JP6573406B2 - 自動集約型倉庫装置 - Google Patents

Description

本発明は自動集約型倉庫装置に関し、特に、構造が簡単で、高密度化の自動倉庫に関する。

現在の倉庫保管や物流の分野でよく見かける倉庫の管理方式は立体式倉庫、すなわち、若干数の棚を設置して、人力またはその棚間の通路を往来するスタッカクレーンを利用し、貨物の取り出しや格納を行うものである。そのような倉庫の管理方式は、効率を高める必要があり、使い勝手が悪い。

従来技術では、ロボットを利用して棚を固定のポートまで搬送して荷役を行ってからロボットにより棚を原位置に搬送する移動式棚自動倉庫システムが提供される。当該管理方式は、ハードウェアに対する要求が高すぎ、ロボットに、光学センサー、赤外線センサーなどのデバイスが搭載される必要があり、ロボットが自分で障害を回避し、経路を探して設定された目的地に達することが出来なければ、システムの制御下で棚及び荷物を指定の位置まで運搬することも出来ないという欠点がある。当該方式は実施しにくく、ハードウェアの購入に多額のコストがかかる。しかも、棚にはロボット及び収容箱の移動空間を予め空ける必要があるため、収容箱の配列密度を低減させる。

従って、コストが低く、管理しやすい自動集約型倉庫装置を提供する必要がある。

本発明は、これに鑑みて、倉庫構造及び管理コストを低減でき、制御システムを簡略化できる自動集約型倉庫装置を提供する。

本発明は、棚と前記棚に支持された若干数の収容箱とを備える自動集約型倉庫装置を提供する。前記棚により少なくとも一つの固定のピッキング位置が定義されており、各前記収容箱が前記棚に対して前記棚に移動可能に支持されており、前記ピッキング位置が前記収容箱の移動経路に設けられている。

一実施例において、前記収容箱の移動経路が循環経路であり、収容箱全体が当該循環経路に沿って前記棚に移動するように構成されている。

一実施例において、前記循環経路が長方形の経路である。

一実施例において、前記長方形の経路は長手経路と短手経路とを含み、前記自動集約型倉庫装置は、前記長手経路にある収容箱を駆動する縦方向駆動装置を備える。

一実施例において、前記縦方向駆動装置が前記長手経路の端部に配置されている。

一実施例において、前記縦方向駆動装置はエアシリンダ−により駆動されたプッシュロッドを備える。

一実施例において、前記長手経路にある隣接する二つの収容箱は、前方の収容箱が後方の収容箱の押しによって移動するように構成されている。

一実施例において、前記自動集約型倉庫装置は、前記短手経路にある収容箱を駆動する横方向駆動装置を備える。

一実施例において、前記横方向駆動装置が前記収容箱の下にある。

一実施例において、前記自動集約型倉庫装置は、前記横方向駆動装置の駆動により前記短手経路に沿ってスライドする、前記収容箱を載置するためのブラケットを備える。

一実施例において、前記長方形の経路は長手経路と短手経路とを含み、前記短手経路は、二つの収容箱スペースの長さを有し、一つの収容箱スペースは前記ピッキング位置である。

一実施例において、前記移動経路に前記収容箱の底部及び／または側部に接触する転輪が設けられている。

一実施例において、前記収容箱は、上下方向に分布された少なくとも２層収容箱を含み、各層収容箱はそれぞれの循環経路に沿って独立に移動するように構成されている。

一実施例において、前記棚には、前記移動経路に沿ってスライドレールが設けられており、前記収容箱が前記スライドレールに沿って移動できるように構成されている。

本発明は、さらに、若干数の収容箱とコントローラとを備える自動集約型倉庫装置を提供する。前記若干数の収容箱は、循環経路に沿って移動可能である。前記コントローラは、注文荷物を収容する収容箱が判定された後、前記判定された収容箱をあるピッキング位置まで移動するように、前記若干数の収容箱同士を前記循環経路に沿って移動するように制御するように構成されている。

一実施例において、少なくとも一部の収容箱が順に隣り合わせて配置されており、前方の収容箱が当該収容箱と隣接する後方の収容箱の押しによって移動するように構成されている。

一実施例において、前記循環経路が長方形の経路である。

一実施例において、前記収容箱は、各ステップの移動歩幅が一つの収容箱スペースであるように段階的に移動するように構成されている。

結論としては、本発明は、収容箱同士を循環経路に沿って循環移動させることで、目標収容箱を固定のピッキング位置まで移動させる自動集約型倉庫装置を提供する。このように、収容箱の駆動及び制御方式を簡略化させ、製造コスト及び倉庫のランニングコストを大幅に低下させる。しかも、棚には、従来技術のように収容箱の移動空間を設定する必要がない。従って、収容箱の配列密度を大幅に向上させる。

自動集約型倉庫装置に係わる一実施例の斜視模式図である。 自動集約型倉庫装置に係わる一実施例の上面図である。 自動集約型倉庫装置に係わる一実施例の側面図である。

本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明において説明された、または図面に図示されたの詳細な構造または部品の配列に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の方式により実現する実施例であることができる。また、本明細書で使用される言語の使用方法や専門用語は、説明を目的としたものであり制限的なものとしてみなされるべきではないことを理解されたい。本明細書では、「含む」、「備える」、「有する」およびこれらの変化形は、それら以降に記載される項目とその同等物、さらに追加項目を包含することを意味している。特に、「ある部品」を説明する場合、本発明において、部品の数は、１つに限定されず、複数であってもよい。

図１は自動集約型倉庫装置に係わる一実施例の斜視模式図。自動集約型倉庫装置は、棚１０と前記棚に支持された若干数の収容箱１２とを備える。棚１０により少なくとも一つの固定のピッキング位置が定義されており、操作者は、この固定のピッキング位置において注文荷物をピッキングする。これらの収容箱１２は、棚１０に対して棚１０に移動可能に支持されており、ピッキング位置が収容箱１２の移動経路のある位置に設けられている。図１に示す実施例において、ピッキング位置１３が棚１０の端部に設けられている。上述の実施例において、棚１０には、移動経路に沿ってスライドレールが設けられ、収容箱１２をスライドレールに沿って移動させる。

本実施例において、収容箱１２の移動経路が循環経路であり、かつ収容箱全体１２が当該循環経路沿って前記棚に移動するように構成されている。図２は、自動集約型倉庫装置に係わる一実施例の上面図である。収容箱１２が２列に配列されており、各列の収容箱１２が順に隣り合わせて配置されており、かつ長方形の経路１４に沿って循環移動するように構成されている。長方形の経路１４が長手経路１６と短手経路１８とを有する。

長方形の経路１４の長手経路１６にある収容箱１２は、棚１０に配置された縦方向駆動装置２０の駆動によって移動する。各収容箱１２は、各ステップの移動歩幅が一つの収容箱スペースであるように段階的に移動する。当該縦方向駆動装置２０が長手経路１６の端部に配置されている。示された実施例では、当該縦方向駆動装置２０は、エアシリンダ−により駆動されたプッシュロッド２０を備える。当該プッシュロッド２０が長方形の経路１４の両対角に配置されており、このように、各プッシュロッド２０が１列の収容箱を押す。示された実施例において、当該プッシュロッド２０は、実際に、長方形の経路１６に、プッシュロッド２０から最も近くに位置する収容箱のみを押す。長手経路１６に残りの収容箱１２に対しては、前方の収容箱１２が当該収容箱１２と隣接する後方の収容箱１２の押しによって移動するように構成されている。ここで、プッシュロッド２０によって収容箱１２を押すことは一つの実施形態のみであり、他の適切な方式で収容箱１２を駆動してもよい。例えば、一つの駆動機構を利用して長手経路１６にある複数の収容箱１２または収容箱１２全体を同時に押してもよいし、または各収容箱１２には独立の駆動機構を配置してもよい。

長方形の経路１４の短手経路１８にある収容箱１２は、棚１０に設けられた横方向駆動装置２２の駆動によって移動する。示された実施例において、当該横方向駆動装置２２が収容箱１２の下にある。具体的には、棚１０には、短手経路１８に沿って往復移動できるブラケット２４が設けられている。当該ブラケット２４が収容箱１２を載置するために用いられる。棚１０には短手経路１８に沿ってレール２６が設けられており、当該ブラケット２４がレール２６に沿って往復スライドする。ブラケット２４の往復スライドを駆動するように、ブラケット２４の底部には駆動装置が設けられている。他の実施例では、横方向駆動装置２２は、他の適切な構造及び駆動方式を利用することができる。

示された実施例において、短手経路１８は二つの収容箱スペースの長さを有し、そのうち、一つの収容箱スペースは、例えば図２に示すピッキング位置１３のような前記ピッキング位置である。ピッキング位置１３の近傍にはトレイ２８が棚１０に配置されている。注文荷物を収容している収容箱１２がピッキング位置１３まで移動すると、収容箱１２が駆動機構によりトレイ２８上に押されるかまたは操作者により手動でトレイ２８上に引き寄せられることでピッキング操作が行われる。ピッキング操作が完了した後、収容箱１２がピッキング位置１３に戻って循環移動を行う。

収容箱１２をスムーズに移動させるように、収容箱１２の移動経路に収容箱１２に接触する転輪が設けられている。例えば、図１及び図２に示すように、収容箱１２の側部に接触する転輪３０が示される。図３は自動集約型倉庫装置１０に係わる一実施例の側面図であり、それには、収容箱１２の底部に接触する転輪３２が示される。これらの転輪３０、３２は棚１０に設けられてもよく、収容箱１０に設けられてもよい。

本実施例では、自動集約型倉庫装置は、上下方向に２層収容箱１２が設けられており、各層収容箱１２はそれぞれの循環経路に沿って独立に移動するように構成されている。従って、自動集約型倉庫装置の端部には、二つの縦方向駆動装置２０及び二つの横方向駆動装置２２が設けられている。同時に、自動集約型倉庫装置の端部には、二つのピッキング位置が設けられている。自動集約型倉庫装置には、１層収容箱１２または多層収容箱１２が設けられてもよく、自動集約型倉庫装置の層数が実際の需要に応じて設定されることは理解されるべきである。

自動集約型倉庫装置は、収容箱１２の移動を制御するようにコントローラをさらに備える。当該コントローラは、注文荷物を収容する収容箱１２が判定された後、前記判定された収容箱１２をピッキング位置１３まで移動するように、当該層収容箱同士を循環経路１４に沿って移動するように制御する。

以下、１層収容箱１２の移動を例として収容箱の移動過程を説明する。

図２に示された状態のように、操作者が荷物をピッキングするために、一つの収容箱１２はトレイ２８上にある。荷物がピッキングされた後、収容箱１２が、駆動機構の駆動によりピッキング位置１３に戻るまたは操作者により手動でピッキング位置１３まで押戻される。そして、コントローラは横方向駆動機構２２がピッキング位置１３にある収容箱１２を短手経路１８にある他の収容箱スペースまで駆動するように制御することができ、この時に、収容箱１２が他方の列の収容箱と整列する。その後、コントローラは、当該収容箱１２を長手経路１６に押すように縦方向駆動機構２０を制御する。この結果、長手経路１６の他端にある収容箱１２が棚１０の他端の短手経路１８に押される。同時にまたは後に、ピッキング位置１３と整列する当該列の収容箱１２も、棚１０の他端にある縦方向駆動機構２０によってピッキング位置１３に向かって押された結果、新たな収容箱１２がピッキング位置１３に入る。当該新たな収容箱１２が目標収容箱（即ち、注文荷物を収容する収容箱１２）ではない場合、当該収容箱１２が短手経路１８の次の収容箱スペースに移動される。当該収容箱１２が目標収容箱である場合、当該収容箱１２がトレイ２８上に移動されてピッキング操作が行われる。新たな収容箱１２がピッキング位置１３に入った場合、棚１０の他端の短手経路１８にはピッキング位置１３と整列する収容箱スペースが空スペースであることを意味し、棚１０の他端の横方向駆動機構２２が動作を開始して収容箱１２を当該空スペースまで駆動する。このように、収容箱１２を循環移動させる。

上述の実施例において、収容箱１２同士が循環移動し、棚１０には、従来技術のように、収容箱の移動空間を空ける必要がない。従って、収容箱１２が高密度に配列されることができる。例えば、短手経路１８は二つの収容箱スペースの長さを有し、当該２列の収容箱１２は、ほぼ隣接的に配置される。

上述の実施例において、収容箱１２が長方形の循環経路に沿って移動し、かつ２列配置される。このように、収容箱１２が高密度に配列されることができる。論理的に、収容箱１２の循環移動を実現すれば、収容箱１２が任意形状の循環経路に沿って配置可能である。

上述の実施例において、ピッキング位置のみが設けられるが、複数のピッキング位置が設けられて複数の操作者が同時に操作することもできる。例えば、棚の各端部毎に一つずつのピッキング位置が設けられることができる。多層収容箱１２が設けられた実施例において、各層収容箱のピッキング位置が棚の異なる位置に設けられることができ、例えば、即ち、一部の収容箱のピッキング位置が棚の一端に設けられるが、他の一部の収容箱のピッキング位置が棚の他端に設けられる。

上述の駆動方式から分かるように、上述の実施例における収容箱１２は移動歩幅が一つの収容箱スペースであるように段階的に移動する。他の実施例において、収容箱１２は連続的に移動してもよく、例えば、収容箱１２が環状に配列されて環状移動経路に沿って移動することができる。ピッキング位置も環状移動経路のある位置に定義される。

結論としては、本発明は、高密度に配列された収容箱を備える自動集約型倉庫装置であって、収容箱同士を循環経路に沿って循環移動させることで、目標収容箱を固定のピッキング位置まで移動させる自動集約型倉庫装置を提供する。このように、収容箱の駆動及び制御方式を簡略化させ、製造コスト及び倉庫のランニングコストを大幅に低下させる。しかも、棚には、従来技術のように収容箱の移動空間を設定する必要がない。従って、収容箱の配列密度を大幅に向上させる。

本明細書では説明した概念は本発明の趣旨及び特性から逸脱することなく、他の形で実施することができる。本発明により開示された具体的な実施例が例示性のものであり、本発明を限定するものでないことは理解されるべきである。従って、本発明は、上述の説明により限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲により規定される。特許請求の範囲に含まれる要旨及び内包範囲におけるあらゆる変化が当該特許請求の範囲に属する。

Claims (12)

1. 棚と前記棚に支持された複数の収容箱とを備える自動集約型倉庫装置であって、
   前記棚により少なくとも一つの固定のピッキング位置が定義されており、各前記収容箱が前記棚に対して前記棚に移動可能に支持されており、前記ピッキング位置が前記収容箱の移動経路に設けられ、前記ピッキング位置の近傍にはトレイが前記棚に配置されており、
   前記収容箱の移動経路が循環経路であり、収容箱全体が当該循環経路に沿って前記棚に移動するように構成され、
   少なくとも一部の収容箱が順に隣り合わせて配置されており、前方の収容箱の前記移動経路での移動は、当該収容箱と隣接する後方の収容箱の押しによって移動するように構成され、
   コントローラを更に備え、
   前記コントローラは、注文荷物を収容する収容箱が判定された後、前記判定された収容箱を前記ピッキング位置まで移動するように、前記複数の収容箱同士を前記循環経路に沿って移動するように制御するように構成され、
   前記注文荷物を収容する収容箱が前記ピッキング位置まで移動すると、前記注文荷物を収容する収容箱は、駆動機構により前記トレイ上に押されピッキング操作が完了すると前記ピッキング位置に戻って循環移動を行うことを特徴とする自動集約型倉庫装置。
2. 前記循環経路が長方形の経路であり、
   前記長方形の経路は長手経路と短手経路とを含み、
   前記長手経路にある収容箱を駆動する縦方向駆動装置を備え、
   前記縦方向駆動装置が前記長手経路の端部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の自動集約型倉庫装置。
3. 前記縦方向駆動装置はエアシリンダ−により駆動されたプッシュロッドを備えることを特徴とする請求項２に記載の自動集約型倉庫装置。
4. 前記長手経路にある隣接する二つの収容箱は、前方の収容箱が後方の収容箱の押しによって移動するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の自動集約型倉庫装置。
5. 前記短手経路にある収容箱を駆動する横方向駆動装置を備えることを特徴とする請求項２に記載の自動集約型倉庫装置。
6. 前記横方向駆動装置が前記収容箱の下にあることを特徴とする請求項５に記載の自動集約型倉庫装置。
7. 前記横方向駆動装置の駆動により前記短手経路に沿ってスライドする、前記収容箱を載置するためのブラケットを備えることを特徴とする請求項５に記載の自動集約型倉庫装置。
8. 前記循環経路が長方形の経路であり、
   前記長方形の経路は長手経路と短手経路とを含み、
   前記短手経路は、二つの収容箱スペースの長さを有し、一つの収容箱スペースは前記ピッキング位置であることを特徴とする請求項１に記載の自動集約型倉庫装置。
9. 前記棚には、前記移動経路に前記収容箱の底部及び／または側部に接触する転輪が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動集約型倉庫装置。
10. 前記収容箱は、上下方向に分布された少なくとも２層収容箱を含み、各層収容箱はそれぞれの循環経路に沿って独立に移動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動集約型倉庫装置。
11. 前記棚には、前記移動経路に沿ってスライドレールが設けられており、前記収容箱が前記スライドレールに沿って移動できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動集約型倉庫装置。
12. 前記収容箱は、各ステップの移動歩幅が一つの収容箱スペースであるように段階的に移動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動集約型倉庫装置。