JP6313087B2 - 自動倉庫と自動倉庫での昇降台の退避方法 - Google Patents

Description

この発明は自動倉庫と自動倉庫での昇降台の退避方法に関し、特に地震によるスタッカークレーンの損傷を軽減することに関する。

２０１１年３月１１日の東日本大震災のため、北関東、東北地方を中心に多くの自動倉庫が機能を停止した。ラックの損傷、スタッカークレーンの脱線等を伴う、自動倉庫自体のハードウェアが損傷した例は少なく、むしろラックから落下した荷物のために、スタッカークレーンが走行不能になる例が多かった。

自動倉庫の機能が停止したため、東日本大震災では、
・ 震災からの復旧に必要な資材を自動倉庫から取り出せない、
・ 原材料、部品等を自動倉庫から取り出せないため、工場の操業が停止する、
・ 生活必需品を自動倉庫から取り出せないため、消費者の手に届けることが出来ない、等のことが生じた。従って、今後このような大規模な地震に対して、自動倉庫を早期に復旧できるようにすることが必要である。

関連する先行技術を示す。出願人の一人は、特許文献１（特許4811420）において、昇降台が隣り合う連の間に面するように、スタッカークレーンを停止させることを提案した。また地震時にスタッカークレーンが走行可能な範囲で、低い段までしか荷物が収納されていない２連の間に、停止させることを提案した。複数のラックを備えている自動倉庫では、荷物の収納位置は、ラックの番号を列、スタッカークレーンの走行経路に沿った位置を連、高さ方向の位置を段で表される。隣り合う２連の間に停止することにより、荷物が昇降台へ落下することを防ぎ、低い段までしか荷物が収納されていない２連を選ぶことにより、高い位置から落下して来る荷物との衝突を防止する。

特許文献２（特開平08-133417）において出願人の一人は、スタッカークレーンを、自動倉庫のステーションに面した原点位置で待機させることを提案した。原点位置で待機すると、次の作業がステーションからの入庫である場合に、荷積み位置までのスタッカークレーンの走行が不要になる。

特許4811420 特開平08-133417

発明者は、東日本大震災からの自動倉庫の復旧作業を通じて、スタッカークレーンの機能を早期に回復させることが、自動倉庫の復旧の鍵であることを痛感した。スタッカークレーンが復旧すると、高層のラックの荷物を整理整頓できる。そしてスタッカークレーンの走行レール、給電線等が地震自体により損傷することは少なく、スタッカークレーンで最も被害を受けやすいものは昇降台に取り付けられたセンサ等の設備であることを見出した。即ち、昇降台には荷物のはみ出しを検出するセンサ、間口内に既にある荷物を検出する先入品センサ、間口のアドレスを読み取るバーコードリーダ、等が取り付けられ、これらが正常に機能しないと、スタッカークレーンを動作させることは難しい。これらの設備に、ラックから落下した荷物が衝突すると、衝撃で破損することがある。

本発明の課題は、スタッカークレーンの昇降台上の設備を地震等により落下する荷物から守り、地震後に自動倉庫を速やかに復旧できるようにすることにある。

この発明は、荷物を収納する間口を、水平方向に沿って多連に、かつ高さ方向に沿って多段に備えるラックと、ラックに沿って走行自在な台車と昇降自在な昇降台とを備えるスタッカークレーンと、スタッカークレーンを制御するコントローラ、とを備える自動倉庫であって、
各連での昇降台の退避位置を記憶するための記憶手段と、
地震情報を受信する受信部とを備え、
さらにコントローラは、荷積み位置までの走行と昇降、荷積み、荷下ろし位置までの走行と昇降、荷下ろし、の４個のコマンドから成る搬送指令を、スタッカークレーンに割り付けて実行させると共に、受信部が地震情報を受信した際に、実行中のコマンドを完了まで実行し、以降のコマンドをキャンセルして、昇降台を記憶手段が記憶している退避位置へ上昇させるように構成されていることを特徴とする。

またこの発明の自動倉庫での昇降台の退避方法では、荷物を収納する間口を、水平方向に沿って多連に、かつ高さ方向に沿って多段に備えるラックと、ラックに沿って走行自在な台車と昇降自在な昇降台とを備えるスタッカークレーンと、スタッカークレーンを制御するコントローラ、とを備える自動倉庫に対して、
コントローラにより、荷積み位置までの走行と昇降、荷積み、荷下ろし位置までの走行と昇降、荷下ろし、の４個のコマンドから成る搬送指令を、スタッカークレーンに割り付けて実行させ、
各連での昇降台の退避位置をコントローラの記憶手段により記憶し、
受信部が地震情報を受信すると、コントローラにより、実行中のコマンドを完了まで実行し、以降のコマンドをキャンセルして、昇降台を記憶手段が記憶している退避位置へ上昇させる。

この発明では、地震情報を受信すると、昇降台を記憶手段が記憶している退避位置へ上昇させる。このため落下する荷物から昇降台を守ることができる。なお昇降台が既に退避位置にある場合、それ以上に上昇させる必要はない。

好ましくは、前記コントローラは、荷物を搬送した後の次の搬送までの待機時間に、昇降台を退避位置へ上昇させて待機させるように構成されている。このようにすると、昇降台を安全な位置で待機させて、震災から守ることができる。

記憶手段が各連での最上段の位置を退避位置として記憶すると、連毎に可変の退避位置を読み出す必要が無く、短時間でスタッカークレーンに退避を指令できる。

記憶手段をラックの各間口での荷物の有無を記述するファイルにより構成し、コントローラは、各連での荷物が収納されている間口中の最上段の間口よりも上の間口に面した位置を退避位置として、昇降台を上昇させるようにしても良い。このようにすると、最上段まで上昇しなくても落下する荷物を避けることができる場合、昇降台を上昇させる距離を短くでき、短時間で退避できる。

実施例の自動倉庫の平面図 実施例の自動倉庫での、スタッカークレーンとラックとの側面図 スタッカークレーンの昇降台の拡大側面図 実施例での地上コントローラのブロック図 実施例の自動倉庫での、地震時の処理を示すフローチャート

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図１〜図５に、実施例の自動倉庫２とその機能とを示す。自動倉庫２は例えば複数列のラック４を備え、各ラック４には間口６が高さ方向と水平方向とに沿って２次元に配列されている。なお間口は荷物を収納する個々のスペースである。８はステーションで、荷物を入出庫する場所であり、例えばコンベヤが設けられている。１０はスタッカークレーンで、例えば一対のラック４，４の間を走行するように配置され、１２は下部走行レールで、スタッカークレーン１０が走行するレールである。

例えばステーション８に接続するように、有軌道台車１６の軌道１４が設けられている。有軌道台車１６は、ステーション８と長距離コンベヤ１８との間で荷物を搬送し、長距離コンベヤ１８は図示しないトラックバース等との間で、荷物を搬送する。なお軌道１４，有軌道台車１６，及び長距離コンベヤ１８は設けなくても良い。自動倉庫２は、最小限１個のラック４と、少なくとも１個所のステーション８，及び少なくとも１台のスタッカークレーン１０を備えるものであれば良く、実施例の自動倉庫２のように大規模なものである必要はない。

間口６のアドレスは、列、連、段により定められ、連は、図１に示すように、ラック４の長手方向に平行な方向に沿っての位置を間口単位で表し、列はこれに水平面内で直角な方向での位置を間口単位で表し、列はラック４の番号でもある。

自動倉庫２は地上コントローラ２０により制御され、特にスタッカークレーン１０，ステーション８，有軌道台車１６，及び長距離コンベヤ１８を、地上コントローラ２０により制御する。２２は受信部で、インターネット等を通じ、緊急地震速報等の地震情報を受信する。なお緊急地震速報は気象庁が提供する地震の速報で、本震が到達するまでの残り時間等を通知する。地上コントローラ２０は、上位コントローラ２４等の他のコントローラと接続されて、荷物の入出庫を依頼され、これに応じて搬送指令を作成し、スタッカークレーン１０等を制御する。

図２はラック４とスタッカークレーン１０の側面を示す。スタッカークレーン１０は下部台車２６を備えて、下部走行レール１２に沿って走行し、例えば一対のマスト３０，３０に支持されて昇降台２８が昇降する。３３は走行モータで、下部台車２６を走行させ、３４は昇降モータで、昇降台２８を昇降させる。またマスト３０，３０の上端に上部台車が３２が設けられ、上部走行レール３６に沿って走行する。なお上部台車３２と上部走行レール３６は設けなくても良い。またＷは荷物である。スタッカークレーン１０への給電線は好ましくは上部走行レール３６に沿って配置し、落下する荷物により損傷を防止する。

ラック４の支柱４０には棚受４２が固定され、左右一対の棚受４２，４２により荷物Ｗを支持する。なお段は間口６の高さ方向の位置を間口単位で示し、最上段の間口を符号７で示す。

図３は昇降台２８の設備を示し、４４は荷物Ｗを移載するためのスライドフォークである。４５はバーコードリーダで、間口６，７付近に取り付けられたバーコード等を読み取る。４６，４７は発光素子で、受光素子４６’，４７’と組み合わされて、昇降台２８から荷物Ｗがはみ出すと検出する。昇降台２８には、間口６，７内の先入品を検出するためのセンサあるいはカメラ、昇降台２８の高さを測定するためのレーザ距離計、昇降台２８の傾斜あるいは振動を検出するセンサ等を、さらに設けても良い。

図４は地上コントローラ２０の構成を示す。退避処理部５２は緊急地震速報受信時に昇降台を最上段の間口へ退避させる。搬送指令管理部５０は、上位コントローラ２４等からの要求に応じて搬送指令を作成し、スタッカークレーンに割り付けて実行させる。

地上コントローラ２０の主なファイルを図４に示し、これらは図示しない記憶装置に記憶される。棚ファイル５６は間口毎の荷物の有無等を記述し、搬送指令ファイル５８は搬送指令の内容と実行状況、実行結果等を記述する。在庫ファイル６０は、自動倉庫全体での在庫を例えば物品の品番毎に記述する。入出庫ファイル６２は自動倉庫への入出庫の実績を記述する。なお昇降台の退避先は、退避処理部５２が記憶している制御プログラム中に記述され、例えば各連の最上段の間口が退避先の位置である。ステーションの上部にはラックの間口が無いので、ステーションよりも高い位置が退避先となる。ステーションの上部へ側方のラックから落下する荷物を避けるため、ラックの最上段に対応する高さを、ステーションでの退避位置として記憶することが好ましい。

ラックの最上段の間口の位置を退避位置とするのは、間口から落下する荷物により、昇降台上のセンサ等の設備が損傷することを避けるためである。主として本震により、またその後の余震により、ラックから荷物が落下する。落下した荷物がセンサ等の設備に当たり設備を破損させると、スタッカークレーンは走行が困難になる。そこで落下した荷物が昇降台に衝突しないように、昇降台を退避させる。退避は、例えば以下のように行う。１個の搬送指令は、荷積み位置までの走行と昇降、スライドフォークによる荷積み、荷下ろし位置までの走行と昇降、スライドフォークによる荷下ろし、の４個のコマンドに分解できる。そして原則として実行中のコマンドを完了まで実行し、以降のコマンドをキャンセルして、昇降台を退避させる。従って停止中の連、あるいは現在の走行先の連を、退避先の連とする。このようにすると、実行中のコマンドを中止する必要がないので、処理が単純になる。

退避位置の選択には種々の変更が可能である。例えば最上段の間口まで荷物が収納されている連に退避する場合、スタッカークレーンの走行方向に沿って２間口、３間口等の所定の範囲内で、最上段に荷物が収納されていない連を棚ファイル等から検索する。そのような連が有れば、その連の最上段の間口に面した位置を退避位置としても良い。なおスタッカークレーンの左右双方に間口があるので、左右いずれの最上段の間口にも荷物が無い連が退避先として好ましい。

退避位置を連毎に変えても良く、例えば棚ファイルから、各連での左右の間口で、荷物が収納されている最も高い段の間口を検索し、その間口よりも１段以上、上の間口に面した位置を退避位置とする。すると荷物が落下して昇降台に衝突する可能性が解消する。

図５に、退避処理のアルゴリズムを示す。搬送指令は、荷積み位置までの走行と昇降（F1）、スライドフォークによる荷積み(F2)、荷下ろし位置までの走行と昇降(F3)、スライドフォークによる荷下ろし(F4)、の４個のコマンドに分解できる。これらのいずれかのコマンドを実行中の場合、緊急地震速報を受信すると、実行中のコマンドを完了まで実行し、以降のコマンドを中止して、昇降台を最上段の間口に面した位置へ上昇させる（S1）。ステーションで停止中またはステーションへ走行中の場合、ステーションの上部へ昇降台を上昇させて、退避する。退避する連は現在停止中の連、もしくは現在の走行先の連である。

実行中のコマンドを取り消さないので、処理は簡単である。また最上段の間口に面した位置を退避位置とするので、退避位置は予めプログラム中に記憶され、その都度選択する必要がない。退避先への移動とは、現在停止中の連、あるいは現在の走行先の連で、最上段の位置へ昇降台を上昇させることである。従って、大規模な自動倉庫の場合でも、多数のスタッカークレーンに短時間で退避位置への退避を指令できる。そして昇降台が損傷しないと、スタッカークレーンが受ける被害は少なく、下部走行レールの付近に落下した荷物を撤去すると、スタッカークレーンを用いてラックの整理が可能になる。従って短期間で、自動倉庫を震災から復旧できる。

なお自動倉庫２は図示しない感震計を備えていて、緊急地震速報を受信しない状態で、弱い地震を感知すると、スタッカークレーン８を原点位置（ステーション８に面した位置）へ走行させる。原点位置の上部にはラック４がないので、昇降台２８を落下する荷物から保護することができる。

２ 自動倉庫
４ ラック
６ 間口
７ 最上段の間口
８ ステーション
１０ スタッカークレーン
１２ 下部走行レール
１４ 軌道
１６ 有軌道台車
１８ 長距離コンベヤ
２０ 地上コントローラ（スタッカークレーンを制御するコントローラ）
２２ 受信部
２４ 上位コントローラ
２６ 下部台車（ラックに沿って走行自在な台車）
２８ 昇降台
３０ マスト
３２ 上部台車
３３ 走行モータ
３４ 昇降モータ
３６ 上部走行レール
４０ 支柱
４２ 棚受
４４ スライドフォーク
４６，４７ 発光素子
４６’，４７’受光素子
５０ 搬送指令管理部
５２ 退避処理部
５６ 棚ファイル
５８ 搬送指令ファイル
６０ 在庫ファイル
６２ 入出庫ファイル

Claims (4)

1. 荷物を収納する間口を、水平方向に沿って多連に、かつ高さ方向に沿って多段に備えるラックと、ラックに沿って走行自在な台車と昇降自在な昇降台とを備えるスタッカークレーンと、スタッカークレーンを制御するコントローラ、とを備える自動倉庫であって、
   各連での昇降台の退避位置を記憶するための記憶手段と、
   地震情報を受信する受信部とを備え、
   さらにコントローラは、荷積み位置までの走行と昇降、荷積み、荷下ろし位置までの走行と昇降、荷下ろし、の４個のコマンドから成る搬送指令を、スタッカークレーンに割り付けて実行させると共に、受信部が地震情報を受信した際に、実行中のコマンドを完了まで実行し、以降のコマンドをキャンセルして、昇降台を記憶手段が記憶している退避位置へ上昇させるように構成されていることを特徴とする、自動倉庫。
2. 前記記憶手段は、各連での最上段の位置を退避位置として記憶することを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
3. 前記記憶手段はラックの各間口での荷物の有無を記述するファイルにより構成され、
   前記コントローラは、各連での荷物が収納されている間口中の最上段の間口よりも上の間口に面した位置を退避位置として、昇降台を上昇させるように構成されていることを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
4. 荷物を収納する間口を、水平方向に沿って多連に、かつ高さ方向に沿って多段に備えるラックと、ラックに沿って走行自在な台車と昇降自在な昇降台とを備えるスタッカークレーンと、スタッカークレーンを制御するコントローラ、とを備える自動倉庫に対して、
   コントローラにより、荷積み位置までの走行と昇降、荷積み、荷下ろし位置までの走行と昇降、荷下ろし、の４個のコマンドから成る搬送指令を、スタッカークレーンに割り付けて実行させ、
   各連での昇降台の退避位置をコントローラの記憶手段により記憶し、
   受信部が地震情報を受信すると、コントローラにより、実行中のコマンドを完了まで実行し、以降のコマンドをキャンセルして、昇降台を記憶手段が記憶している退避位置へ上昇させる、自動倉庫での昇降台の退避方法。

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