JP5252084B2

JP5252084B2 - 自動倉庫及び物品確認制御方法

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Publication number: JP5252084B2
Application number: JP2011524649A
Authority: JP
Inventors: 和典島村
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2013-07-31
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Also published as: TW201103844A; WO2011013336A1; JPWO2011013336A1; TWI487652B

Description

本発明は、自動倉庫及びそれにおいて使用される物品確認制御方法、特に、物品を保管するための複数の棚を有するラックと、棚との間で物品を移載するとともに棚間で移動可能な移載装置とを備えた自動倉庫及びそれにおいて使用される物品確認制御方法に関する。

従来の自動倉庫は、例えば、一対のラックと、スタッカークレーンと、入出庫ステーションとを有している。一対のラックは、前後方向に所定間隔をあけるようにして設けられている。スタッカークレーンは、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ている。入庫ステーションは、一方のラックの側方に配置されている。出庫ステーションは、他方のラックの側方に配置されている。ラックは、上下・左右に並んだ多数の物品収納棚（以下、棚という。）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機構（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。

そのような自動倉庫の一例として、半導体工場においてＦＯＵＰ（ＦｒｏｎｔＯｐｅｎｉｎｇＵｎｉｆｉｅｄＰｏｄ）を保管するストッカが知られている。ストッカでは、例えば、入庫時には、天井搬送車がＦＯＵＰを入庫口に搬入して、次にスタッカークレーンがＦＯＵＰを所定の棚にまで搬送する。出庫時には、スタッカークレーンがＦＯＵＰを所定の棚から出庫口に搬送し、次に、天井搬送車がＦＯＵＰを出庫口から搬出する。

ところで、自動倉庫のコンピュータ保存されたデータと実際の入庫状況が異なることが生じる。例えば、データでは空であっても、実際には棚に物品が置かれているという事態である。このような事態は、例えば、作業者がスタッカークレーンのフォーク上の物品を空の棚に置いて、その後にフォーク上に戻すのを忘れた場合に生じる。このように、ある棚ではデータ上では空であるが実際には物品が載置されており、そこに物品が移載されると、物品同士が接触して双方が破損するおそれがある。

そこで、物品載置部と、移載装置と、物品載置部の物品の有無を検出するために移載装置に設けられたセンサとを有する物品格納装置が知られている。センサは、ほぼ水平方向に投光されるように配置されている。反射板が物品載置部の奥側に配置されている。移載装置は、反射板からの反射光をセンサが受光しない場合に、物品を物品載置部に移載しない（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００７−５５７２０号公報

従来の自動倉庫では、移載装置が移載前の棚の状態（先入れ品あり、先入れ品なし）を調べるために、移載装置は棚の前に停止して、その後センサを用いて物品の有無を確認している。そして、確認終了後に移載動作を行っている。
また、棚卸し時にも、移載装置は、同様に棚の前でいったん停止してから、物品の有無を確認している。
このように、従来の技術では、移載装置が物品の有無を確認するために棚の前で必ず停止する必要があり、多くの時間が掛かっている。

本発明の課題は、自動倉庫において物品が棚に置かれているか否かを確認するための時間を短縮することにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。

本発明の一見地に係る自動倉庫は、ラックと、移載装置と、検出器と、被検出体と、検出判断部とを備えている。ラックは、物品を保管するための複数の棚を有する。移載装置は、棚との間で物品を移載するための装置であり、棚の前を通って棚間で移動可能である。検出器は、移載装置に設けられている。被検出体は、棚に設けられており、棚に物品が置かれた場合に物品の奥側にあり、棚に置かれた物品より大きく、棚に置かれた物品によって検出器から隠れていない第１部分と隠れている第２部分とを有する。検出判断部は、検出器による検出結果を用いて物品が棚に置かれているか否かを判断する。移載装置が目的とする棚にアクセスするときに、検出器は、最初に被検出体の第１部分を検出し、次に被検出体の第２部分を検出しようと試みる。検出判断部は、移載装置が棚の前を移動しているときに検出状態から非検出状態への切り替わりを物品が棚に置かれているか否かの判断に用いる。

この自動倉庫では、移載装置が目的とする棚に到達して棚の前を移動すると、検出器は最初に被検出体の物品によって隠れていない部分を検出する。移載装置は、被検出体の検出から被検出への切り替わりを検出判断に用いる。つまり、物品がなければ「切り替わり」がないという結果が得られ、物品があれば「切り替わり」があるという結果が得られる。このようにして、検出判断部は、移載装置の移動中に物品が棚に置かれているか否かを確認できるので、物品が棚に置かれているか否かを確認するまでの時間を短縮できる。

被検出体は、棚において一方向に延びている少なくとも１つの直線部分を有してもよい。この場合、移載装置は、目的とする棚以外の前では自由に移動可能であるが、目的とする棚の前では一方向に沿ってのみ移動が許可されている。
この自動倉庫では、移載装置は目的とする棚以外の前を自由に移動できるので、棚までの移動時間を短縮できる。また、移載装置は目的とする棚の前では直線部の延長方向に沿って移動するので、被検出体の設置箇所を減らすことができる。

少なくとも１つの直線部分は、棚において水平方向に延びる第１直線部分と鉛直方向に延びる第２直線部分とを有してもよい。この場合、移載装置は、目的とする棚以外の前では水平方向および鉛直方向の移動動作を同時に行うことが可能であるが、目的とする棚の前では水平方向および鉛直方向の移動の一方のみが許可されている。
この自動倉庫では、移載装置は目的とする棚以外の前を自由に移動できるので、棚までの移動時間を短縮できる。また、移載装置は目的とする棚の前では第１直線部および第２直線部の延長方向に沿って移動するので、被検出体の設置箇所を減らすことができる。

検出判断部は、移載装置が移動中に検出器が被検出体が検出器によって検出された検出距離を取得して、検出距離を物品が棚に置かれているか否かの判断に用いてもよい。
この自動倉庫では、検出判断部は、例えば、検出距離が所定距離以上であれば、物品は棚に置かれていないと判断する。このように移載装置が移動中に物品が棚に置かれているか否かを判断できる。

検出判断部は、検出距離が第１所定距離に達すれば、物品が棚に置かれていないと判断してもよい。

第１所定距離は、被検出体に対応する棚において被検出体が設けられた部分の端部から中心部までの距離より短くてもよい。

検出判断部は、移載装置が移動中に被検出体が検出器によって検出されない非検出距離を取得して、非検出距離を物品が棚に置かれているか否かの判断に用いてもよい。
この自動倉庫では、検出判断部は、例えば、非検出距離が所定距離以上あれば、物品が棚に置かれていると判断する。このように非検出距離を判断基準に取り入れることで、先入れ品でないものを先入れ品であると誤判断する可能性が少なくなる。

検出判断部は、非検出距離が第２所定距離に達すれば、物品が棚に置かれていると判断してもよい。

検出判断部は、移載装置が移動中に非検出距離が第２所定距離に達するまでに非検出状態から検出状態に切り替われば、目的とする物品以外の物体が棚に置かれていると判断してもよい。

本発明の他の見地に係る物品確認制御方法は、以下に延びる自動倉庫に用いられる。自動倉庫は、物品を保管するための複数の棚を有するラックと、棚との間で物品を移載するために移動動作および移載動作が可能な移載装置と、移載装置に設けられた検出器と、棚に設けられており、棚に物品が置かれた場合に物品の奥側にあり、棚に置かれた前記物品より大きく、棚に置かれた物品によって検出器から隠れていない第１部分と隠れている第２部分とを有する、被検出体とを備えている。この方法は下記のステップを備えている。
移載装置が目的とする棚にアクセスするときに、検出器は、最初に被検出体の第１部分を検出し、次に被検出体の第２部分を検出しようと試みる。
◎移載装置が棚の前を移動中に被検出体が検出器によって検出されている検出距離が第１所定距離に達したか否かを判断する第１ステップ
◎移載装置が移動中に検出距離が第１所定距離に達するまでに検出状態が非検出状態に切り替われば、少なくとも何かが棚に置かれていると判断する第２ステップ
この方法では、移載装置が棚に到達して棚の前を移動すると、検出器は最初に被検出体を検出する。第１ステップにおいて検出距離が第１所定距離に達すれば、何も棚に置かれていないと判断される。そして、検出距離が第１所定距離に達するまでに検出状態から非検出状態に切り替われば、少なくとも何かが棚に置かれていると判断される。

この方法は下記のステップをさらに備えてもよい。
◎移載装置が移動中に被検出体が検出されていない非検出距離が第２所定距離に達したか否かを判断する第３ステップ
◎移載装置が移動中に非検出距離が第２所定距離に達するまでに非検出状態が検出状態に切り替われば、目的とする物品以外の何かが棚に置かれていると判断する第４ステップ
この方法では、非検出距離が第２所定距離に達するまでに非検出状態から検出状態に切り替われば、目的とする物品以外の何かが棚に置かれていると判断される。このようにして、移載装置の移動中に物品が棚に置かれているか否かを確認できるので、物品が棚に置かれているか否かを確認するまでの時間を短縮できる。

本発明に係る自動倉庫では、物品の有無を確認するための時間が短縮される。

本発明の一実施形態が採用された自動倉庫の概略平面図。自動倉庫の概略側面図。ラックの概略側面図。物品が置かれていない棚の側面図。物品が置かれている棚の側面図。スタッカークレーンの制御構成を示すブロック図。移載装置と、物品が置かれていない棚の側面図。移載装置と、物品が置かれている棚の側面図。物品が置かれた棚の前を移動中の移載装置及び棚の平面図であり、移載装置の第１段階を示す図。物品が置かれた棚の前を移動中の移載装置と棚の平面図であり、移載装置の第２段階を示す図。物品を棚に移載する際の制御動作を示すフローチャート。物品を移載装置に移載する際の制御動作を示すフローチャート。棚卸し時の制御動作を示すフローチャート。他の実施形態において物品が置かれていない棚の側面図。他の実施形態において物品が置かれている棚の側面図。

（１）自動倉庫全体
以下、図１〜図３を用いて、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の概略平面図である。図２は、自動倉庫の概略側面図である。図３は、ラックの概略側面図である。なお、以下の実施形態では搬送・保管される物体はＦＯＵＰであり、物品Ｆと表現する。

自動倉庫１は、主に、ラック２と、スタッカークレーン３とから構成されている。

（２）ラック
ラック２は、第１ラック２Ａおよび第２ラック２Ｂを有している。第１ラック２Ａおよび第２ラック２Ｂは、図１のＸ方向に延びるスタッカークレーン通路にあるレール４を挟むようにＹ方向に並んで配置されている。第１ラック２Ａおよび第２ラック２Ｂには、複数の棚６が設けられている。

図３を用いて、第１ラック２Ａの構成について説明する。第１ラック２Ａは、複数の棚６を有している。棚６は、物品載置板７と、背面板８とを有している。物品載置板７は、平坦な上面を有している。背面板８は、スタッカークレーン３側から見て奥側に配置されている。背面板８は平坦な表面を有しており、鉛直方向に延びている。

背面板８には、図３に模式的に示すように、複数の被検出体１０が貼られている。被検出体１０は、細長い形状を有しており、水平方向に直線状に延びる第１反射板１０Ａと、鉛直方向に直線状に延びる第２反射板１０Ｂとを有している。第１反射板１０Ａは背面板８の縦方向中間に位置しており、第２反射板１０Ｂは背面板８の横方向中間に位置しており、その結果、第１反射板１０Ａおよび第２反射板１０Ｂは背面板８の概ね中心部分で交差している。以上より、背面板８においては、第１反射板１０Ａと第２反射板１０Ｂによって十字形の反射体が形成されている。

図４および図５を用いて、棚６における被検出体１０についてさらに詳細に説明する。図４は物品が置かれていない物品収納棚の側面図であり、図５は物品が置かれている物品収納棚の側面図である。図４および図５のいずれも、棚６を正面から見た場合の図である。

図４に示すように、第１反射板１０Ａは、棚６において背面板８の上下方向中間において水平方向に延びている。また、第２反射板１０Ｂは、棚６において背面板８の左右方向中間において鉛直方向に延びている。この実施形態では、第１反射板１０Ａおよび第２反射板１０Ｂは、背面板８の端から端まで連続して形成されている。

図５に示すように、物品Ｆが棚６に置かれた状況では、物品Ｆによって第１反射板１０Ａおよび第２反射板１０Ｂの交差部分およびその両側の一部は隠されており、第１反射板１０Ａおよび第２反射板１０Ｂの端部側の一部が露出している。
なお、矢印Ａ〜Ｄは、クレーンの移載装置（後述）が棚６の前方に進入可能な入り口および移動可能な進行方向を示している。ただし、この図では、物品Ｆが置かれた状態で矢印Ｄ側に被検出体１０が露出していないため、矢印Ｄに沿って移載装置（後述）が物品収納棚の前に進入してくることはない。

（３）スタッカークレーンの機構
図２を用いて、スタッカークレーン３について説明する。

スタッカークレーン３は、レール４に沿って、Ｘ方向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１２と、走行台車１２の上部の走行方向両側に設けられた一対のマスト１３と、マスト１３に昇降自在に装着された昇降台１４と、昇降台１４に設けられ物品Ｆを移載するためのスライドフォーク１５とを有している。

走行台車１２には、レール４の上面を走行面とする車輪（図示せず）が設けられている。走行台車１２は、さらに、車輪（図示せず）を回転させるための走行モータ２１（図６）や減速機（図示せず）を有している。

昇降台１４は、マスト１３にガイドされる一対のガイド部材２５と、ガイド部材２５同士間を延びる支持台２６とを有している。

昇降台１４の支持台２６には、スライドフォーク１５が設けられているスライドフォーク１５は、Ｙ方向（図１）でかつ水平方向に進出可能である。スライドフォーク１５は、移載モータ２３（図６）に対して減速機やベルトを介して接続されている。

昇降台１４を昇降させるために、昇降台１４を駆動させるためのベルト（図示せず）、昇降用プーリ（図示せず）、昇降用プーリを駆動するための昇降モータ２２（図６）が設けられている。

昇降台１４およびスライドフォーク１５は、棚６に対応して移載動作が可能であり、しかも一体に移動動作を行う構成であるので、以下、昇降台１４およびスライドフォーク１５をまとめて移載装置１６と呼ぶことにする。

（４）スタッカークレーンの制御構成
次に、図６を用いて、スタッカークレーン３のクレーンコントローラ３１およびシステムコントローラ３２について説明する。図６は、スタッカークレーンの制御構成を示すブロック図である。
クレーンコントローラ３１は、スタッカークレーン３に搭載され、自動倉庫１全体を制御するシステムコントローラ３２と通信可能である。

クレーンコントローラ３１は、メインコントローラ４３と、走行制御部４４と、昇降制御部４５と、移載制御部４６とを有している。これは、ＣＰＵやメモリ等のコンピュータ・ハードウェアを含んでおり、図６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ブロックとして表現されている。なお、これらは、複数の機能を持つ単独のコンピュータによって実現されもよい。

メインコントローラ４３は、走行制御部４４，昇降制御部４５および移載制御部４６と交信可能である。

走行制御部４４は、走行台車１２の走行・停止を制御するための制御部であり、走行モータ２１と、ロータリエンコーダ４７に接続されている。昇降制御部４５は、昇降台１４をマスト１３に沿って上下動させるための制御部であり、昇降モータ２２と、ロータリエンコーダ４８に接続されている。移載制御部４６は、スライドフォーク１５を駆動するための制御部であり、移載モータ２３と、ロータリエンコーダ４９に接続されている。

メインコントローラ４３のメモリには、ラック２における物品Ｆの配置状況等が格納されている。メインコントローラ４３は、メモリの内容を参照すると共に、必要に応じて更新する。

（５）センサ
図７〜図１０を用いて、センサ５１について説明する。図７は移載装置と物品が置かれていない物品収納棚の側面図であり、図８は移載装置と物品が置かれている物品収納棚の側面図である。図９は、物品が置かれた棚の前を移動中の移載装置及び棚の平面図であり、移載装置の第１段階を示す図である。図１０は、物品が置かれた棚の前を移動中の移載装置と棚の平面図であり、移載装置の第２段階を示す図である。

センサ５１は、被検出体１０を検出するためのセンサであり、光学的反射型センサである。センサ５１は、図６に示すように、投光素子５２と、受光素子５３とから主に構成されている。センサ５１では、投光素子５２は可視光や赤外線光のセンサ光（レーザー光）をほぼ水平に発射し、受光素子５３が反射光を受光する。

センサ５１は、昇降台１４のガイド部材２５の一方と、昇降台１４のガイド部材２５の他方とに設けられている。センサ５１の投光素子５２から水平に発射された光は、被検出体１０に当たると、図７および図９に示すように、反射光は受光素子５３に入射される。また、投光素子５２から発射された光は、物品Ｆに当たると、図８および図１０に示すように、レーザー光は被検出体１０まで到達せず、その結果受光素子５３に入射されない。
メインコントローラ４３は、投光素子５２に対して駆動信号を送信可能であり、受光素子５３から検出信号を受信可能である。
なお、他の実施形態として、投光素子が昇降台１４のガイド部材２５の一方に設けられ、受光素子が昇降台１４のガイド部材２５の他方に設けられていてもよい。

（６）入庫作業
図１１を用いて、入庫作業について説明する。図１１は、物品をラックに移載する際の制御動作を示すフローチャートである。なお、移載装置１６は、目的とする棚６以外の前では走行動作および昇降動作を同時に行うことが可能であるが、目的とする棚６の前では昇降動作および走行動作の一方のみを行う。このようにして、移載装置１６が棚６まで移動する時間を短縮できる。
なお、このフローチャートでは、メインコントローラ４３がセンサ５１による被検出体１０の検出の結果に基づいて物品Ｆの有無を判断する判断動作を中心に説明する。また、このフローチャートでは、移載装置１６が棚６の前に水平方向に進入・移動する例として説明する。

ステップＳ１では、メインコントローラ４３は、移載装置１６が目的とする棚６に到達するのを待つ。続いて、移載装置１６は、棚６の前を水平方向に移動していく。このとき、センサ５１の投光素子５２からの投射光が第１反射板１０Ａに沿うように、移載装置１６は移動する。このときに用いられるセンサ５１は、図９に示すように、進行方向前側のセンサ５１である。

ステップＳ２では、メインコントローラ４３は、センサ５１が被検出体１０を検出した検出距離が第１の所定距離に達したか否かを判断する。第１の所定距離に達していなければ制御フローはステップＳ３に移行し、第１の所定距離に達していれば「棚６に物品Ｆはない」と判断して制御フローはステップＳ１０に移行する。「第１の所定距離」とは、例えば、物品Ｆが棚６に載置されていないと判断可能な距離であり、好ましくは背面板８の端部から中心までの距離より短い距離である。これにより、移載装置１６は背面板８の中心前に到達する前に、通過か停止かを判断できる。

ステップＳ１０では、メインコントローラ４３は、走行制御部４４に停止指令を送信すする。その結果、走行制御部４４は走行モータ２１の駆動を停止して、それにより移載装置１６を所定位置（背面板８の中心）に停止させる。

ステップＳ１１では、メインコントローラ４３は、移載制御部４６に移載指令を送信する。その結果、移載制御部４６は移載モータ２３を駆動して、それによりスライドフォーク１５が物品Ｆを棚６に移載する。

ステップＳ３では、メインコントローラ４３は、センサ５１が被検出体１０を検出し続けているか否かを判断する。検出し続けていると制御フローはステップＳ２に戻り、検出が終了すると制御フローはステップＳ８に移行する。なお、「検出が終了する」とは、例えば図１０に示すように被検出体１０が物品Ｆによってセンサ５１から隠れた状態になったことを意味する。

ステップＳ８では、メインコントローラ４３は、走行制御部４４に走行指令を送り続ける。その結果、走行制御部４４が走行モータ２１を駆動し続け、そのため移載装置１６が移動状態を続ける。言い換えると、メインコントローラ４３は、例えば図１０に示すように入庫動作時に被検出体１０が検出されなくなると先入れ品があると判断して、それに基づいて当該棚６への入庫を中止する。この結果、物品Ｆは他の棚６に入庫される。

以上に述べたように、入庫動作時に棚６に先入れ品がある場合には、移載装置１６は停止することなくその存在を検出して（Ｓ３）、通過していく（Ｓ８）。
この自動倉庫１では、移載装置１６が棚６に到達してその前を移動すると、センサ５１は最初に被検出体１０の物品Ｆによって隠れていない部分を検出する。移載装置１６は、被検出体１０の検出から被検出への切り替わりの有無を検出判断に用いる。つまり、物品Ｆがなければ「切り替わり」がないという結果が得られ、物品Ｆがあれば「切り替わり」があるという結果が得られる。このようにして、メインコントローラ４３は、移載装置１６の移動中に物品Ｆの有無を確認できるので、物品Ｆの有無を確認するまでの時間を短縮できる。

（７）出庫作業
図１２を用いて、出庫作業について説明する。図１２は、物品を移載装置に移載する際の制御動作を示すフローチャートである。
なお、このフローチャートでは、メインコントローラ４３がセンサ５１による被検出体１０の検出の結果に基づいて物品Ｆの有無を判断する判断動作を中心に説明する。また、このフローチャートでは、移載装置１６は棚６の前に水平方向に進入・移動する例として説明する。

ステップＳ１では、メインコントローラ４３は、移載装置１６が目的とする棚６に到達するのを待つ。続いて、移載装置１６は、棚６の前を水平方向に移動していく。このとき、図９に示すように、センサ５１の投光素子５２からの投射光が第１反射板１０Ａに沿うように、移載装置１６は移動する。このときに用いられるセンサ５１は、図９に示すように、進行方向前側のセンサ５１である。

ステップＳ２では、メインコントローラ４３は、センサ５１が被検出体１０を検出した検出距離が第１の所定距離に達したか否かを判断する。第１の所定距離に達していなければ制御フローはステップＳ３に移行し、第１の所定距離に達していれば「棚６に物品Ｆはない」と判断して制御フローはステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４では、メインコントローラ４３は、走行制御部４４に走行指令を送信し続ける。その結果、走行制御部４４は走行モータ２１を駆動し続け、そのため移載装置１６は目的とする棚６を通過する。

ステップＳ３では、メインコントローラ４３は、センサ５１が被検出体１０を検出し続けているか否かを判断する。検出し続けていると制御フローはステップＳ２に戻り、検出が終了すると制御フローはステップＳ４に移行する。なお、「検出が終了する」とは、例えば図１０に示すように被検出体１０が物品Ｆによってセンサ５１から隠れた状態になったことを意味する。

ステップＳ４では、メインコントローラ４３は、センサ５１が被検出体１０を検出した距離を算出して、それをメモリ（図示せず）に保存する。

ステップＳ５では、メインコントローラ４３は、センサ５１が被検出体１０を検出していない非検出距離が第２の所定距離に達したか否かを判断する。第２の所定距離に達していなければ制御フローはステップＳ６に移行し、第２の所定距離に達していれば「棚６に物品Ｆはある」と判断して制御フローはステップＳ１２に移行する。「第２の所定距離」とは、通常の物品Ｆとしての認識が可能な距離であり、好ましくは検出距離と合わせて背面板８の端部から中心までの距離より短い距離である。これにより、移載装置１６は背面板８の中心前に到達する前に、通過か停止かを判断できる。

ステップＳ１２では、メインコントローラ４３は、走行制御部４４に停止指令を送信すする。その結果、走行制御部４４は走行モータ２１の駆動を停止させ、それにより移載装置１６を所定位置（背面板８の中心）に停止させる。

ステップＳ１３では、メインコントローラ４３は、移載制御部４６に移載指令を送信する。その結果、移載制御部４６は移載モータ２３を駆動して、スライドフォーク１５が物品Ｆを移載装置１６に移載する。

ステップＳ６では、メインコントローラ４３は、センサ５１が被検出体１０を検出していないかまたは検出しているかを判断する。検出し続けていないと制御フローはステップＳ４に戻り、検出が開始されると制御フローはステップＳ７に移行する。

ステップＳ７では、メインコントローラ４３は、所定の物品Ｆ以外の物を検出したと判断して、検出エラー処理を実行する。

ステップＳ８では、メインコントローラ４３は、走行制御部４４に走行指令を送り続ける。その結果、走行制御部４４が走行モータ２１を駆動し続け、そのため移載装置１６が走行状態を続ける。

以上に述べたように、入庫動作時に棚６に先入れ品がない場合には、移載装置１６は停止することなくそれが存在しないことを検出して（Ｓ２）、通過していく（Ｓ１４）。

この自動倉庫１では、メインコントローラ４３は、例えば、非検出距離が第２の所定距離以上あれば、物品Ｆが棚６にあると判断する（Ｓ５）。このように非検出距離を判断基準に取り入れることで、先入れ品でないものを先入れ品であると誤判断する可能性が少なくなる。

（８）棚卸し作業
図１３を用いて、棚卸し作業について説明する。図１３は、棚卸し時の制御動作を示すフローチャートである。
なお、このフローチャートでは、メインコントローラ４３がセンサ５１による被検出体１０の検出の結果に基づいて物品Ｆの有無を判断する判断動作を中心に説明する。また、このフローチャートでは、移載装置１６は棚６の前に水平方向に進入・移動する例として説明する。

ステップＳ５では、メインコントローラ４３は、センサ５１が被検出体１０を検出していない非検出距離が第２の所定距離に達したか否かを判断する。第２の所定距離に達していなければ制御フローはステップＳ６に移行し、第２の所定距離に達していれば「棚６に物品Ｆはある」と判断して制御フローはステップＳ８に移行する。

ステップＳ６では、メインコントローラ４３は、センサ５１が被検出体１０を検出していないかまたは検出しているかを判断する。検出し続けていないと制御フローはステップＳ５に戻り、検出が開始されると制御フローはステップＳ７に移行する。

以上に述べたように、棚卸し時に、棚６に先入れ品がある場合とない場合の両方において、移載装置１６は停止することなく物品Ｆの有無を検出して、棚６の前を通過していく。

（９）特徴
（Ａ）自動倉庫１について説明する。自動倉庫１は、ラック２と、移載装置１６と、センサ５１と、被検出体１０と、メインコントローラ４３とを備えている。ラック２は、物品Ｆを保管するための複数の棚６を有する。移載装置１６は、棚６との間で物品を移載するための装置であり、棚の前を通って棚間で移載可能である。センサ５１は、移載装置１６に設けられている。被検出体１０は、棚６に設けられており、棚６に物品Ｆが置かれた場合に物品Ｆの奥側にあり、物品Ｆによってセンサ５１から隠れる部分と隠れていない部分とを有する。メインコントローラ４３は、センサ５１による検出結果を用いて物品Ｆが棚６に置かれているか否かを判断するものであり、被検出体１０の検出から非検出への切り替わりを物品が棚に置かれているか否かの判断に用いる。
この自動倉庫１では、移載装置１６が目的とする棚６に到達して棚６の前を移動すると、センサ５１は最初に被検出体１０の物品Ｆによって隠れていない部分を検出する。移載装置１６は、被検出体１０の検出から非検出への切り替わりを検出判断に用いる。つまり、物品Ｆがなければ「切り替わり」がないという結果が得られ、物品Ｆがあれば「切り替わり」があるという結果が得られる。このようにして、メインコントローラ４３は、移載装置１６の移動中に物品Ｆの有無を確認できるので、物品Ｆの有無を確認するまでの時間を短縮できる。

（Ｂ）被検出体１０は、棚６において一方向に延びている少なくとも１つの直線部分（第１反射板１０Ａまたは第２反射板１０Ｂ）を有している。移載装置１６は、目的とする棚６以外の前では自由に移動可能であるが、目的とする棚６の前では一方向に沿ってのみ移動が許可されている。
この自動倉庫１では、移載装置１６は目的とする棚６以外の前を自由に移動できるので、棚６までの移動時間を短縮できる。また、移載装置１６は、目的とする棚６の前では直線部（第１反射板１０Ａまたは第２反射板１０Ｂ）の延長方向に沿って移動するので、被検出体１０の設置箇所を減らすことができる。

（Ｃ）少なくとも１つの直線部分は、棚６において水平方向に延びる第１反射板１０Ａと鉛直方向に延びる第２反射板１０Ｂとを有している。移載装置１６は、目的とする棚６以外の前では走行動作および昇降動作を同時に行うことが可能であるが、目的とする棚６の前では昇降動作および走行動作の一方のみが許可されている。
この自動倉庫１では、移載装置１６は目的とする棚６以外の前を自由に移動できるので、棚６までの移動時間を短縮できる。また、移載装置１６は、目的とする棚６の前では第１反射板１０Ａおよび第２反射板１０Ｂの延長方向に沿って移動するので、被検出体１０の設置箇所を減らすことができる。

（Ｄ）メインコントローラ４３は、移載装置１６が移動中に被検出体１０がセンサ５１によって検出された検出距離を取得して、検出距離を物品Ｆが棚６に置かれているか否かの判断に用いる。
この自動倉庫１では、メインコントローラ４３は、例えば、検出距離が所定距離以上であれば、物品Ｆは棚６に置かれていないと判断する。このように移載装置１６が移動中に物品が棚６に置かれているか否かを判断可能になる。

（Ｅ）メインコントローラ４３は、検出距離が第１所定距離に達すれば、物品Ｆが棚６に置かれていないと判断する。

（Ｆ）第１所定距離は、棚６において被検出体１０が設けられた部分の端部から中心部までの距離より短い。

（Ｇ）メインコントローラ４３は、移載装置１６が移動中に被検出体１０がセンサ５１によって検出されない非検出距離を取得して、非検出距離を物品Ｆが棚に置かれているか否かの判断に用いる。
この自動倉庫１では、メインコントローラ４３は、例えば、非検出距離が所定距離以上あれば物品Ｆが棚６に置かれていると判断する。このように非検出距離を判断基準に取り入れることで、先入れ品でないものを先入れ品であると誤判断する可能性が少なくなる。
さらに、メインコントローラ４３は、非検出距離を把握することで、物品Ｆの姿勢（正しい位置に置かれているかどうか）も判断できる。

（Ｈ）メインコントローラ４３は、非検出距離が第２所定距離に達すれば、物品Ｆが棚６に置かれていると判断する。

（Ｉ）メインコントローラ４３は、移載装置１６が移動中に非検出距離が第２所定距離に達するまでに非検出状態から検出状態に切り替われば、目的とする物品Ｆ以外の物体が棚６に置かれていると判断する。

（Ｊ）自動倉庫１の物品確認制御方法について説明する。この方法は、物品Ｆを保管するための複数の棚６を有するラック２と、棚６との間で物品Ｆを移載する装置であり棚の前を通って棚間で移動可能な移載装置１６と、移載装置１６に設けられたセンサ５１と、棚６に設けられており、棚６に物品Ｆが置かれた場合に物品Ｆの奥側にあり、棚６に置かれた物品Ｆによってセンサ５１から隠れる部分と隠れていない部分とを有する、被検出体１０とを備えた自動倉庫１において用いられる。この方法は下記のステップを備えている。
◎移載装置１６が棚６の前を移動中に被検出体１０がセンサ５１によって検出されている検出距離が第１所定距離に達したか否かを判断する第１ステップ
◎移載装置１６が移動中に検出距離が第１所定距離に達するまでに検出状態が非検出状態に切り替われば、少なくとも何かが棚６に置かれていると判断する第２ステップ
この方法では、移載装置１６が棚６に到達して棚６の前を移動すると、センサ５１は最初に被検出体１０を検出する。第１ステップにおいて検出距離が第１所定距離に達すれば、何も棚６に置かれていないと判断される。そして、第２ステップにおいて、検出距離が第１所定距離に達するまでに検出状態が非検出状態に切り替われば、少なくとも何かが棚に置かれていると判断される。

（Ｋ）この方法は下記のステップをさらに備えている。
◎移載装置１６が移動中に被検出体１０が検出されていない非検出距離が第２所定距離に達したか否かを判断する第３ステップ
◎移載装置１６が移動中に非検出距離が第２所定距離に達するまでに非検出状態が検出状態に切り替われば、目的とする物品Ｆ以外の何かが棚６に置かれていると判断する第４ステップ
この方法では、非距離が第２所定距離に達するまでに非検出状態から検出状態に切り替われば、物品Ｆ以外の何かが棚６に置かれていると判断される。このようにして、移載装置１６の移動中に物品Ｆが棚６に置かれているか否かを確認できるので、物品Ｆが棚に置かれているか否かを確認するまでの時間を短縮できる。

（１０）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。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

（Ａ）前記実施形態では棚６において第１反射板１０Ａおよび第２反射板１０Ｂは背面板８の端部から開始されていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、図１４および図１５に示す実施形態では、棚６において、第１反射板１０Ａ’および第２反射板１０Ｂ’は背面板の端部から離れたところから始まっている。

（Ｂ）前記実施形態では棚６において第１反射板１０Ａおよび第２反射板１０Ｂは左右上下が対称的な形状を有しているが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、移載装置１６が棚６の前に水平方向、鉛直方向のいずれかの方向しか進入しないようになっている場合は、進入しない方向の反射板を省略できる。その場合は一本の反射板のみが設けられている。また、同じ方向の片側のみから進入するようになっている場合は、反射板の進入しない側を短くできる。

（Ｃ）前記実施形態では反射板は背面板に対して水平方向および鉛直方向に延びていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、背面板の対角線方向に延びるように２本の反射板を設けてもよい。

（Ｄ）前記実施形態では反射板は直線状であったが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、反射板は直線以外の他の形状であってもよい。

（Ｅ）前記実施形態では反射板は背面板に対して部分的に設けられていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、反射板は背面板のほぼ全面にわたって形成されていてもよい。

（Ｆ）前記実施形態ではすべての物品収納棚に貼られた反射板の形状が同じであったが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、ラックにおいて中央部分、周辺部部分、角部分における物品収納棚ごとに、反射板の形状を変更してもよい。

（Ｇ）前記実施形態ではセンサの投光素子と受光素子は移載装置の一対のガイド部材にそれぞれ設けられていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。

（Ｈ）前記実施形態では物品を物品収納棚に移載する装置としてはスライドフォークが用いられていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、スカラーアームや他の装置であってもよい。

（Ｉ）前記実施形態では被検出体として反射板を用いたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、被検出体として、テープや塗料等の他の材料を用いてもよい。

（Ｊ）前記実施形態では移載装置は物品収納棚に対して上方に向かって移動することができないようになっていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、載置板を物品収納棚の下端より上方に配置することで、物品の下側に被検出板の露出部分を確保してもよい。
（Ｋ）前記実施形態では搬送・保管される物品としてＦＯＵＰを用いて説明したが、本発明はそのような実施形態に限定されない。
（Ｌ）メインコントローラは、センサによる検出がＯＮからＯＦＦに切り替わってから通常停止位置までの距離を算出して、荷物のずれの確認を行ってもよい。具体的には、荷物のずれの有無や、ずれがある場合のずれ量が確認される。

本発明は、自動倉庫、特に、物品を保管するための複数の棚を有するラックと、棚との間で物品を移載するとともに棚間で移動可能な移載装置とを備えた自動倉庫に広く適用できる。

１自動倉庫
２ラック
２Ａ第１ラック
２Ｂ第２ラック
３スタッカークレーン
４レール
６棚
７物品載置板
８背面板
１０被検出体
１０Ａ第１反射板
１０Ｂ第２反射板
１２走行台車
１３マスト
１４昇降台
１５スライドフォーク
１６移載装置
２１走行モータ
２２昇降モータ
２３移載モータ
２５ガイド部材
２６支持台
３１クレーンコントローラ
３２システムコントローラ
４３メインコントローラ（検出判断部）
４４走行制御部
４５昇降制御部
４６移載制御部
４７ロータリエンコーダ
４８ロータリエンコーダ
４９ロータリエンコーダ
５１センサ（検出器）
５２投光素子
５３受光素子
Ｆ物品

Claims

物品を保管するための複数の棚を有するラックと、
前記棚との間で前記物品を移載するための装置であり、前記棚の前を通って前記棚間で移動可能な移載装置と、
前記移載装置に設けられた検出器と、
前記棚に設けられており、前記棚に前記物品が置かれた場合に前記物品の奥側にあり、前記棚に置かれた前記物品より大きく、前記棚に置かれた前記物品によって前記検出器から隠れていない第１部分と隠れている第２部分とを有する、被検出体と、
前記検出器による検出結果を用いて前記物品が前記棚に置かれているか否かを判断する検出判断部とを備え、
前記移載装置が目的とする棚にアクセスするときに、前記検出器は、最初に前記被検出体の前記第１部分を検出し、次に前記被検出体の前記第２部分を検出しようと試み、
前記検出判断部は、前記移載装置が前記棚の前を移動しているときに検出状態から非検出状態への切り替わりを前記物品が前記棚に置かれているか否かの判断に用いる、
自動倉庫。
前記被検出体は、前記棚において一方向に延びている少なくとも１つの直線部分を有しており、
前記移載装置は、目的とする棚以外の前では自由に移動可能であるが、目的とする棚の前では前記一方向に沿ってのみ移動が許されている、請求項１に記載の自動倉庫。
前記少なくとも１つの直線部分は、前記棚において水平方向に延びる第１直線部分と鉛直方向に延びる第２直線部分とを有しており、
前記移載装置は、目的とする棚以外の前では水平方向および鉛直方向の移動を同時に行うことが可能であるが、目的とする棚の前では水平方向および鉛直方向の移動の一方のみが許されている、請求項２に記載の自動倉庫。
前記検出判断部は、前記移載装置が移動中に前記被検出体が前記検出器によって検出された検出距離を取得して、前記検出距離を前記物品が前記棚に置かれているか否かの判断に用いる、請求項１に記載の自動倉庫。
前記検出判断部は、前記検出距離が第１所定距離に達すれば、前記物品が前記棚に置かれていないと判断する、請求項４に記載の自動倉庫。
前記第１所定距離は、前記被検出体に対応する前記棚において前記被検出体が設けられた部分の端部から中心部までの距離より短い、請求項５に記載の自動倉庫。
前記検出判断部は、検出状態から非検出状態に切り替わった後に、前記移載装置が移動中に前記被検出体が前記検出器によって検出されない非検出距離を取得して、前記非検出距離を前記物品が前記棚に置かれているか否かの判断に用いる、請求項４に記載の自動倉庫。
前記検出判断部は、前記非検出距離が第２所定距離に達すれば、前記物品が前記棚に置かれていると判断する、請求項７に記載の自動倉庫。
前記検出判断部は、検出状態から非検出状態に切り替わった後に、前記移載装置が移動中に前記被検出体が前記検出器によって検出されない非検出距離を取得して、前記非検出距離を前記物品が前記棚に置かれているか否かの判断に用いる、請求項１に記載の自動倉庫。
前記検出判断部は、前記非検出距離が第２所定距離に達すれば、前記物品が前記棚に置かれていると判断する、請求項９に記載の自動倉庫。
前記検出判断部は、前記移載装置が移動中に前記非検出距離が前記第２所定距離に達するまでに非検出状態から検出状態に切り替われば、目的とする物品以外の物体が棚に置かれていると判断する、請求項１０に記載の自動倉庫。
物品を保管するための複数の棚を有するラックと、前記棚との間で前記物品を移載するための装置であり前記棚の前を通って前記棚間で移動可能な移載装置と、前記移載装置に設けられた検出器と、前記棚に設けられており、前記棚に前記物品が置かれた場合に前記物品の奥側にあり、前記棚に置かれた前記物品より大きく、前記棚に置かれた前記物品によって前記検出器から隠れていない第１部分と隠れている第２部分とを有する、被検出体とを備えた自動倉庫において、
前記移載装置が目的とする棚にアクセスするときに、前記検出器は、最初に前記被検出体の前記第１部分を検出し、次に前記被検出体の前記第２部分を検出しようと試み、
前記移載装置が前記棚の前を移動中に前記被検出体が検出されている検出距離が第１所定距離に達したか否かを判断する第１ステップと、
前記移載装置が移動中に前記検出距離が前記第１所定距離に達するまでに検出状態が非検出状態に切り替われば、少なくとも何かが前記棚に置かれていると判断する第２ステップと、
を備えた自動倉庫の物品確認制御方法。
前記移載装置が移動中に前記被検出体が前記検出器によって検出されていない非検出距離が第２所定距離に達したか否かを判断する第３ステップと、
前記移載装置が移動中に前記非検出距離が前記第２所定距離に達するまでに非検出状態が検出状態に切り替われば、目的とする物品以外の物体が棚に置かれていると判断する第４ステップと、をさらに備えている請求項１２に記載の物品確認制御方法。