前側より奥に位置する物品保持部に収納する収納制御を実行する請求項1に記載の物品保管設備。
  3. 前記物品保管棚に収納する物品の重量を判別する重量判別手段が設けられ、前記制御手段が、前記重量判別手段による判別結果に基づいて、前記収納対象の物品についての重量情報を取得する請求項1または2に記載の物品保管設備。
  4. 前記制御手段が、前記物品収納部へ物品を収納する際、前記物品収納部の最手前側に位置する少なくともひとつの物品保持部を空のままにして仮置き保持部として確保する収納制御を実行し、前記物品収納部の最手前側より奥に位置する物品保持部に収納されている物品を取出す際、その物品収納部の最手前側の物品保持部に物品が存在すると、その物品を取出して前記仮置き保持部に収納し、その後、奥に位置する物品を取出す取出し制御を実行する請求項1〜3のいずれか1項に記載の物品保管設備。
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