JP6001969B2 - 自動倉庫 - Google Patents

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Description

本発明は、荷を収容する多数のトレーを有する、それぞれ回走可能なトレー列を複数段に渡り積層してなる自動倉庫に関する。
従来の自動倉庫は、複数の荷を収容し、それぞれ回走可能なラック(トレー列)を複数段に渡り積層してなる回転ラック(ロータリーラック)と、この回転ラックの側方に配置される昇降式トレーコンベヤ(オートリトリーバー)とにより主に構成されており、昇降式トレーコンベヤの昇降移動により荷を各段に移動させ、入庫作業および出庫作業を行うものがある。(例えば、特許文献1参照)。
特開昭60−167805号公報
しかしながら、特許文献1にあっては、入庫作業時には単独の昇降式トレーコンベヤから直接回転ラック上に荷を移載させ、また同様に出庫作業時には回転ラック上より荷を前記昇降式トレーコンベヤ上に直接移載させる態様であるため、たとえば同じ段の回転ラックにおいて入庫作業と出庫作業とが連続して行われる場合、回転ラックの空きスペース部分で回転ラックを止めて昇降式トレーコンベヤから回転ラックへ前記入庫作業を行う1つ目の荷を移載した後に、再度回転ラックを回走させて2つ目の荷を回転ラックから昇降式トレーコンベヤへ出庫する必要がある。これによれば、前記入庫作業を行う1つ目の荷が、昇降式トレーコンベヤから回転ラックへ移載完了されるまでの間、前記回転ラックは続く出庫作業に向けた回走を行うことができず、入出庫の作業効率が極めて低いという問題がある。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、連続して入庫作業および出庫作業を行う際に、1つ目の入出庫作業の完了を待たずに続く入出庫作業を開始可能とすることで入出庫の作業効率を高めた自動倉庫を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の自動倉庫は、
荷を収容する多数のトレーを有する、それぞれ回走可能なトレー列を複数段に渡り積層してなるロータリーラックを備える自動倉庫であって、
前記ロータリーラックが、前記トレーから出庫された荷を一時的に保持する出庫バッファと、前記トレーに入庫する荷を一時的に保持する入庫バッファとを段ごとに備え、かつ前記任意の出庫バッファおよび入庫バッファとの間で荷の受け渡しをする昇降移載装置を備え
出庫される荷および入庫される荷をそれぞれ適宜指定先に搬送する分断された搬送路を備えており、該搬送路が前記トレー列の内の少なくとも1段と同じ高さに設計され、
前記昇降移載装置における荷を載置する載置台は、前記各出庫バッファと入庫バッファとの間で昇降され、各出庫バッファと入庫バッファの間を直線的に移動可能に一時的に繋ぐ位置と、前記搬送路を直線的に移動可能に一時的に繋ぐ位置とに選択的に配置可能であり、
前記載置台は、該載置台上で荷を左右に移動させる移動手段を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、トレーから出庫された荷を一時的に保持する出庫バッファと、前記トレーに入庫する荷を一時的に保持する入庫バッファとを段ごとに備え、かつ前記任意の出庫バッファおよび入庫バッファとの間で荷の受け渡しをする昇降移載装置を備えていることから、入庫作業を行う際、荷を昇降移載装置からトレーに移載する前に、入庫バッファへ一時的に移載しておくことができるため、荷のトレーへの移載完了を待たずして昇降移載装置を稼働させることができる。また同様に、出庫作業を行う際、荷をトレーから昇降移載装置に移載する前に、出庫バッファへ一時的に移載しておくことができるため、荷の昇降移載装置への移載完了を待たずしてトレー列の回走を開始できる。これによれば、例えば連続して入庫作業および出庫作業を行う際に、1つ目の入出庫作業の完了を待たずに続く入出庫作業を開始可能であり、作業効率の高い自動倉庫を提供することができる。
本発明の自動倉庫は、
出庫される荷および入庫される荷をそれぞれ適宜指定先に搬送する分断された搬送路を備えており、該搬送路が前記トレー列の内の少なくとも1段と同じ高さに設計されるとともに、前記載置台が一時的に前記搬送路を繋ぐように配置可能であることを特徴としている。
この特徴によれば、載置台と搬送路との間で、直接入出庫する荷の受け渡しを行うことができるため、効率良く荷の搬送を行うことができる。
本発明の自動倉庫は、
前記トレー列の同一段において、出庫バッファに保持されている荷を昇降移載装置に移載する動作と、かつ該昇降移載装置に保持されている荷を入庫バッファに移載する動作とを同期させて行うことを特徴としている。
この特徴によれば、同一段において、出庫バッファに保持されている荷を昇降移載装置に、かつ該昇降移載装置に保持されている荷を入庫バッファに、同期させて移載させることができるため、入出庫処理時間を短縮することができる。
実施例における自動倉庫を示す正面図である。 同じく自動倉庫を示す上面図である。 同じく自動倉庫を示す一部拡大上面図である。 出庫および入庫の動作を行う順序を計算する制御部の仕組みを示すフローチャートである。 (a)は、一つ目の昇降移載装置の動作のうち、搬送路から載置台に入庫する荷を移載する前の状態を示す概略図であり、(b)は、出庫する荷を出庫バッファに移載する様子を示す概略図である。 (a)は、入庫する荷を載置した載置台を上昇させる様子を示す概略図であり、(b)は、出庫する荷を出庫バッファより載置台に移載するとともに、入庫する荷を載置台より入庫バッファに移載する様子を示す概略図である。 (a)は、入庫バッファよりトレーに荷を移載するとともに、出庫する荷を載置した載置台を降下させる様子を示す概略図であり、(b)は、出庫する荷を載置台より搬送路に移載する様子と、次の出庫する荷を載置台に移載する様子を示す出庫する概略図である。 (a)は、2つ目の昇降移載装置の動作のうち、搬送路から載置台に入庫する荷を移載する様子を示す概略図であり、(b)は、出庫する1つ目の荷を出庫バッファに移載するとともに、入庫する荷を載置した載置台を上昇させる様子を示す概略図である。 (a)は、出庫する1つ目の荷を出庫バッファより載置台に移載するとともに、入庫する荷を載置台より入庫バッファに移載する様子を示す概略図であり、(b)は、入庫バッファよりトレーに荷を移載するとともに、出庫する1つ目の荷を載置した載置台を上昇させる様子を示す概略図である。 (a)は、出庫する2つ目の荷を出庫バッファに移載する様子を示す概略図であり、(b)は、出庫する1つ目の荷を載置台でズラすとともに、出庫する2つ目の荷を出庫バッファより載置台に移載する様子を示す出庫する概略図である。
本発明に係る自動倉庫を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
図1および図2に示されるように、自動倉庫1は、ロータリーラック2とロータリーラック2を取り囲むように設けられるストックライン5(搬送路)と、ロータリーラック2から荷の入出庫を行う昇降移載装置であるオートリトリーバー(自動昇降入出庫装置)3,30とから主に構成されている。なお、ストックライン5は周知のように図示しないモータにより回転駆動される駆動軸にそれぞれ張設されたベルトを介して複数のローラ15,15…(図3参照)が回転駆動するようになっており、ロータリーラック2の2段目とほぼ同じ高さになるように設計されている。
図1ないし図3に示されるように、ロータリーラック2は、多数のトレー4aを、図示しない無端チェーンで環状に連結するとともに、駆動スプロケット(図示せず)によって回転させることにより、トレー列4,4…を平面視長円形状に回走させるようになっている。また、トレー列4,4…は上下方向に複数段に構築されており、2段目のトレー列4Bを除く各段のトレー列4の所定位置にそれぞれ備えられた出庫位置43,43…および44,44…には、後述する出庫の際にオートリトリーバー3,30との間で荷を移載する出庫プッシャー20,20’…が設けられている。
オートリトリーバー3,30は、荷を載置する載置台3a,30aを備え、これら載置台3a,30aは図示しない昇降手段により上下に移動可能になっている。またオートリトリーバー3,30は、2段目のトレー列4Bを除く各トレー列4,4…に対応する高さに、入庫バッファ3α,3α…および30α,30α…と、出庫バッファ3β,3β…および30β,30β…とを備えており、これら入庫バッファ3α,3α…および30α,30α…と出庫バッファ3β,3β…および30β,30β…との間を挿通する態様で載置台3a,30aが上下に移動するようになっている。
そして、入庫バッファ3α,3α…および30α,30α…と出庫バッファ3β,3β…および30β,30β…の正面には、ロータリーラック2の入庫位置41,41…および42,42…が配置されるようになっており、さらにオートリトリーバー3,30は、入庫バッファ3α,3α…および30α,30α…と出庫バッファ3β,3β…および30β,30β…の後方に荷をロータリーラック2へ入庫する際に用いる入庫プッシャー21,21’…をそれぞれ備えている。
図3に示されるように、オートリトリーバー3,30に設けられる入庫バッファ3α,3α…および30α,30α…と、出庫バッファ3β,3β…および30β,30β…は、一時的に荷を載置可能なスペースを有しており、例えば出庫バッファ3β,3β…および30β,30β…は、荷Wの出庫の際に、適宜トレー列4を回走させて荷を出庫位置43,43…および44,44…に移動後、前記出庫プッシャー20,20’…により出庫バッファ3β,3β…および30β,30β…に荷を一時的に移載することができるため、載置台3a,30aの到着を待たずに出庫作業を進行可能であり、作業時間の短縮を可能である。同様に入庫バッファ3α,3α…および30α,30α…は、荷の入庫の際に、入庫バッファに一時的に荷を載置しておくことが可能であるため、トレー列4における荷を収納するべき所定のトレー4aが、入庫位置41,41…および42,42…の正面まで回走されてくるのを待たずに載置台3a,30aを上下移動させることが可能であり、続く作業を開始するまでの時間を短縮でき、作業時間の無駄を減らすことができるようになっている。
また、入庫バッファ3α,3α…および30α,30α…と出庫バッファ3β,3β……および30β,30β…および載置台3a,30aにおける荷の載置部分は、それぞれ複数のローラ15,15…で構成されているとともに、ここでは図示しないモータにより回転駆動される駆動軸にそれぞれ張設されたベルトを介して複数のローラ15,15……が、それぞれ回転駆動するようになっており、それぞれの上に載置された荷を左右に移動可能である。
自動倉庫1は、ここでは図示しない制御部を有しており、制御部は各トレー4a毎に付帯したIDによって、各荷が収容されているトレーや、その時点で荷が収容されていないトレーの位置管理を行っている。詳しくは、制御部は入庫要求のあった荷を入庫する際に、その荷を収容するトレーのIDと荷の種類とを関連付けて記録する記録部を有しており、出庫要求に対しては、前記記録したデータ内から出庫要求のあった種類の荷を収容するトレーを検索(検索手段)し、出庫させるようになっている。
また、制御部は出庫要求や入庫要求の受信および出庫入庫の操作を管理しており、所定時間内に複数の出庫要求や入庫要求を受けた際に、前記トレー4aの位置情報を基に、その時点で最も移動効率のいい出庫および入庫の動作を行う順序を計算する機能を有している。
続いて上述した動作順序の計算を、所定時間内に出庫要求と入庫要求とが1つづつ要求された場合を例に取り、図4を用いて詳しく説明する。なお、ここではオートリトリーバー3を例に取り説明するものとする。
制御部は、オートリトリーバー3における載置台3aを出庫要求および入庫要求を受けた時点での位置から、出庫要求のある種類の荷W1が収容されたトレー4aを有するトレー列4,4…の段数へそれぞれ移動させる昇降移動距離と、荷W1を前記出庫位置43,43…へ移動するためのトレー列4,4…の回走距離とを基に出庫動作に伴う自動倉庫1の移動時間を算出する。
詳しくは、まず制御部は前述した検索手段により、記録データ内で出庫要求のあった種類の荷W1を収容しているトレー4a,4a…を検索し(ステップS1)、出庫要求のあった種類の荷W1を有するトレー列4,4…において、その時点での各荷W1を出庫位置43,43…まで移動させるのに必要なトレー列4,4…の回走距離をそれぞれ算出する(ステップS2)。続いて、その時点で載置台3aが位置する高さから各トレー列4,4…への昇降移動距離をそれぞれ算出し(ステップS3)、ステップS2で算出した各トレー列4,4…の回走距離に、ステップS3で算出した昇降移動距離を組み合わせ、出庫動作時間を算出する(ステップS4)。なお出庫要求のあった種類の荷W1を収容している各トレー4aはそれぞれ荷W1を入庫バッファ3α,3α…へ移載することになるため、後述する入庫要求のあった荷W2を収容可能なトレー4aとしてデータベースに仮記録する(ステップS5)。なお、前記ステップS1の検索において、前記出庫要求のあった種類の荷W1が存在しない場合は、エラー通知を行い(ステップ10)、制御を終了する。
次に制御部は、各トレー列毎に、前記出庫要求のあった荷W1を収容する各トレー4a,4a…が出庫位置43,43…にある状態において、入庫要求のあった荷W2を収容可能な各トレー4a,4a…の入庫位置41,41…までの回走距離をそれぞれ算出し(ステップ6)、入庫位置41,41…までのトレー列4の回走距離が最も短いトレー4a,4a…を選定する(ステップ7)。そして、この最も短い回走距離を前記ステップS4で算出した出庫動作時間に組み合わせ、出庫入庫総移動時間をそれぞれ算出する(ステップS8)。そして、各出庫入庫総移動時間を比較して、その値が1番小さいトレー4aからの荷W1の出庫および、これから荷W2を入庫するトレー4aを決定する(ステップS9)。
続いて、所定時間内に出庫要求と入庫要求を1つづつ受けた際の自動倉庫1の動作を説明する。なお、ここでは出庫要求のあった荷W1をその時点で収容するトレー列と、入庫要求のあった荷W2をこれから収容するトレー列とが同じ段(ここでは下から3段目のトレー列4C)である場合の自動倉庫1の動作を図5から図7を用いて説明する。さらになお、ここでは特にオートリトリーバー3の動作を説明する。
図5(a)および(b)に示されるように、まず、オートリトリーバー3の載置台3aを2段目のトレー列4Bの高さに配置し、ストックライン5および載置台3aの複数のローラ15,15…(図3参照)の回転駆動により、ストックライン5における入庫ライン5aから入庫要求のあった荷W2を載置台3a上に移載させる。同時に、出庫要求のあった荷W1(図示せず)を収容するトレー列4Cを回走させ始め、後述する荷W1の出庫バッファ3βCへの移載が始まる前にトレー4a’を出庫位置43Cに移動させる。
続いて、図6(a)に示されるように、出庫プッシャー20(図3参照)を用いて荷W1をトレー4a’から出庫バッファ3βCに移載させる。また上述した入庫ライン5aから載置台3a上への荷W2の移載の完了した後、出庫要求のあった荷W1を収容するとともにこれから荷W2を入庫するトレー列4Cの高さまで載置台3aを上昇させる。
次に図6(b)に示されるように、出庫バッファ3βC、載置台3aおよび入庫バッファ3αCに設けられた複数のローラ15,15…(図3参照)とを、それぞれ同期回転させて、出庫バッファ3βCから載置台3aへの荷W1の移載とともに、載置台3aから入庫バッファ3αCへの荷W2の移載を同時に完了するようになっている。
そして図7(a)に示されるように、ロータリーラック2のトレー列4Cにおける荷W2を収容可能なトレー4a’に対し、入庫プッシャー21を用いて荷W2を入庫バッファ3αCから移載させて前記入庫要求を完了する。なお、トレー列4Cにおける荷W2を収容するトレー4a’は、少なくとも上述の入庫バッファ3αCからトレー列4Cへの荷W2の移載の開始より先に、入庫位置41Cへ移動を完了していることが望ましく(図6(b)参照)、特に、前記荷W1を出庫バッファ3βCに移載させた後、ただちにトレー列4Cの回走を開始するのが望ましい。さらになお、ここでは荷W2を収容するトレーはトレー4a’が選択されているが、この選択は前述した制御部の動作順序の選択によるため、トレー4a’よりも入庫位置41Cへの回走距離が短いトレー4aが存在する場合は、当該トレー4aが優先されることになる。
また、図7(b)に示されるように、上述した図6(b)の出庫バッファ3βCから載置台3aへの荷W1の移載および載置台3aから入庫バッファ3αCへの荷W2の移載の完了後、すなわち前述の入庫作業の開始と同時に、載置台3aを2段目のトレー列4Bの高さに降下させ、載置台3aおよびストックライン5における出庫ライン5bのローラ15,15…の回転駆動により、出庫要求のあった荷W1を出庫ライン5b上に移載させる。出庫ライン5bに移載された荷W1は、ストックライン5上を回走して適宜搬送され、出庫要求への対応が完了する。なお、図7(a)および(b)に示されるように、次に出庫する荷Wが、この出庫要求への対応を完了するまでに到着していれば、荷Wを入庫ライン5aから載置台3aへ移載させることが可能である。
一方、オートリトリーバー3Bの載置台30aは2つの荷を載置可能な大きさとなっている。以下、所定期間内に出庫要求と入庫要求とを受け、前記出庫要求に対し同じ段数のトレー列4Cと4Dから1つづつ荷W3,W4を出庫させるとともに、トレー列4Cに1つの荷W5を入庫させる場合の実際の動作を図8から図10を用いて詳述する。
まず、図8(a)に示されるように、オートリトリーバー3Bの載置台30aを2段目のトレー列4Bの高さに配置し、ストックライン5および載置台30aの複数のローラ15,15…(図3参照)の回転駆動により、ストックライン5における入庫ライン5aから入庫要求のあった荷W5を載置台30a上に移載させる。これと同時に載置台30aを出庫要求のあった一つ目の荷W3を収容するトレー列4(ここではトレー列4C)を回走させ始め、後述する荷W3の出庫バッファ30βCへの移載が始まる前にトレー4a’を出庫位置44Cに移動させる。
続いて、図8(b)に示されるように、出庫プッシャー20’(図3参照)を用いて荷W3をトレー4a’から出庫バッファ30βCに移載させる。また上述した入庫ライン5aから載置台30a上への荷W5の移載の完了した後、出庫要求のあった荷W3を収容するとともにこれから荷W5を入庫するトレー列4Cの高さまで載置台30aを上昇させる。
次に図9(a)に示されるように、出庫バッファ30βC、載置台30aおよび入庫バッファ30αCのローラ15,15…(図3参照)の回転駆動により、入庫要求のあった荷W5を入庫バッファ30αCに移載すると同時に、出庫要求のあった1つ目の荷W3を出庫バッファ30βCから載置台30aへ移載する。
そして図9(b)に示されるように、上述した図9(a)の出庫バッファ30βCから載置台30aへの1つ目の荷W3の移載および載置台30aから入庫バッファ30αCへの荷W5の移載の完了後、載置台30aを2つ目の荷W4を収容する4段目のトレー列4Dに上昇させる。さらに同時に、ロータリーラック2のトレー列4Cにおける荷W2を収容可能なトレー4a’に対し、入庫プッシャー21’を用いて荷W5を入庫バッファ30αCから移載させて前記入庫要求を完了する。
また、続く載置台30aへの2つ目の荷W4の移載動作の前に、図10(a)に示されるように、トレー列4Dを回走させて荷W4を出庫位置44Dへ移動し、トレー列4Dに設けられた出庫プッシャー20’(図3参照)を用いて荷W4をトレー4a’’から出庫バッファ30βDに移載させる。
続いて、図10(b)に示されるように、載置台30aおよび出庫バッファ30βDに設けられた複数のローラ15,15…をそれぞれ同期回転させて、1つ目の荷W3を載置台30a上で空きスペースにずらすとともに、2つ目の荷W4を載置台30aに移載させる。
最後に載置台30aを2段目のトレー列4Bの高さに降下させ、載置台30aおよびストックライン5のローラ15,15…の回転駆動により、出庫要求のあった荷W3,W4を出庫ライン5b上にそれぞれ移載させる。出庫ライン5bに移載された荷W3,W4は、ストックライン5上を回走して適宜搬送され、出庫要求が完了する。
以上、所定期間内に出庫要求と入庫要求とを受け、かつ出庫および入庫させる荷がトレー列4Cおよび4Dの複数の段に渡り収容されている場合のオートリトリーバー3Bの動作を説明したが、前記制御部の動作順序の選択によっては、同じ段数のトレー列から2つの荷を出庫させるとともに、別段のトレー列に1つの荷を入庫させる場合が起こり得る他、同じ段数のトレー列4Cから2つの荷Wを出庫させるとともに、当該トレー列4Cに荷を入庫させる場合なども起こり得ることは言うまでもない。なお、オートリトリーバー3Bは、所定時間内にそれぞれ2つまでの入庫させる荷と出庫させる荷に対応可能である。
なお、2段目のトレー列4Bとストックライン5は同じ高さかつ、所定の距離に渡り並走するように設計されているため、トレー列4Bとストックライン5との荷Wの受け渡しにおいて、出庫時はトレー列4B側に設けられた出庫プッシャー20,20’を用いて出庫ラインに荷Wを直接移載するようになっており、入庫時は、ストックライン5に設けられた入庫プッシャー25,25’により直接トレー列4Bに入庫するようになっている。そのため、トレー列4Bへの入出庫は、上述してきたオートリトリーバー3,30および入庫バッファ,出庫バッファを用いた入出庫動作と別動作で行うことができ、作業効率が高い。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
例えば、前記実施例では、主にロータリーラック2の下から3段目および4段目のトレー列4C,4Dを例にとり荷の出庫動作および入庫動作を説明してきたが、前述した制御部の動作順序によって適宜トレー列が選択されるため、入出庫動作に利用されるトレー列4,4…や、載置台3,30の昇降順序などの組み合わせは多岐にわたることは言うまでもない。
また、オートリトリーバー3Bの載置台30aは2つの荷Wを移載可能な寸法で設計されているが、荷Wを1つ載置可能な載置台を2つ並列して設けるようにしてもよく、当該載置台にそれぞれに独立して回転駆動するローラ15,15…を備えた構造としてもよい。
また、本実施例においては、ロータリーラック2の2段目のトレー列4Bの高さにストックライン5を配置して、2段目のトレー列4Bへの入庫作業時は、ストックライン5に設けられた入庫プッシャー25,25’により直接トレー列4Bに荷Wを入庫する構成となっているが、この構成に限らず、例えばメンテナンス等を行い易くするために、ストックライン5と同じ高さにあるトレー列4にはトレー4aを回走させないようにした構成や、ストックライン5をロータリーラック2より上方に配置する構成となっていてもよい。
1 自動倉庫
2 ロータリーラック
3,30 オートリトリーバー
3a,30a 載置台
3α,30α 入庫バッファ
3β,30β 出庫バッファ
4 トレー列
4a トレー
5 ストックライン
5a 入庫ライン
5b 出庫ライン
15 ローラ
20,20’ 出庫プッシャー
21,21’ 入庫プッシャー
41,42 入庫位置
43,44 出庫位置
W 荷

Claims (2)

  1. 荷を収容する多数のトレーを有する、それぞれ回走可能なトレー列を複数段に渡り積層してなるロータリーラックを備える自動倉庫であって、
    前記ロータリーラックが、前記トレーから出庫された荷を一時的に保持する出庫バッファと、前記トレーに入庫する荷を一時的に保持する入庫バッファとを段ごとに備え、かつ前記任意の出庫バッファおよび入庫バッファとの間で荷の受け渡しをする昇降移載装置を備え
    出庫される荷および入庫される荷をそれぞれ適宜指定先に搬送する分断された搬送路を備えており、該搬送路が前記トレー列の内の少なくとも1段と同じ高さに設計され、
    前記昇降移載装置における荷を載置する載置台は、前記各出庫バッファと入庫バッファとの間で昇降され、各出庫バッファと入庫バッファの間を直線的に移動可能に一時的に繋ぐ位置と、前記搬送路を直線的に移動可能に一時的に繋ぐ位置とに選択的に配置可能であり、
    前記載置台は、該載置台上で荷を左右に移動させる移動手段を備えていることを特徴とする自動倉庫。
  2. 前記トレー列の同一段において、出庫バッファに保持されている荷を昇降移載装置に移載する動作と、かつ該昇降移載装置に保持されている荷を入庫バッファに移載する動作とを同期させて行うことを特徴とする請求項1に記載の自動倉庫。
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