JP5495277B2 - 自動倉庫システム - Google Patents

Description

本発明は、スタッカクレーンによりワークの入出庫を行う自動倉庫システムに関し、より具体的には、スタッカクレーンの故障時でも、ワークの入出庫を継続できる自動倉庫システムに関する。

従来の自動倉庫システムを図１１Ａ、図１１Ｂに示す。自動倉庫システムは、通路１を間にして対向するように設けられた一対のラック２と、通路１の床面ＦＬに敷設された走行レール１０と、走行レール１０上を走行するスタッカクレーン３と、ラック２の端部に隣接して設置された入出庫ステーション１１とを備える。

ラック２は、パレットに載置した状態でワークＷを保管するための複数の収納部２０を備えた多段多列式のラックである。スタッカクレーン３は、走行レールを自走する台車３０、台車に立設されたマスト３１、マスト３１に案内されて昇降するキャリッジ３２、キャリッジ３２に設けられ、ワークＷの受け渡しのために一対のラック２に向かって進退移動可能なスライドフォーク３３などを備える。スタッカクレーン３は、上記構成により、走行レール１０を走行し、ワークＷをラック２の収納部２０へ収納することができ、また収納部２０に保管されたワークＷを取り出すことができる。

スタッカクレーン３は、入出庫ステーション１１に設置された操作パネル（不図示）から出庫の指示を受けると、走行レール１０上を走行して、指示されたラック２の収納部２０からワークＷを取り出して入出庫ステーション１１まで搬送する。入出庫ステーション１０まで搬送されたワークＷは、有人または無人の荷役車両により倉庫外へと搬送される。

スタッカクレーン３は、入出庫ステーション１１から入庫の指示を受けると、荷役車両により搬送され入出庫ステーション１１に置かれたワークＷを取り上げ、走行レール１０上を走行して、ワークＷを指示された収納部２０に収納する。

このような自動倉庫システムでは、従来から、作業効率、収納効率を上げるために、様々なラック２の構造や、スタッカクレーン３の構造及び制御が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３など）。

ところで、自動倉庫システムにおける一番大きな問題というのは、スタッカクレーン３の故障である。作業効率の向上のためにスタッカクレーン３に改良を加えたとしても、スタッカクレーン３が故障し停止してしまえば、ワークＷの入出庫作業が継続できなくなるからである。

例えば、インバータなどのスタッカクレーン３を構成する部品が故障して、スタッカクレーン３が停止した場合、その場に予備品があれば、すぐに部品交換してスタッカクレーン３を速やかに復旧させることができる。しかしながら、予備品がその場になければ、予備品を取り寄せるまでの長い間、スタッカクレーン３による入出庫作業はできない。

従来では、スタッカクレーン３が復旧するまでの間、図１１Ａに示す通り、作業者Ｏがメンテナンス用の扉１２から通路１内に進入し、ピッキングにより入出庫作業を行っていた。しかしながら、作業者Ｏによる入出庫作業では、スタッカクレーン３のようにパレット単位でワークＷを搬送できない。さらに、図１１Ｂから明らかなように、作業者Ｏでは、ラック２の低層部の入出庫作業はできるが、ラック２の中層部及び高層部の入出庫作業はできない。そのため、作業者Ｏによる入出庫作業は非効率的である。

スタッカクレーン３が復旧するまでの間、フォークリフトを通路１内に進入させて、ワークＷを搬送することが考えられる。しかしながら、上記のとおり床面ＦＬにはスタッカクレーン３の走行レール１０が敷設されているので、フォークリフトは走行レール１０に干渉されて通路１内を走行できないので、フォークリフトによる入出庫作業はできなかった。

特開２００３−２５２４０６号公報 特開２００４−１０６９４５号公報 特開２００４−２６９１４１号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、スタッカクレーンが故障しても入手庫作業を効率的に継続できる自動倉庫システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る自動倉庫システムは、
通路の両側に設けられ、複数のワークを保管する一対の多段多列式のラックと、ラックに沿って通路に設けられた走行レールと、走行レール上を走行し、ラックとの間でワークの受け渡しをするスタッカクレーンと、を備え、スタッカクレーンによってワークの入出庫を行う自動倉庫システムであって、
ワークを搬送するためのフォークと、車体の下部に設けられた走行輪とを有するフォークリフトを備え、フォークリフトが通路を走行するために、走行輪が接地する接地面をラックに沿って通路に備え、走行レールは接地面よりも上方に突出しないように設けられ、スタッカクレーンが故障したときに、フォークリフトが接地面上を走行してワークを搬送することにより、ワークの入出庫を継続できることを特徴とする。

好ましくは、通路の両側に設けられ、ラックに沿ってのびるガイドレールと、フォークリフトの両側に設けられ、ガイドレールに係合するガイドローラとを備え、フォークリフトが、ガイドレールに案内されることでラックに沿って走行する。

好ましくは、走行レールと、フォークリフトが走行するためのフォークリフト用レールとを通路の床面に備え、フォークリフト用レールは走行レールの高さ以上に設定された高さを有し、フォークリフト用レールの上面が接地面として構成されている。

好ましくは、通路の床面にラックに沿ってのびる凹部を備え、凹部内に走行レールを備え、床面が接地面として構成されている。

好ましくは、床面と走行レールの上面とが同じ高さとなるように走行レールが設けられ、床面及び上面の双方が接地面として構成されている。

本発明に係る自動倉庫システムは、上記構成を備えることにより、フォークリフトがスタッカクレーン用の走行レールに干渉されることなく通路内を走行できる。したがって、スタッカクレーンが故障した時には、フォークリフトによるワークの入出庫作業が可能である。

フォークリフトによる入出庫作業ができることにより、スタッカクレーンの故障時でも、パレット単位でのワークの入出庫作業ができる。また、フォークリフトの性能にもよるが、作業者による入出庫作業とは違って、ラックの中層部及び高層部の入出庫作業ができる。したがって、本発明に係る自動倉庫システムでは、スタッカクレーンが故障した時でも、復旧までの間、入出庫作業を効率的に継続することができる。

本発明に係る自動倉庫システムの第１実施形態の部分平面図である。 図１の自動倉庫システムのレール及びタイヤの位置関係を示す図である。 第１及び第２実施形態に用いるフォークリフトの概略側面図である。 本発明に係る自動倉庫システムの第２実施形態の部分平面図である。 図４の自動倉庫システムのレール及びタイヤの位置関係を示す図である。 本発明に係る自動倉庫システムの第３実施形態の部分平面図である。 図６の自動倉庫システムのレール及びタイヤの位置関係を示す図である。 第３及び第４実施形態に用いるフォークリフトの斜視図である。 本発明に係る自動倉庫システムの第４実施形態の部分平面図である。 図９の自動倉庫システムのレール及びタイヤの位置関係を示す図である。 従来の自動倉庫システムの図であって、図１１Ａは部分平面図、図１１Ｂは図１１ＡのＡ−Ａ線矢視図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る自動倉庫システムについて説明する。なお、従来技術と同一の構成については、同一の符号を付している。

[第１実施形態]
図１の通り、自動倉庫システムは通路１を間にして対向するように設置された一対のラック２を備える。各ラック２は、高さ方向及び長手方向に区画されており、ワークＷを収納するための複数の収納部２０を有する多段多列式である。ワークＷは、パレットに載置された状態でラック２の収納部２０に収納される。

自動倉庫システムは、ラック２の端部に隣接して入出庫ステーション１１（荷捌き装置）を備える。入出庫ステーション１１では、倉庫外から搬入されるワークＷ及びラック２から搬出されるワークＷが一時的に載置される。

自動倉庫システムは、ラック２に沿って通路１の床面ＦＬに敷設された走行レール１０と、走行レール１０上を走行してラック２の収納部２０と入出庫ステーション１１との間でワークＷを搬送するスタッカクレーン３とを備える。

スタッカクレーン３は、走行レール１０に沿って自走する台車３０と、台車３０上に立設された一対のマスト３１と、マスト３１に案内されて上下方向に昇降し、ワークＷを載置するためのキャリッジ３２とを備える。なお、自動倉庫システムは、通路１の床面ＦＬだけでなく上側にもラック２に沿ってのびるレール（不図示）を備えており、マスト３１の上端は当該レールに取り付けられ、レールに沿って移動可能である。キャリッジ３２には、両側にあるラック２に向かって進退移動可能なスライドフォーク３３が設けられている。スタッカクレーン３は、スライドフォーク３３によって、ラック２の収納部２０との間でワークＷの受け渡しを行う。

スタッカクレーン３は、図２に示すように、走行レール１０上を走行するために、ドライブタイヤ３４と、一対のガイドローラ３５とを備える。また、スタッカクレーン３は、ドライブタイヤ３４を駆動するための走行用モータ、走行用モータに制動をかけるブレーキ装置などを備える。

自動倉庫システムのスタッカクレーン３による入出庫は次の通りである。まず、作業者が入出庫ステーション１１に設けた操作パネル（不図示）により入庫または出庫の指示をする。入庫の指示が与えられた場合、スタッカクレーン３が走行レール１０を走行し入出庫ステーション１１のところにまで来て、入出庫ステーション１１にあるパレットに載置されたワークＷをスライドフォーク３３によってパレットごとすくい上げ、キャリッジ３２に載置する。

それから、再び走行レール１０を走行し、キャリッジ３２をマスト３１に沿って昇降させて、指示された収納部２０のところまで移動させる。そして、スライドフォーク３３によってワークＷをパレットごと荷受材２１上に載せて収納棚２０へ収納する。

一方、出庫の指示が与えられた場合、スタッカクレーン３は走行レール１０を走行して、キャリッジ３２を指示された収納部２０のところまで移動させる。そして、スタッカクレーン３は、ワークＷを収納部２０から取り出してキャリッジ３２に載せ、入出庫ステーション１１まで走行し、ワークＷを入出庫ステーション１１へ渡す。入出庫ステーション１１まで搬送されたワークＷは、不図示の有人または無人の搬送車両によって倉庫外へ搬送される。

自動倉庫システムは、上記の通り、スタッカクレーン３によってワークＷの入出庫作業を行う。しかしながら、スタッカクレーン３が何らかの原因で故障し、停止することがある。本発明に係る自動倉庫システムでは、図１に示す通り、フォークリフト４が通路１内を走行できるようになっており、スタッカクレーン３が復旧するまでの間、フォークリフト４により入出庫作業を継続することができる。以下、フォークリフト４が、走行レール１０に干渉されることなく通路１内を走行するための構成について説明する。

図１及び図２の通り、通路１の床面ＦＬには、走行レール１０を間にして、フォークリフト４が走行するためのフォークリフト用レール１３がラック２に沿って敷設されている。図２の通り、フォークリフト用レール１３の上面の高さは、走行レール１０の上面の高さ以上に設定されている。さらに、通路１の両側には、フォークリフト４の走行のためのガイドレール１４がラック２に沿って敷設されている。ガイドレール１４はそれぞれラック２の側面に取り付けられている。

本実施形態のフォークリフト４は、図３に示すような三方向スタッキングトラック型のフォークリフトである。フォークリフト４は、車体４０と、車体４０に立設されたマスト４１と、フォーク４２を有する荷役装置４３とを備える。荷役装置４３は、マスト４１に案内されて上下に昇降することができる。

フォークリフト４は、荷役装置４３によってフォーク４２を左右にシフト及びローテート（旋回）させることができ、図１の一点鎖線で示すように、フォーク４２を走行方向及び左右方向の３方向に向けることができ、パレット作業ができる。

フォークリフト４は、走行輪として、ドライブタイヤ４４、ロードタイヤ４５、キャスタ４６を車体４０の下部に備える。さらに、フォークリフト４は、回転自在に支持されたガイドローラ４７を車体４０の左右両側面に備える。

そして、フォークリフト４は、フォークリフト用レール１３の上面を走行輪が接地する接地面５０にして、通路１内を走行する。すなわち、フォークリフト４は、図２の通り、ドライブタイヤ４４、ロードタイヤ４５及びキャスタ４６をフォークリフト用レール１３の上面に接地させて走行する。走行レール１０はフォークリフト用レール１３よりも上方に突出しないように設けられているので、フォークリフト４は走行レール１０に干渉されることなく通路１内を走行できる。

さらに、フォークリフト４の走行時には、ガイドローラ４７がガイドレール１４に係合して回転するようになっている。これにより、フォークリフト４は、ラック２に接触することなくラック２に沿って走行するように案内される。

なお、上記の構成では、図２の通り、床面ＦＬとフォークリフト用レール１３の上面との間に段差があるので、フォークリフト４が入口から通路１に進入するときに、当該段差が障害になってしまう。そこで、フォークリフト４がスムーズに通路１内へ進入できるように、通路１の入口ではスロープ１５（図１）を取り外し可能に設置できる。フォークリフ４が通路１に進入する際には、作業者が扉１２を開けてスロープ１５を入口に設置する。なお、スロープ１５の一端部はフォークリフト４が進入しやすいように横幅が広がっている。

自動倉庫システムでは、上記の構成を備えることで、フォークリフト４が入口から進入し、ラック２に沿って通路１内を走行できるようになっている。従って、スタッカクレーン３が故障したときには、フォークリフト４によってワークＷを搬送できる。

なお、スタッカクレーン３が通路１の入口付近で故障し停止したときは、作業者がブレーキ装置によるブレーキを手動で解除して、スタッカクレーン３をフォークリフト４による作業の邪魔にならないように、通路１の入口と反対側へ移動させる。それから、フォークリフト４に搭乗して入出庫作業を行う。

[第２実施形態]
図４及び図５を参照して、自動倉庫システムの第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を可能な限り省略する。

本実施形態では、第１実施形態と異なり、通路１がピット構造になっている。すなわち、通路１の床面ＦＬの中央にはラック２に沿ってのびる凹部１６が設けられる。走行レール１０は、床面ＦＬよりも上方に突出しないように凹部１６内に敷設される。本実施形態のフォークリフト４は、第１実施形態と同じ図３の三方向スタッキングトラック型のフォークリフトである。

フォークリフト４は、床面ＦＬを走行輪の接地面５０にして、通路１内を走行する。すなわち、フォークリフト４は、ドライブタイヤ４４、ロードタイヤ４５及びキャスタ４６を床面ＦＬに接地させて走行する。走行レール１０は床面ＦＬから上方に突出していないので、フォークリフト４は走行レール１０に干渉されることなく通路１内を走行でき、スタッカクレーン３の故障時に入出庫作業ができる。

本実施形態では、通路１をピット構造にしたことで、フォークリフト４が床面ＦＬを走行できるので、第１実施形態と異なり、フォークリフト用レール１３及びスロープ１５は不要である。

[第３実施形態]
さらに、図６〜図８を参照して、自動倉庫システムの第３実施形態を説明する。第１及び第２実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を可能な限り省略する。

本実施形態のフォークリフト４は、図８に示すようなピッキングリフトである。フォークリフト４は、車体４０と、車体４０に立設されたマスト４１と、作業者が搭乗して操縦をするための操縦室４８と、操縦室４８の下部から後方に突出するフォーク４２とを備える。操縦室４８はマスト４１に案内されてフォーク４２ともに昇降し、これによりピッキング作業ができる。

フォークリフト４は、走行輪として、ドライブタイヤ４４及びロードタイヤ４５を車体４０の下部に備える。ドライブタイヤ４４は車体４０の幅方向の中央に設けられ、ロードタイヤ４５は車体４０の幅方向の両側に設けられている。さらに、フォークリフト４は、回転自在に支持されたガイドローラ４７を車体４０の左右両側面に備える。ガイドローラ４７は、第１実施形態と同様に、フォークリフト４の走行時に通路１の両側にあるガイドレール１４に係合する。

本実施形態のフォークリフト４は、図３のフォークリフト４と異なり、車体４０の幅方向の中央にドライブタイヤ４４が設けられる。そして、スタッカクレーン３の走行レール１０は通路１の中央に敷設されている。そのため、第１及び第２実施形態の構成だけでは、ドライブタイヤ４４のための接地面５０が確保できず、フォークリフト４は通路１内を走行できない。

そこで、第３実施形態では次のような構成を備える。床面ＦＬの中央に敷設された走行レール１０は、図７の通り、上下一対の水平部と、その間の垂直部とからなるＨ型レールである。スタッカクレーン３は、ドライブタイヤ３４を水平部の上面に接地させ、ガイドローラ３５を垂直部の両側面に接地させて、走行レール１０を自走する。

フォークリフト用レール１３は、走行レール１０を間にして通路１の両側に敷設される。本実施形態では、フォークリフト用レール１３もＨ型レールである。走行レール１０の上面の高さとフォークリフト用レール１３の上面の高さとは同じになるように構成される。

本実施形態では、フォークリフト４は、フォークリフト用レール１３の上面及び走行レール１０の上面を走行輪の接地面５０にして通路１内を走行する。すなわち、図７の通り、フォークリフト４は、ロードタイヤ４５をフォークリフト用レール１３の上面に接地させ、そしてドライブタイヤ４４を走行レール１０の上面に接地させて走行する。上述の通り、走行レール１０はＨ型レールで構成され、フラットな上面を有するので、ドライブタイヤ４４は走行レール１０の上面に接地でき、転動することができる。

すなわち、走行レール１０をＨ型レールにし、スタッカクレーン３とフォークリフト４が兼用することにより、車体４０の中央にドライブタイヤ４４があるフォークリフト４でも通路１内を走行できるようにしている。これにより、スタッカクレーン３の故障時でも、フォークリフト４により入出庫作業を継続できる。

[第４実施形態]
さらに、図９及び図１０を参照して、自動倉庫システムの第４実施形態を説明する。第１〜第３実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を可能な限り省略する。

本実施形態では、第２実施形態と同様に、通路１がピット構造になっている。走行レール１０はＨ型レールであり、凹部１６内に敷設されている。走行レール１０の上面の高さは床面ＦＬの高さと同じになるように設定され、走行レール１０の上面と床面ＦＬとがフラットに構成されている。フォークリフト４は、図８のピッキングリフトである。

本実施形態では、フォークリフト４は、床面ＦＬ及び走行レール１０の上面を走行輪の接地面５０にして通路１内を走行する。すなわち、フォークリフト４は、ロードタイヤ４５を床面ＦＬに接地させ、ドライブタイヤ４４を走行レール１０の上面に接地させて走行する。第３実施形態と同様に、スタッカクレーン３とフォークリフト４とが走行レール１０を兼用することにより、フォークリフト４が通路１内を走行できるようにしている。これにより、スタッカクレーン３の故障時でも、フォークリフト４により入出庫作業を継続できる。

以上の第１〜第４実施形態に示すように、本発明の自動倉庫システムは、フォークリフト４の走行輪が接地する接地面５０を通路１に設け、スタッカクレーン３の走行レール１０が接地面５０より上方に突出しないようにすることで、フォークリフト４が通路１内を走行してワークＷを搬送できるようにしている。

したがって、スタッカクレーン３が故障し停止しても、パレット単位での入出庫作業ができる。また、フォークリフト４の性能にもよるが、ラック２の低層部だけでなく、中層部及び高層部のワークＷの入出庫作業もできる。これにより、スタッカクレーン３が故障した時でも、復旧までの間、効率的に入出庫作業を継続できる。

なお、第１及び第３実施形態のように、床面ＦＬがピット構造でない自動倉庫システムは、既存の自動倉庫システムにフォークリフト用レール１３、ガイドレール１４などを設置するだけで簡単に構成できる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成は本実施形態に限定されるものではない。
例えば、フォークリフト４は、図３の三方向スタッキングトラック型のフォークリフト、図８のピッキングリフトだけでなく、他の構成のフォークリフトでもよい。

また、第３及び第４実施形態では、走行レール１０をＨ型レールにすることでフォークリフト４が通路内を走行できるようにした。しかしながら、走行レール１０は、ドライブタイヤ４４が接地できるフラットな上面を有し、スタッカクレーン３及びフォークリフト４が兼用できるものであれば、Ｈ型レールに限定されるものではない。

１ 通路
１０ 走行レール
１３ フォークリフト用レール
１４ ガイドレール
１６ 凹部
２ ラック
３ スタッカクレーン
４ フォークリフト
４０ 車体
４２ フォーク
４４ ドライブタイヤ
４５ ロードタイヤ
４６ キャスタ
４７ ガイドローラ
５０ 接地面
ＦＬ 床面
Ｏ 作業者

Claims (5)

1. 通路の両側に設けられ、複数のワークを保管する一対の多段多列式のラックと、前記ラックに沿って前記通路に設けられた走行レールと、前記走行レール上を走行し、前記ラックとの間で前記ワークの受け渡しをするスタッカクレーンと、を備え、前記スタッカクレーンによって前記ワークの入出庫を行う自動倉庫システムであって、
   前記ワークを搬送するためのフォークと、車体の下部に走行輪とを有するフォークリフトを備え、
   前記フォークリフトが前記通路を走行するために、前記走行輪が接地する接地面を前記ラックに沿って前記通路に備え、前記走行レールは前記接地面よりも上方に突出しないように設けられ、
   前記スタッカクレーンが故障したときに、前記フォークリフトが前記接地面上を走行して前記ワークを搬送することにより、前記ワークの入出庫を継続できることを特徴とする自動倉庫システム。
2. 前記通路の両側に設けられ、前記ラックに沿ってのびるガイドレールと、前記フォークリフトの両側に設けられ、前記ガイドレールに係合するガイドローラとを備え、前記フォークリフトが、前記ガイドレールに案内されることで前記ラックに沿って走行することを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. 前記走行レールと、前記フォークリフトが走行するためのフォークリフト用レールとを前記通路の床面に備え、前記フォークリフト用レールは前記走行レールの高さ以上に設定された高さを有し、前記フォークリフト用レールの上面が前記接地面として構成されていることを特徴する請求項１または請求項２に記載の自動倉庫システム。
4. 前記通路の床面に前記ラックに沿ってのびる凹部を備え、前記凹部内に前記走行レールを備え、前記床面が前記接地面として構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動倉庫システム。
5. 前記床面と前記走行レールの上面とが同じ高さになるように前記走行レールが設けられ、前記床面及び前記上面の双方が前記接地面として構成されていることを特徴とする請求項４に記載の自動倉庫システム。

Images