JP5428153B2 - 収容棚及び自動倉庫 - Google Patents

Description

本発明は、スタッカクレーンの荷物の出し入れ方向に配列された収容部にて荷物を収容可能な収容棚及び該収容棚を備える自動倉庫に関するものである。

従来から、荷物を一時的に収容すると共に仕分け作業を行うための自動倉庫が知られている。この自動倉庫は、荷物を搬送可能なスタッカクレーンと、スタッカクレーンの走行方向及び上下方向に配列された複数の収容棚からなるラックとを備えており、スタッカクレーンによって任意の収容棚に荷物を収容すると共に収容棚に収容された荷物を選別してスタッカクレーンにて引き出すことによって仕分け作業を行う。
実開平５−１９２１０号公報

ところで、自動倉庫においては、自動倉庫の限られた建屋内にいかに多くの荷物を収容させるかが、周知の技術課題として存在する。しかしながら、自動倉庫内には、様々な装置を配置する必要がある。
例えば、自動倉庫内には、荷物の姿勢を整えるための調芯装置が設置されている。自動倉庫内においては、荷物の迅速な搬送を実現するために、荷物が正しい姿勢から若干ずれることが許容されているが、荷物が複数回搬送される場合には、このずれ量が大きくなり、許容範囲を超える虞があるため、所定のタイミングにて調芯装置によって荷物の姿勢が整えられる。
自動倉庫内の荷物の搬送回数が特に多くなる、いわゆるダブルリーチ式の自動倉庫においてはこのような調芯装置が必須の構成となるが、この調芯装置によって自動倉庫における荷物の収容スペースが減少してしまう。
なお、ダブルリーチ式の自動倉庫とは、単一の収容棚がスタッカクレーンの荷物の出し入れ方向に配列された２つの収容部（荷物を収容可能な領域）を有し、スタッカクレーンによって２つの収容部のいずれに対しても荷物を収容可能とした自動倉庫である。

また、自動倉庫においては、荷物のより迅速な搬送が求められる。このため、収容棚と調芯装置との間における荷物の搬送時間を短くすべく、調芯装置を自動倉庫内に複数設置することが好ましい。
しかしながら、上述のように、調芯装置は自動倉庫における荷物の収容スペースを減少させるため、複数の調芯装置を設置した場合には、収容スペースがさらに減少してしまうという問題が生じる。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、自動倉庫における荷物の収容効率をさらに向上させることを目的とする。
また、本発明は、自動倉庫における荷物の搬送時間を短縮することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の収容棚は、スタッカクレーンによって搬送される荷物を、上記スタッカクレーンの荷物の出し入れ方向に配列される第１の収容部及び第２の収容部にて収容可能とする収容棚であって、設置面に対して固定されるフレームと、該フレームに対して揺動可能に吊り下げられて支持されると共に上記第１の収容部及び上記第２の収容部の床部を構成する載置台と、上記第１の収容部に対応して上記載置台上に形成されると共に上記荷物の載置面と合致する第１の載置領域と、上記第２の収容部に対応して上記載置台上に形成される第２の載置領域と、上記載置台上に設置されると共に、下降される上記荷物を第１の載置領域に案内する第１のガイド部とを備えることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明の収容棚によれば、荷物が第１の載置領域に載置される場合に、第１の載置領域に向けて下降される荷物が第１のガイド部によって案内される。この際、載置台が設置面に対して固定されるフレームに揺動可能に吊り下げられて支持されているため、荷物と載置台が相対移動することにより、荷物が、荷物の載置面と合致する第１の載置領域に案内される。そして、荷物に対して外部（スタッカクレーン）から力が作用しなくなった場合には、載置台が重力によって基準位置に戻る。すなわち、本発明の収容棚によれば、第１収容部が調芯機能を有しており、第１の載置領域に荷物を収容することによって、荷物を正しい姿勢に調節することができる。なお、第１の収容部の床部と第２の収容部の床部とは、共通の載置台によって一体とされているため、第１の収容部の床部と第２の収容部の床部とが干渉することはない。そして、本発明の収容棚によれば第２の収容部には、荷物が収容可能とされている。

また、本発明の収容棚においては、上記第２の載置領域が上記第１の載置領域よりも広いという構成を採用する。

また、本発明の収容棚においては、上記第１のガイド部を複数備える場合に、上記第１の収容部と上記第２の収容部に挟まれる上記第１のガイド部は、他の上記第１のガイド部よりも高さが低いという構成を採用する。

次に、本発明の自動倉庫は、荷物を搬送するスタッカクレーンと、上記荷物を収容可能な収容棚が上記スタッカクレーンの走行方向及び上下方向に複数配列されてなるラックとを備える自動倉庫であって、上記収容棚として少なくとも１つの本発明の収容棚を備えることを特徴とする。

また、本発明の自動倉庫においては、本発明の収容棚を複数備えるという構成を採用する。

また、本発明の自動倉庫においては、上記ラックが自らの形状を保持するための水平支持部を備え、本発明の収容棚は、上記スタッカクレーンとの上記荷物の受け渡しが阻害されない範囲において、水平方向から見て上記水平支持部に一部が重なるように配置されているという構成を採用する。

本発明の収容棚によれば、第１の収容部が調芯機能を有し、さらに第２の収容部において荷物が収容可能とされている。このため、収容棚の他に別途調芯装置を設置する必要がなく、また他の収容棚が一杯である場合には第１の収容部に荷物を収容することもできる。したがって、本発明の収容棚によれば、自動倉庫における荷物の収容効率をさらに向上させることが可能となる。
また、本発明の収容棚によれば、従来の収容棚と荷物の収容可能数が同じ２つであるため、従来の収容棚に換えて本発明の収容棚を設置した場合であっても、自動倉庫における収容効率がほとんど低下することはない。したがって、自動倉庫に複数の本発明の収容棚を設置することが可能となる。そして、このように自動倉庫に複数の本発明の収容棚を設置した場合には、自動倉庫の複数箇所において荷物の姿勢を合わせることが可能となり、自動倉庫における荷物の搬送時間を短縮することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明に係る収容棚及び自動倉庫の一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態における自動倉庫Ｓ１の概略構成を示した平面図である。この図に示すように、本実施形態における自動倉庫Ｓ１は、スタッカクレーン１と、入庫台２と、出庫台３と、ラック４とを備えている。

スタッカクレーン１は、荷物Ｘを搬送するものであり、自動倉庫Ｓ１の床面に敷設されたレールＲに沿って走行可能とされている。
また、スタッカクレーン１は、立設される一対のマスト１ａと、該マスト１ａ間を昇降可能な昇降台１ｂと、昇降台１ｂ上に設置されるフォーク装置１ｃとを備えている。
このようなスタッカクレーン１においては、走行及び昇降台１ｂの昇降により、フォーク装置１ｃをスタッカクレーン１の走行方向及び上下方向の任意の箇所に配置可能とされており、フォーク装置１ｃを介して入庫台２、出庫台３及びラック４とスタッカクレーン１との間にて荷物Ｘの受け渡しを行う。

なお、後に詳説するが、ラック４は、スタッカクレーン１の荷物の受け渡し方向（レールＲと直交する方向）に２つの収容部（手前側収容部と奥側収容部）を有する収容棚５が複数配列されることによって構成されている。
そして、スタッカクレーン１は、フォーク装置１ｃによって、収容棚５の手前収容部と奥側収容部とのいずれとの間においても、荷物Ｘの受け渡しが可能とされている。

入庫台２は、自動倉庫Ｓ１の外部から内部に荷物Ｘを入庫するための受け渡し台であり、スタッカクレーン１のレールＲの側方に配置されている。
出庫台３は、自動倉庫Ｓ１の内部から外部に荷物Ｘを出庫するための受け渡し台であり、スタッカクレーン１のレールＲの側方に配置されている。

ラック４は、荷物Ｘを収容するためのものであり、上述のように、複数の収容棚５がレールＲの延在方向及び上下方向に配列されることによって構成されている。
このラック４は、自動倉庫Ｓ１の床面に対して固定されおり、複数のフレームを組み立てることによって構成されており、当該フレームによって囲われた空間が収容棚５とされている。
なお、ラック４は、レールＲの一方側に配置されるラック４ａと、レールＲの他方側に配置されるラック４ｂとを有している。そして、スタッカクレーン１のフォーク装置１ｃは、ラック４ａ及びラック４ｂのいずれに対しても荷物Ｘの受け渡しを行えるように構成されている。
また、図２に示すように、ラック４は、フレームを補強するための水平補強材４ｃ（水平支持部）を有している。当該水平補強材４ｃは、ラック４の高さ方向に所定の間隔（本実施形態においては収容棚５の４つごとの間隔）にて設置されている。

各収容棚５は、スタッカクレーン１の荷物の受け渡し方向に、荷物Ｘを２つ収容できる空間を有している。すなわち、収容棚５は、スタッカクレーン１に対して手前側及び奥側の各々に荷物を収容可能とされている。なお、以下の説明において、収容棚５の荷物Ｘの収容が可能な空間のうち、スタッカクレーン１に対して手前側の空間を手前側収容部５ａ（第２の収容部）と称し、スタッカクレーン１に対して奥側の空間を奥側収容部５ｂ（第１の収容部）と称する。

そして、本実施形態においては、収容棚５のうち、いくつかの収容棚５が荷物の姿勢を調整する調芯機能を有する調芯機能付収容棚６（本発明の収容棚）とされている。
図３及び図４は、調芯機能付収容棚６の概略構成図であり、図３が平面図であり、図４が側面図である。
これらの図に示すように、調芯機能付収容棚６は、フレーム６ａと、載置台６ｂと、第１のガイド部６ｃと、第２のガイド部６ｄとを備えている。なお、図３及び図４において、紙面の右側がスタッカクレーン１側（荷物Ｘの出し入れ側）である。

フレーム６ａは、設置面である自動倉庫Ｓ１の床部に対して固定されるものであり、ラック４のフレームの一部である。

載置台６ｂは、手前側収容部５ａ及び奥側収容部５ｂの床部を構成するものであり、荷物Ｘが直接載置される枠部材である。
この載置台６ｂは、４つのボルト６ｅによってフレーム６ａに対して吊り下げ支持されている。また、各ボルト６ｅの挿通孔（フレーム６ａに形成される挿通孔及び載置台６ｂに形成される挿通孔）がボルト６ｅの中央部の径よりも大径に設定され、各ボルト６ｅは、各挿通孔の内部において移動可能とされている。
このような構成によって、載置台６ｂは、フレーム６ａに対して揺動可能とされている。

また、載置台６ｂには、奥側収容部５ｂに対応する箇所に荷物Ｘの載置面と合致する荷物Ｘの載置領域Ａ（第１の載置領域）と、手前側収容部５ａに対応する箇所に荷物Ｘの載置面よりも広い載置領域Ｂ（第２の載置領域）とを有している。
すなわち、奥側収容部５ｂは、荷物Ｘの載置面と合致する載置領域Ａを有している。また、手前側収容部５ａは、載置領域Ａよりも広い載置領域Ｂを有している。
なお、荷物Ｘの載置面とは、荷物Ｘが載置台６ｂに載置された場合に、荷物Ｘの載置台６ｂに対して当接される面を意味する。また、荷物Ｘの載置面に合致するとは、荷物Ｘの載置面と略同一であることを示し、機械的誤差を除いて荷物Ｘの載置面と同一であることを意味する。

第１のガイド部６ｃは、載置台６ｂ上に設置されており、奥側収容部５ｂの載置領域Ａを囲んで複数配置されている。この第１のガイド部６ｃは、スタッカクレーン１のフォーク装置１ｃから下降されてくる荷物Ｘを載置領域Ａに案内するものであり、載置領域Ａに向けて下降しながら傾斜する傾斜面によって荷物Ｘを案内するものである。
なお、第１のガイド部６ｃのうち、奥側収容部５ｂと手前側収容部５ａとの間に配置される第１のガイド部６ｃａは、他の第１のガイド部６ｃよりも高さを低く設定されている。

第２のガイド部６ｄは、載置台６ｂ上に設置されており、手前側収容部５ａの載置領域Ｂを囲んで複数配置されている。この第２のガイド部６ｄは、荷物Ｘが載置領域Ｂから外れることを防止するものであり、載置台６ｂに対して立設されている。
この第２のガイド部６ｄのうち、荷物Ｘの幅方向（スタッカクレーン１の走行方向）に配置される第２のガイド部６ｄは、第１のガイド部６ｃａを除く他の第１のガイド部６ｃと同様の高さに設定されている。また、第２のガイド部６ｄのうち、荷物Ｘの出し入れ方向に配置される第２のガイド部６ｄａは、第１のガイド部６ｃａと同様の高さに設定されている。

このように第１のガイド部６ｃａと第２のガイド部６ｄａとの高さが低く設定されることによって、手前側収容部５ａと奥側収容部５ｂとの間における荷物Ｘの搬送高さを低くすることができる。したがって、手前側収容部５ａと奥側収容部５ｂとの高さを低くすることができるので、第１のガイド部６ｃａ及び第２のガイド部６ｄａの高さを他の第１のガイド部６ｃ及び他の第２のガイド部６ｄと統一した場合と比べて、自動倉庫Ｓ１における荷物Ｘの収容効率を向上させることができる。

なお、本実施形態において調芯機能付収容棚６は、図２に示すように、スタッカクレーン１との荷物Ｘの受け渡しが阻害されない範囲において、水平方向から見てラック４の水平補強材４ｃに一部が重なるように配置されている。より詳細には、調芯機能付収容棚６は、図５に示すように荷物Ｘの出し入れ方向から見て、載置台６ｂの下方が水平補強材４ｃと重なるように配置されている。
調芯機能付収容棚６は、フレーム６ａから載置台６ｂを吊り下げ支持しているために、調芯機能を持たない他の収容棚５に対して高さを若干高くとる必要がある。しかしながら、一般的にラック４における水平補強材４ｃが配置される領域の収容棚５は、水平補強材４ｃの高さ分、他の収容棚と比較して高く設定されている。このため、これらの水平補強材４ｃが配置される領域の収容棚５に換えて調芯機能付収容棚６を配置することによって、自動倉庫Ｓ１における収容効率が低下することを防止することができる。

続いて、このように構成された本実施形態における自動倉庫Ｓ１における動作について説明する。なお、自動倉庫Ｓ１は、不図示の制御装置によって統括的に制御されている。そして、以下の説明において、特に断りがない限り動作の主体者は制御装置である。

まず、外部から入庫台２に荷物Ｘが載置されると、当該荷物Ｘをラック４のいずれの収容棚５の手前側収容部５ａあるいは奥側収容部５ｂに収容するかが決定される。そして、入庫台２に載置された荷物Ｘは、スタッカクレーン１がフォーク装置１ｃによって取り上げられ、上述のように決定された収容棚５の収容部５ａ，５ｂに搬送された後、当該収容部５ａ，５ｂに収容される。

収容部５ａ，５ｂに収容された荷物Ｘは、必要に応じて自動倉庫Ｓ１の内部において、他の収容部５ａ，５ｂに移動される。そして、このような移動を繰り返すことによって、荷物Ｘの姿勢が徐々に変化するため、荷物Ｘは、所定のタイミングにて調芯機能付収容棚６の奥側収容部５ｂに収容される。なお、この際、荷物Ｘは、自らが収容されていた収容部５ａ，５ｂから最も近い調芯機能付収容棚６の奥側収容部５ｂに収容される。

調芯機能付収容棚６においては、荷物Ｘが奥側収容部５ｂに収容される場合には、荷物Ｘは、スタッカクレーン１のフォーク装置１ｃによって下降される際に、第１のガイド部６ｃによって載置領域Ａに案内される。
具体的には、荷物Ｘが下降されて第１のガイド部６ｃに接触すると、荷物Ｘの重量が、調芯機能付収容棚６の載置台６ｂよりも重い場合には、載置台６ｂが荷物Ｘに対して移動し、これによって荷物Ｘが載置領域Ａに案内される。
その後、フォーク装置１ｃが離間し、荷物Ｘ及び載置台６ｂがスタッカクレーン１から外力を受けなくなると、載置台６ｂは、荷物Ｘを載置された状態のまま、重力にて基準位置に戻る。この結果、荷物Ｘの姿勢が整えられる。
なお、荷物Ｘの重量が、調芯機能付収容棚６の載置台６ｂよりも軽い場合には、荷物Ｘが載置台６ｂに対して移動し、これによって荷物Ｘが載置領域Ａに案内される。しかしながら、ラック４すなわち調芯機能付収容棚６は、軽量であることが好ましいため、殆どの場合において荷物Ｘが載置台６ｂよりも重いことが想定される。

このようにして姿勢が整えられた（調芯された）荷物Ｘは、再度スタッカクレーン１によって運び出され、制御装置によって決定される他の収容棚５の奥側収容部５ｂあるいは手前側収容部５ａに収容される。

なお、調芯機能付収容棚６を除く収容棚５の全てが荷物Ｘを収容する状態にある場合には、荷物Ｘは、調芯機能付収容棚６の奥側収容部５ｂあるいは手前側収容部５ａに収容される。すなわち、調芯機能付収容棚６を除く収容棚５の全てが荷物Ｘにて満杯である状態では、調芯機能付収容棚６に荷物Ｘを収容する。

なお、荷物Ｘが手前側収容部５ａに収容される場合には、荷物Ｘは、スタッカクレーン１のフォーク装置１ｃによって下降されるが、この際、手前側収容部５ａの載置領域Ｂが載置領域Ａよりも広く設定されているため、姿勢が若干ずれているような場合であっても、その姿勢を維持したまま載置領域Ｂに載置される。
そして、手前側収容部５ａに収容される荷物Ｘが載置領域Ｂから外れそうになった場合には、第２のガイド部６ｄによって荷物Ｘの動きが制止される。

そして、必要に応じて収容棚５に収容された荷物Ｘは、スタッカクレーン１によって出庫台３に運び出され、出庫台３を介して自動倉庫Ｓ１の外部に搬出される。

このような本実施形態における調芯機能付収容棚６によれば、荷物Ｘが載置領域Ａに載置される場合に、載置領域Ａに向けて下降される荷物Ｘが第１のガイド部６ｃによって案内される。この際、載置台６ｂが自動倉庫Ｓ１の床面に対して固定されるフレームに揺動可能に吊り下げられて支持されているため、荷物Ｘと載置台６ｂが相対移動することにより、荷物Ｘが、荷物Ｘの載置面と合致する載置領域Ａに案内される。そして、荷物Ｘに対して外部（スタッカクレーン）から力が作用しなくなった場合には、載置台６ｂが重力によってバランスのとれた基準位置に戻る。すなわち、調芯機能付収容棚６によれば、奥側収容部５ｂが調芯機能を有しており、載置領域Ａに荷物Ｘを収容することによって、荷物Ｘを正しい姿勢に調節することができる。なお、奥側収容部５ｂの床部と手前側収容部５ａの床部とは、共通の載置台６ｂによって一体とされているため、奥側収容部５ｂの床部と手前側収容部５ａの床部とが干渉することはない。
さらに、本実施形態における調芯機能付収容棚６によれば手前側収容部５ａには、荷物Ｘが収容可能とされている。

このように本実施形態における調芯機能付収容棚６によれば、奥側収容部５ｂが調芯機能を有し、さらに手前側収容部５ａにおいて荷物Ｘが収容可能とされている。このため、調芯機能付収容棚６の他に別途調芯装置を設置する必要がなく、また他の収容棚５が一杯である場合には調芯機能付収容棚６に荷物を収容することもできる。したがって、本実施形態における調芯機能付収容棚６によれば、自動倉庫Ｓ１における荷物Ｘの収容効率をさらに向上させることが可能となる。

また、本実施形態における調芯機能付収容棚６によれば、従来の収容棚と荷物Ｘの収容可能数が同じ２つであるため、従来の収容棚に換えて調芯機能付収容棚６を設置した場合であっても、自動倉庫Ｓ１における収容効率がほとんど低下することはない。したがって、自動倉庫Ｓ１に複数の調芯機能付収容棚６を設置することが可能となる。そして、このように自動倉庫Ｓ１に複数の調芯機能付収容棚６を設置した場合には、自動倉庫Ｓ１の複数箇所において荷物Ｘの姿勢を合わせることが可能となり、自動倉庫Ｓ１における荷物Ｘの搬送時間を短縮することが可能となる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な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い。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、スタッカクレーン１の両側にラック４を備え、各ラック４に６つの調芯機能付収容棚６が配置された構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、スタッカクレーン１の片側のみにラック４を備える構成を採用することもできる。
また、１つのラック４に対して、さらに多くのまたは少数の調芯機能付収容棚６を配置するようにしても良い。

本発明の一実施形態における自動倉庫の概略構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態における自動倉庫が備えるラックの正面図である。 本発明の一実施形態における調芯機能付収容棚の平面図である。 本発明の一実施形態における調芯機能付収容棚の側面図である。 本発明の一実施形態における調芯機能付収容棚と水平補強材との位置関係を説明するための模式図である。

符号の説明

１……スタッカクレーン、５ａ……手前側収容部（第２の収容部）、５ｂ……奥側収容部（第１の収容部）、６……調芯機能付収容棚（収容棚）、６ａ……フレーム、６ｂ……載置台、６ｃ……第１のガイド部、６ｄ……第２のガイド部、Ａ……載置領域（第１の載置領域）、Ｂ……載置領域（第２の載置領域）、Ｘ……荷物、Ｓ１……自動倉庫

Claims (5)

1. スタッカクレーンによって搬送される荷物を、前記スタッカクレーンの荷物の出し入れ方向に配列される第１の収容部及び第２の収容部にて収容可能とする収容棚であって、
   設置面に対して固定されるフレームと、
   該フレームに対して揺動可能に吊り下げられて支持されると共に前記第１の収容部及び前記第２の収容部の床部を構成する載置台と、
   前記第１の収容部に対応して前記載置台上に形成されると共に前記荷物の載置面と合致する第１の載置領域と、
   前記第２の収容部に対応して前記載置台上に形成される第２の載置領域と、
   前記載置台上に複数設置されると共に、下降される前記荷物を第１の載置領域に案内する第１のガイド部と
   を備え、
   前記第１の収容部と前記第２の収容部に挟まれる前記第１のガイド部は、他の前記第１のガイド部よりも高さが低い
   ことを特徴とする収容棚。
2. 前記第２の載置領域が前記第１の載置領域よりも広いことを特徴とする請求項１記載の収容棚。
3. 荷物を搬送するスタッカクレーンと、請求項１または２記載の収容棚が前記スタッカクレーンの走行方向及び上下方向に複数配列されてなるラックとを備えることを特徴とする自動倉庫。
4. 前記収容棚を複数備えることを特徴とする請求項３記載の自動倉庫。
5. 当該ラックの形状を保持するために、前記ラックのスタッカクレーン側に水平に延在する棒状の水平支持部を備え、前記収容棚は、前記スタッカクレーンとの前記荷物の受け渡しが阻害されない範囲において、前記スタッカクレーン側から見て前記水平支持部に一部が重なるように配置されていることを特徴とする請求項３または４記載の自動倉庫。

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