JP5321913B2 - 物品保管設備 - Google Patents
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Description
このような棚卸し処理を行う従来例として、搬送手段としてのスタッカークレーンが備えられた物品保管設備において、識別情報を示すタグとしての、バーコードラベルが物品収納容器に装備され、タグの識別情報を読み取るリーダとしての、バーコードリーダが、物品載置体としてのフォークを備えた昇降台に設けられ、そして、搬送手段の作動を制御する制御手段が、棚卸し処理が指令されると、棚卸し対象の収納部に収納された物品収納容器を掬い処理により昇降台に取り出し、物品収納容器に装備したバーコードラベルをバーコードリーダにて読み取り、その後、降ろし処理により物品収納容器を収納部に収納するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
これに対して、RFIDリーダとRFIDタグとを用いる場合は、識別情報を示すタグとしてのRFIDタグが、汚損により読み取り不良を起こすことがなく、また、RFIDリーダとRFIDタグとの位置関係が多少変動しても、RFIDリーダによりRFIDタグを読み取ることができるため、棚卸し処理を良好に行い易いものとなる。
ちなみに、棚卸し処理は、通常、複数の収納部の夫々に移載手段を移動させるようにしながら、全ての収納部に収納されている物品収納容器を確認することになるため、各収納部の夫々において収納されている物品収納容器を昇降台に取り出し、その後、取り出した物品収納容器を収納部に収納させるようにすると、全ての収納部について棚卸し処理を行う時間は、多大な時間を要するものとなる。
前記移載手段が、前記物品搬送用空間内に位置する引退状態と前記収納部内に突出する突出状態とに出退駆動自在で且つ昇降駆動自在な物品載置体にて、前記収納部に載置されている物品収納容器を取り出す掬い処理、及び、前記物品載置体にて載置した物品収納容器を前記収納部に収納する降ろし処理を行うように構成され、
前記収納部が、前記突出状態の前記物品載置体が上下に通過自在な載置体通過用開口を備える金属製の容器載置用板状体にて構成され、
前記制御手段が、前記掬い処理を行うときには、前記容器載置用板状体よりも設定量低い掬い用高さにて前記物品載置体を前記突出状態に突出させ、次に、前記掬い用高さよりも掬い用上昇量だけ高い掬い用目標高さに前記物品載置体を上昇させ、その後、前記物品載置体を前記引退状態に引退させるべく、前記搬送手段の作動を制御するように構成されたものであって、
前記物品収納容器の外周部でかつ前記収納部に前記物品収納容器が載置された状態において前記容器載置用板状体の上方に重複する箇所に、その物品収納容器の識別情報を記憶するパッシブ形式のRFIDタグが装備され、
前記物品載置体に、前記RFIDタグが記憶している前記識別情報を読み取るRFIDリーダが装備され、
前記制御手段が、前記収納部に収納されている前記物品収納容器に装備された前記RFIDタグの識別情報を前記RFIDリーダにて読み取る棚卸し処理が指令されると、前記物品載置体を前記掬い用高さにて前記突出状態に突出させ、次に、前記掬い用高さよりも読取用上昇量だけ高い読取用目標高さに前記物品載置体を上昇させ、その後、前記物品載置体を前記掬い用高さに下降させて前記引退状態に引退させるべく、前記物品載置体の作動を制御する読取用作動処理を実行するように構成されている点を特徴とする。
そして、収納部に収納されている物品収納容器に装備したパッシブ形式のRFIDタグが記憶している識別情報を、RFIDリーダにて読み取るときには、物品載置体を収納部内に突出させかつ昇降させるようにする。
このような場合、物品載置体を掬い用高さよりも読取用上昇量だけ高い読取用目標高さに上昇させることにより、物品収納容器を収納部の容器載置用板状体から浮上させるようにすれば、物品収納容器と収納部の容器載置用板状体との間に、電波が通過する空間を形成できるものとなって、RFIDリーダにてRFIDタグが記憶している識別情報を的確に読み取ることができるものとなる。
前記読取用上昇量が、前記掬い用上昇量よりも小さく設定されている点を特徴とする。
前記載置体通過用開口が、前記突出状態の前記物品載置体の先端の外周縁に沿った形状に形成され、
前記容器載置用板状体に、前記載置体通過用開口に連なり、且つ、前記物品収納容器が前記収納部に載置された状態において前記RFIDタグが存在する側に向けて凹入する切欠きが形成されている点を特徴とする。
前記制御手段が、前記読取用作動処理において、前記物品載置体を前記掬い用高さにて前記突出状態に突出させたのち、前記掬い用高さから前記読取用目標高さに上昇させるときには、前記RFIDリーダによる前記RFIDタグの識別情報の読み取りを開始させ、且つ、前記掬い用高さから前記読取用目標高さに上昇させる途中において、前記RFIDリーダによる前記RFIDタグの識別情報の読み取りが完了すると、前記物品載置体の上昇を停止させて、前記物品載置体を前記掬い用高さに下降させて前記引退状態に引退させるように構成されている点を特徴とする。
そして、掬い用高さから読取用目標高さに上昇させる途中において、RFIDリーダによるRFIDタグの識別情報の読み取りが完了すると、読取用目標高さに上昇していなくても、物品載置体の上昇を停止させて、物品載置体を掬い用高さに下降させて引退状態に引退させることになる。
前記物品収納容器が、基板を収納するFOUPであり、前記RFIDタグが、前記FOUPにおける前記物品載置体に載置された状態において背部に相当する箇所に装備され、
前記容器載置用板状体に、前記FOUPの底面部に形成した位置決め用凹部に係合する位置決めピンが立設されている点を特徴とする。
そして、FOUPを収納部における容器載置用板状体に載置する形態としては、容器載置用板状体に、FOUPの底面部に形成した位置決め用凹部に係合する位置決めピンが立設されて、FOUPを容器載置用板状体に立設された位置決めピンにて水平方向での位置決めをした状態で、容器載置用板状体にFOUPを載置することになる。
特に、第3特徴構成における切欠きが容器載置用板状体に形成される場合には、物品載置体を掬い用高さから読取用目標高さに上昇させる読取用上昇量を小さくできるものとなる。
尚、保管棚1は、外周部が壁体にて覆われるように構成されている。
そして、制御部Hが、一対の保管部Aの各収納部Sと搬出入部1Aとの間で容器Aを搬送すること、つまり、物品搬出入部1Aに搬入された容器Uを収納部Sに収納する入庫処理、及び、収納部Sに収納された容器Uを物品搬出入部1Aに取り出す出庫処理を行うように、スタッカークレーンKの作動を制御するように構成されている。
尚、制御手段Hは、収納部Sに収納されている容器Uを他の収納部Sに搬送すること、つまり、容器Uの収納位置を変更する収納位置変更処理を行うように、スタッカークレーンKの作動を制御することもあるが、本実施形態においては、収納位置変更処理についての説明は省略する。
また、移載手段Rは、物品搬送用空間F内に引退する引退状態と収納部S内に突出する突出状態とに出退駆動自在で昇降駆動自在なアルミニウム製の物品載置体8にて、収納部Sに載置されている容器Uを取り出す掬い処理、及び、物品載置体8にて載置した容器Uを収納部Sに収納する降ろし処理を行うように構成されている。
ちなみに、移載手段Rは、物品搬出入部1Aに対しても、掬い処理及び降ろし処理を行うことになる。
同様に、収納部Sに収納された容器Uを物品搬出入部1Aに取り出す出庫処理においては、先ず、移載手段Rが出庫対象の容器Uを収納する収納部Sに対する設定移載用位置に移動され且つ物品載置体8が掬い用高さB1に位置されて、その状態において、掬い処理が行われ、次に、移載手段Rが物品搬出入部1Aに対する設定移載用位置に移動され且つ物品載置体8が降ろし用高さC1に位置されて、その状態において、降ろし処理が行われることになる。
スカラーアーム10は、縦軸心周りで揺動自在に旋回台9に取り付けた第1アーム10Aと、その第1アーム10Aの先端に縦軸心周りで揺動自在に取り付けた第2アーム10Bとから構成され、物品載置体8が、第2アーム10Bの先端部に、縦軸心周り揺動自在に設けられている。
つまり、スカラーアーム10における第1アーム10Aが旋回台9に対して揺動されると、その揺動に連動して、第2アーム10Bが第1アーム10Aに対して揺動し、かつ、物品載置体8が第2アーム10Bに対して揺動するように、第1アーム10A、第2アーム10B及び物品載置体8を連動させる連動手段が、第1アーム10A及び第2アーム10Bの内部に装備されており、第1アーム10Aが旋回台9に対して正逆に揺動されることにより、物品載置体8が突出状態と引退状態とに操作されるように構成されている。
つまり、移載手段Rを構成する物品載置体8の先端部が、台形状に形成され、容器載置用板状体11に形成される載置体通過用開口Wが、突出状態の物品載置体8の先端の外周縁に沿った台形状に形成されている。
また、本実施形態においては、容器載置用板状体11が、金属として、ステンレスを用いて構成されている。
尚、ステンレスは、物品載置体8を構成するアルミニウムよりも、強磁性体である。
尚、物品載置体8に立設した位置決めピンPが、容器載置用板状体11に立設した位置決めピンQよりも、係合溝Nにおける容器中央側に係合することになるため、両位置決めピンP、Qが、容器Uの係合溝Nに同時に係合できることになる。
そして、制御手段Hが、掬い処理として、図7に示すように、容器載置用板状体11よりも設定量低い掬い用高さB1にて物品載置体8を突出状態に突出させ、次に、図8に示すように、掬い用高さB1よりも掬い用上昇量だけ高い掬い用目標高さB2に物品載置体8を上昇させ、その後、物品載置体8を引退状態に引退させるべく、スタッカークレーンKの作動を制御するように構成されている。
上述の掬い用目標高さB2は、容器載置用板状体11の上面よりも設定量J2(例えば、26mm程度)だけ高い高さに設定されており、したがって、掬い用上昇量は、45mm程度となる。
そして、制御手段Hが、降ろし処理として、容器載置用板状体11よりも設定量高い降ろし用高さC1にて物品載置体8を突出状態に突出させ(図8参照)、次に、降ろし用高さC1よりも降ろし用下降量だけ低い降ろし用目標高さC2に物品載置体8を下降させ(図7参照)、その後、物品載置体8を引退状態に引退させるべくスタッカークレーンKの作動を制御するように構成されている。
上述の降ろし用目標高さC2は、容器載置用板状体11の上面よりも設定量(例えば、19mm程度)だけ低い高さに設定されており、したがって、降ろし用下降量は、45mm程度となる。
そして、コントローラ27は、制御部Hから読取開始指令が指令されると、アンプユニット26を作動させてリーダDからの送信及びリーダDによる受信を繰り返し行い、そして、タグTが記憶している識別情報を読み取ると、アンプユニット26の作動を停止するように構成されている。
つまり、タグTは、リーダDからの電波を受信すると、受信した電波にて起電力を生成し、生成した起電力にて制御信号の内容を読み取り、受信した電波を搬送波として用いながら識別情報を変調して電波に乗せるようにする。
リーダDがタグTからの電波を受信すると、その受信された電波がアンプユニット26にて増幅処理され、コントローラ27が、アンプユニット26からの信号をデコード処理して、タグTの識別情報を解析し、その識別情報を制御部Hに伝達することになる。
そして、コントローラ27は、制御部Hから読取開始指令が指令されると、タグTの識別情報を解析するまで、あるいは、制御部Hから読取停止指令が指令されるまで、タグTの読取りを繰り返しおこなうように構成されている。
そして、制御手段Hが、棚卸し処理が指令されると、図7に示すように、移載手段Rを棚卸し対象の容器Uを収納する収納部Sに対する設定移載用位置に移動させ且つ物品載置体8を掬い用高さB1に位置させ、その状態において、物品載置体8を突出状態に突出させ、次に、図9に示すように、掬い用高さB1よりも読取用上昇量だけ高い読取用目標高さB3に物品載置体8を上昇させ、その後、物品載置体8を掬い用高さB1にげ下降させて引退状態に引退させるべく、スタッカークレーンKの作動を制御する読取用作動処理を実行するように構成されている。
本実施形態においては、上述の如く、掬い用高さB1が、容器載置用板状体11の上面よりも設定量J1(例えば、19mm程度)だけ低い高さとして設定されているため、読取用上昇量は、29mm程度となるものであり、上述した45mm程度となる掬い用上昇量よりも小さいものとなる。
つまり、本実施形態においては、読取用上昇量が、掬い用上昇量よりも小さく設定されている。
尚、例示はしないが、スタッカークレーンKの昇降台6には、収納部Sに収納されている容器Uの存否を検出する光式の容器検出センサが装備されており、棚卸しの際には、各収納部Sについての容器Uの存否も確認されることとなり、容器Uが存在する収納部Sに対しては、上述の読取作動処理が実行されるが、容器Uが存在しない収納部Sに対しては、上述の読取作動処理の実行が中止される。
このリーダDは、図6に示すように、その外周囲の設定領域Eをノイズ除去のために強磁性体を存在しないようにし、そして、遮蔽物が存在しないようにすれば、広範囲の読取可能範囲Mが確保されるように構成されている。
このため、本実施形態においては、容器載置用板状体11に、載置体通過用開口Wに連なり、且つ、容器Uが収納部Sに載置された状態においてタグTが存在する側に向けて凹入する切欠きZが、リーダDを容器載置用板状体11に対応する高さに位置させた状態における設定領域Eの大きさに対応する大きさにて形成されている。
制御部Hは、マイクロコンピュータを備えて構成されるものであって、図7に示すように、スタッカークレーンKの走行台車3を走行駆動する走行用モータ15、昇降台6を昇降駆動する昇降用モータ16、旋回台9を旋回駆動する旋回用モータ17、及び、スカラーアーム10の第1アーム10Aを揺動させて、移載手段Rの物品載置体8を出退駆動する出退用モータ18の夫々の作動を制御するように構成されている。
したがって、制御部Hが、操作部Gの指令に基づいて、入庫処理、出庫処理、及び、棚卸し処理を行うように構成されるものであって、具体的には、センサ類21〜24の検出情報に基づいて、スタッカークレーンKの走行位置、昇降台6の昇降位置、移載手段Rの向き、及び、物品載置体8の出退位置を確認しながら、予め記憶されたプログラム情報に基づいて複数のモータ15〜18を作動させて、物品搬出入部1Aに搬入された容器Uを収納部Sに収納する入庫処理、収納部Sに収納された容器Uを物品搬出入部1Aに取り出す出庫処理、及び、複数の収納部Sに収納されている容器Uの識別情報を読み取る棚卸し処理を行うように構成されている。
図11に示すように、先ず、棚卸し指令が指令されているか否かを判別し(#1)、棚卸し処理が指令された場合には、棚卸し処理を実行する(#2)。
ステップ#1にて、棚卸し処理が指令されていない場合には、入庫指令が指令されているか否かを判別し(#3)、入庫指令が指令されている場合には、入庫処理を実行する(#4)。
ステップ#3にて、入庫指令が指令されていない場合には、出庫指令が指令されているか否かを判別し(#5)、出庫指令が指令されている場合には、出庫処理を実行する(#6)。
その後、リーダDにてタグTの識別情報を読み取ることが完了するか(#26)、あるいは、物品載置体8の高さが読取用目標高さB3を超えると、物品載置体8の上昇作動を停止させることになる(#29)。
そして、リーダDにてタグTの識別情報を読み取ることなく、物品載置体8の高さが読取用目標高さB3を超えた場合には、異常状態であることを外部に出力する異常処理を実行する(#28)。
次に、物品載置体8の引退作動を開始し(#33)、上述した引退状態に相当する目標引退位置であることが判別されると(#34)、物品載置体8の引退作動を停止させる(#35)。
(1)上記実施形態においては、収納部を構成する容器載置用板状体に、載置体通過用開口に連なり、且つ、物品収納容器が収納部に載置された状態においてRFIDタグが存在する側に向けて凹入する切欠きを形成する場合を例示したが、この切欠きを形成しないで実施することも可能である。
つまり、切欠きを形成しない場合においても、物品収納容器を容器載置用板状体から十分に浮上させるようにすれば、容器載置用板状体による影響を受けることなく、RFIDリーダにてRFIDタグの識別情報を読み取ることができるものである。
ちなみに、RFIDリーダの読取作動によるエネルギ消費を抑制する等のために、物品載置体が読取用目標高さに上昇したときに、RFIDリーダの読取作動を開始させるようにすることも可能である。
ちなみに、収納部を横幅方向にのみ備える保管部としては、天井側の走行レールに吊り下げられた状態で走行する、いわゆるホイスト式搬送台車の走行経路の横側部に、走行経路の長手方向に沿って収納部が並べられる保管部を挙げることができ、この場合には、ホイスト式搬送台車に、出退する物品載置体を備える移載手段を装備させることになる。
11 容器載置用板状体
A 保管部
B1 掬い用高さ
B2 掬い用目標高さ
B3 読取用目標高さ
D RFIDリーダ
F 物品搬送用空間
K 搬送手段
R 移載手段
S 収納部
T RFIDタグ
U 物品収納容器
W 載置体通過用開口
Z 切欠き
Claims (5)
- 物品収納容器を載置支持する複数の収納部が並設された保管部と、前記保管部の前面側の物品搬送用空間内を前記収納部の並び方向に沿って移動自在で且つ前記物品収納容器を前記収納部に対して移載すべく作動自在な移載手段を備える搬送手段と、前記搬送手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、
前記移載手段が、前記物品搬送用空間内に位置する引退状態と前記収納部内に突出する突出状態とに出退駆動自在で且つ昇降駆動自在な物品載置体にて、前記収納部に載置されている物品収納容器を取り出す掬い処理、及び、前記物品載置体にて載置した物品収納容器を前記収納部に収納する降ろし処理を行うように構成され、
前記収納部が、前記突出状態の前記物品載置体が上下に通過自在な載置体通過用開口を備える金属製の容器載置用板状体にて構成され、
前記制御手段が、前記掬い処理を行うときには、前記容器載置用板状体よりも設定量低い掬い用高さにて前記物品載置体を前記突出状態に突出させ、次に、前記掬い用高さよりも掬い用上昇量だけ高い掬い用目標高さに前記物品載置体を上昇させ、その後、前記物品載置体を前記引退状態に引退させるべく、前記搬送手段の作動を制御するように構成された物品保管設備であって、
前記物品収納容器の外周部でかつ前記収納部に前記物品収納容器が載置された状態において前記容器載置用板状体の上方に重複する箇所に、その物品収納容器の識別情報を記憶するパッシブ形式のRFIDタグが装備され、
前記物品載置体に、前記RFIDタグが記憶している前記識別情報を読み取るRFIDリーダが装備され、
前記制御手段が、前記収納部に収納されている前記物品収納容器に装備された前記RFIDタグの識別情報を前記RFIDリーダにて読み取る棚卸し処理が指令されると、前記物品載置体を前記掬い用高さにて前記突出状態に突出させ、次に、前記掬い用高さよりも読取用上昇量だけ高い読取用目標高さに前記物品載置体を上昇させ、その後、前記物品載置体を前記掬い用高さに下降させて前記引退状態に引退させるべく、前記搬送手段の作動を制御する読取用作動処理を実行するように構成されている物品保管設備。 - 前記読取用上昇量が、前記掬い用上昇量よりも小さく設定されている請求項1記載の物品保管設備。
- 前記載置体通過用開口が、前記突出状態の前記物品載置体の先端の外周縁に沿った形状に形成され、
前記容器載置用板状体に、前記載置体通過用開口に連なり、且つ、前記物品収納容器が前記収納部に載置された状態において前記RFIDタグが存在する側に向けて凹入する切欠きが形成されている請求項2記載の物品保管設備。 - 前記制御手段が、前記読取用作動処理において、前記物品載置体を前記掬い用高さにて前記突出状態に突出させたのち、前記掬い用高さから前記読取用目標高さに上昇させるときには、前記RFIDリーダによる前記RFIDタグの識別情報の読み取りを開始させ、且つ、前記掬い用高さから前記読取用目標高さに上昇させる途中において、前記RFIDリーダによる前記RFIDタグの識別情報の読み取りが完了すると、前記物品載置体の上昇を停止させて、前記物品載置体を前記掬い用高さに下降させて前記引退状態に引退させるように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の物品保管設備。
- 前記物品収納容器が、基板を収納するFOUPであり、前記RFIDタグが、前記FOUPにおける前記物品載置体に載置された状態において背部に相当する箇所に装備され、
前記容器載置用板状体に、前記FOUPの底面部に形成した位置決め用凹部に係合する位置決めピンが立設されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の物品保管設備。
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