JP6671981B2 - 自動倉庫システム - Google Patents

Description

本発明は、自動倉庫システムに関する。

自動倉庫システムでは、格納棚に物品を出し入れするために、スタッカークレーン等の搬送装置が好適に用いられる。特許文献１に記載される自動倉庫システムでは、搬送装置には、収納棚の収納部に荷を搬入または収納部から荷を搬出するために収納部に進退するシャトルが搭載されている。

特開２０１０−４２９２１号公報

収納棚の収納部と収納部内の荷との距離は、収納部内に収納される荷によって異なる。この距離が小さい場合、荷を収納部に搬入または荷を収納部から搬出するべくシャトルと収納部へ進入させる際に、荷が収納部を構成する部品やシャトルと衝突するおそれがある。特に、荷がシャトルと衝突すると、荷を傷めてしまう。

シャトルが収納部を構成する部品や荷と衝突するのを抑止するために、シャトルを正確に位置決めして収納部に進入させることが考えられる。しかしながら、収容棚のガタやスタッカー側の位置の誤差等により、シャトルを正確に位置決めして収納部に進入させることは困難である。

本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、荷が収納部を構成する部品やシャトルと衝突するのを抑止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、本発明のある態様の自動倉庫システムは、荷が収納される複数の収納部を有する収納棚と、荷を搬送するための搬送装置と、を備える。搬送装置は、収納部に荷を搬入または収納部から荷を搬出するために収納部に進退するシャトルを有する。収納棚は、シャトルが収容部に進入する際に水平方向にシャトルの位置をガイドするガイド部材を有する。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、荷が収納部を構成する部品やシャトルと衝突するのを抑止できる。

実施の形態に係る自動倉庫システムに収納されるロール体を示す斜視図である。 実施の形態に係る自動倉庫システムを示す正面図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、図２の格納棚の複数の収納部のうちのひとつを拡大して示す図である。 図２のシャトル装置とその周辺を示す正面図である。 図２のシャトル装置とその周辺を示す上面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４のシャトル装置のシャトルを示す斜視図である。 図８（ａ）〜（ｃ）は、図４のシャトル装置のシャトルを示す斜視図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は、実施の形態に係る自動倉庫システムに収納されるロール体２を示す斜視図である。ロール体２は、帯状またはシート状の素材４、たとえばフィルムや紙、をコア６に巻回したものである。コア６は、素材４を巻回す際にそのベースとなる。

図２は、実施の形態に係る自動倉庫システム１００を示す正面図である。自動倉庫システム１００は、ロール体２を収納するための収納棚１０と、ロール体２を搬送するための搬送装置１２と、を含む。

収納棚１０は、複数の棚柱１４と、複数の梁１６（図１では不図示）と、複数の第１収納部１８と、複数の第２収納部１９と、を備える。複数の棚柱１４は、所定の水平方向であるｘ方向に二列に並ぶ。図２では、ｘ方向に二列に並ぶ棚柱１４のうち、ｙ方向（ｘ方向に直交する水平方向）手前側の一列だけが示されている。

複数の第１収納部１８は、ｙ方向から見てマトリクス状に配列される。第１収納部１８は、ｙ方向から見て略矩形状を有し、ロール体２を収容可能に構成される。第１収納部１８は、ロール体２が収納されうる１収納領域（収納の１単位）である。

図３（ａ）〜（ｃ）は、複数の第１収納部１８のうちのひとつを拡大して示す。図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、第１収納部１８の上面図、正面図、側面図である。

複数の梁１６は、ｙ方向に前後の棚柱１４に掛け渡される。複数の梁１６は特に、第１収納部１８に対応するように、ｚ方向（鉛直方向）に間隔をおいて設けられる。

各第１収納部１８は、一対の棚受け２０と、一対のガイド部材２２と、を備える。一対の棚受け２０のそれぞれは、第１収納部１８をｘ方向に挟み込むよう梁１６に取り付けられ、ｘ方向に互いに近づくように梁１６から張り出している。一対の棚受け２０は、ロール体２の両端から突出しているコア６の突出部を支持することによってロール体２を支持する。一対の棚受け２０の上端は、ロール体２が転がらないように、Ｖ字状とされる。

一対のガイド部材２２はそれぞれ、第１収納部１８をｘ方向に挟み込むよう、棚受け２０の下方において棚柱１４に取り付けられる。一対のガイド部材２２は特に、ボルトなどにより、棚柱１４に取り付けられる。一対のガイド部材２２はそれぞれ、ｘ方向から見て略矩形状を有する板状の部材である。ｙ方向手前側の棚柱１４よりもｙ方向手前側に突出している一対のガイド部材２２の部分２２ａは、ｙ方向手前側から奥側に向かうほど（すなわち第１収納部１８に向かうほど）その間隔が狭まるよう構成されている。別の言い方をすると、一対のガイド部材２２は、後述するようにシャトル４８が第１収納部１８に進入する際に、ｘ方向におけるシャトル４８の位置ひいてはロール体２の位置をガイドするよう構成される。

図２に戻り、複数の第２収納部１９は、複数の第１収納部１８の上方に、ｙ方向から見てマトリクス状に配列される。第２収納部１９はｙ方向から見て矩形状を有し、素材４が巻回されていないコア６（以下、空コアという）を収納可能に構成される。第２収納部１９は、空コアが収納されうる１収納領域である。第２収納部１９は、空コアを収納するため、第１収納部１８に比べて高さを必要としない。したがって、第２収納部１９は、ｚ方向における棚受け２０の間隔が第１収納部１８に比べて小さくなっている。

搬送装置１２は、スタッカークレーンにより構成される。搬送装置１２は、走行レール２４と、ガイドレール２６と、走行台車２８と、２本のマスト３０と、上部フレーム３２と、昇降台３４と、シャトル装置３６と、索状体３８と、複数の昇降ローラ４０と、昇降駆動装置４２と、を備える。

走行レール２４は、ｘ方向に延在するよう敷設される。ガイドレール２６は、走行レール２４の上方に、ｘ方向に延在するよう設置される。２本のマスト３０は、ｘ方向に間隔を空けて走行台車２８に立設される。２本のマスト３０の上部には、上部フレーム３２が接続される。２本のマスト３０は、走行台車２８および上部フレーム３２とともに走行レール２４およびガイドレール２６に沿って移動する。

昇降台３４は、索状体３８により吊り支持される。昇降台３４のｘ方向の両側には、それぞれ４つの昇降ローラ４０が設置される。昇降ローラ４０は、２つを一組としてｙ方向の両側からマスト３０を挟む。昇降駆動装置４２は、ドラム４４と、ドラム４４を回転駆動する昇降モータ４６と、を有する。ドラム４４には、索状体３８の一端が巻きつけられている。昇降駆動装置４２は、ドラム４４を正逆に回転駆動させることにより、索状体３８を巻き取りまたは繰り出し、昇降台３４を上昇または下降させる。このとき昇降台３４は、昇降ローラ４０により、マスト３０に沿って移動するよう案内される。

図４は、シャトル装置３６とその周辺を示す正面図である。図５は、シャトル装置３６とその周辺を示す上面図である。図６は、図４のＡ−Ａ線断面図である。図７は、シャトル４８を示す斜視図である。図８（ａ）〜（ｃ）は、シャトル４８を示す上面図、正面図、および側面図である。シャトル装置３６は、シャトル４８と、第１コア受け部５０と、第２コア受け部５２と、第１ｘ方向駆動部５４（図８参照）と、第２ｘ方向駆動部５６（図８参照）と、移動規制機構５８と、を含む。

シャトル４８は、スライド式に伸縮可能に構成されている。シャトル４８は、第１プレート６０と、第２プレート６２と、第３プレート６４と、を含む。第１プレート６０は、昇降台３４に固定される。第２プレート６２は、第１プレート６０に対してスライド可能に第１プレート６０の上面側に接続される。第２プレート６２は特に、収納棚１０に向かってｙ方向にスライド可能に第１プレート６０に接続される。第３プレート６４は、第２プレート６２に対してスライド可能に第２プレート６２の上面側に接続される。第３プレート６４は特に、収納棚１０に向かってｙ方向にスライド可能に第２プレート６２に接続される。第２プレート６２および第３プレート６４は、プレート駆動部６５からの駆動力によってそれぞれｙ方向にスライド可能となっている。

第２プレート６２、第３プレート６４がそれぞれ、第１プレート６０、第２プレート６２に対して収納棚１０に向かってｙ方向にスライドすると、すなわちシャトル４８がｙ方向にスライド式に伸長すると、第３プレート６４が収納棚１０の第１収納部１８に進入する。第２プレート６２、第３プレート６４がそれぞれ、第１プレート６０、第２プレート６２に対して収納棚１０からｙ方向に離れるようにスライドすると、すなわちシャトル４８がｙ方向にスライド式に収縮すると、第３プレート６４が収納棚１０の第１収納部１８から退出する。

第１コア受け部５０および第２コア受け部５２は、第３プレート６４上に、ｘ方向に互いに離間して設けられる。第１コア受け部５０は、シャトル装置３６をｙ方向手前側から見てＬ字状の部材である。第２コア受け部５２は、シャトル装置３６をｙ方向手前側から見て、左右を反転させたＬ字状の部材である。第１コア受け部５０および第２コア受け部５２の上端は、移載中にロール体２が転がらないように、Ｖ字状とされる。

第１コア受け部５０の第２コア受け部５２とは反対側には、ｘ方向にガイド部材２２に接地するよう第１自在ローラ６６が取り付けられている。第１自在ローラ６６は特に、いずれの方向に対しても車輪の向きを採ることができるよう構成されている。したがって、第１自在ローラ６６は、第３プレート６４が第１収納部１８に進入するとき、第３プレート６４が第１収納部１８に進入した状態で第３プレート６４をｚ方向に昇降させるとき、および第３プレート６４が第１収納部１８から退出するときに、ガイド部材２２を転動する。第２コア受け部５２の第１コア受け部５０とは反対側には、第２自在ローラ６８が取り付けられている。第２自在ローラ６８は、第１自在ローラ６６と同様に構成される。

第１ｘ方向駆動部５４は、第３プレート６４に対してｘ方向に第１コア受け部５０を直線的に動かす。第１ｘ方向駆動部５４は、２つのリニアガイド７０と、スライド駆動装置７２と、を組み合わせて構成される。第２ｘ方向駆動部５６は、同様に、第３プレート６４に対してｘ方向に第２コア受け部５２を直線的に動かす。第２方向駆動部は、リニアガイド７４と、スライド駆動装置７６と、を組み合わせて構成される。第１ｘ方向駆動部５４および第２ｘ方向駆動部５６は、いずれも第３プレート６４の上面に固定される。

第１コア受け部５０、第２コア受け部５２をｘ方向に動かすことにより、第１収納部１８に進入するシャトル４８のｘ方向の長さ（特に自在ローラ間の長さ）を変更できる。図８（ｂ）では、第１コア受け部５０と第２コア受け部５２とを互いに近づく方向に動かして、第１収納部１８に進入するシャトル４８のｘ方向の長さを狭めた状態を点線で示している。

移動規制機構５８は、昇降台３４に対してｘ方向にシャトル４８が実質的に移動できない状態と、ｘ方向に所定の範囲内でシャトル４８が移動できる状態と、を切り替える。詳しくは、移動規制機構５８は、リニアガイド７８と、位置決め駆動装置８０と、位置決めローラ８２と、位置決めガイド８４と、を含む。リニアガイド７８は、昇降台３４に固定され、昇降台３４に対してｘ方向に移動自在にシャトル４８（特にその第１プレート６０）を支持する。

位置決め駆動装置８０は、リニアガイド７８に固定される。位置決めローラ８２は、位置決め駆動装置８０のロッド８０ａの先端に取り付けられる。

位置決めガイド８４は、シャトル４８の第１プレート６０の下面に固定される。位置決めガイド８４は、ｙ方向に延在する一対の第１位置決めガイド部８４ａと、第１位置決めガイド部８４ａよりも位置決め駆動装置８０に位置し、ｙ方向に延在する一対の第２位置決めガイド部８４ｂと、第１位置決めガイド部８４ａと第２位置決めガイド部８４ｂとを接続する第３位置決めガイド部８４ｃと、を含む。第１位置決めガイド部８４ａは、位置決めローラ８２の幅と実質的に同じ間隔でｘ方向に互いに離間して設けられる。第２位置決めガイド部８４ｂは、一対の第１位置決めガイド部８４ａよりも広い間隔でｘ方向に互いに離間して設けられる。

位置決め駆動装置８０により位置決めローラ８２を一対の第１位置決めガイド部８４ａの間に移動させると、位置決めローラ８２、位置決めローラ８２が取り付けられた位置決め駆動装置８０、および位置決め駆動装置８０が固定されたリニアガイド７８、に対するシャトル４８のｘ方向の移動が、一対の第１位置決めガイド部８４ａを介して規制される。

位置決め駆動装置８０により位置決めローラ８２を一対の第２位置決めガイド部８４ｂの間に移動させると、位置決めローラ８２と、位置決めローラ８２が取り付けられた位置決め駆動装置８０、および位置決め駆動装置８０が固定されたリニアガイド７８、に対するシャトル４８のｘ方向の移動が、一対の第２位置決めガイド部８４ｂと位置決めローラ８２との隙間Ｇの範囲内で許容される。すなわち、シャトル４８のｘ方向の移動規制が解除される。

以上のように構成された自動倉庫システム１００において、シャトル４８を第１収納部１８に進入させるまたは第１収納部１８から退出させるときの動作を説明する。

移動規制機構５８によって昇降台３４に対するシャトル４８のｘ方向の移動を規制した状態で、マスト３０ごと走行台をｘ方向に移動させるとともに昇降台３４をｚ方向に昇降させ、シャトル装置３６を目的の第１収納部１８の正面に移動させる。

続いて、移動規制機構５８による昇降台３４に対するシャトル４８のｘ方向の移動規制を解除する。この状態で、シャトル４８をスライド式に伸長させ、第３プレート６４を第１収納部１８に進入させる。

シャトル装置３６が的確に位置決めされなかった場合、すなわちシャトル装置３６の位置決め精度が低かった場合、第３プレート６４は、一対のガイド部材２２にガイドされながら（すなわち一対のガイド部材２２のいずれか一方を摺動しながら）第１収納部１８に進入する。ある程度まで第３プレート６４が進入すると、第１自在ローラ６６の車輪および第２自在ローラ６８の車輪がｙ方向を向いてガイド部材２２を転動する。

昇降台３４に対するシャトル４８のｘ方向の移動規制が解除されているため、ガイド部材２２にガイドされて第３プレート６４のｘ方向に位置決めされると、シャトル４８全体が昇降台３４に対してｘ方向に移動してシャトル４８全体のｘ方向の位置決めがなされる。

第３プレート６４が第１収納部１８に進入している状態で昇降台３４を適宜ｚ方向に移動させて、ロール体２を第１収納部１８の棚受け２０に受け渡す、またはロール体２を第１収納部１８の棚受け２０から受け取る。

以上説明した本実施の形態に係る自動倉庫システム１００によると、収納棚１０の第１収納部１８にロール体２を搬入または第１収納部１８からロール体２を搬出するべくシャトル４８を第１収納部１８に進入させるとき、シャトル４８はガイド部材２２にガイドされる。したがって、シャトル装置３６が的確に位置決めされていなかった場合でも、シャトル４８の第１コア受け部５０や第２コア受け部５２が第１収納部１８の棚受け２０や第１収納部１８に収納されているロール体２に衝突するのを抑止できる。別の言い方をすると、自動倉庫システム１００では、シャトル４８がガイド部材２２にガイドされることによってシャトル装置３６のｘ方向の位置が的確に位置決めされるため、コア６の突出部が比較的短いロール体２も扱うことが可能となる。また、逆にいうと、ロール体２のコア６の突出部を比較的短くできるため、収納棚１０をｘ方向に小さくできる。

また、本実施の形態に係る自動倉庫システム１００では、走行台車２８を移動させてロール体２を目的の第１収納部１８の正面まで移動させるときは、昇降台３４に対するシャトル４８の移動を規制する。これにより、ロール体２が揺れてシャトル装置３６から落下するのを抑止できる。一方で、シャトル４８をスライド式に伸長させて第１収納部１８に第３プレート６４を進入させてロール体２を搬入するときは、昇降台３４に対するシャトル４８のｘ方向の移動規制を解除する。これより、ガイド部材２２にガイドされて第３プレート６４のｘ方向に位置決めされると、シャトル４８全体が昇降台３４に対してｘ方向に移動してシャトル４８全体のｘ方向の位置決めがなされる。これにより、シャトル４８は、比較的真っ直ぐ第１収納部１８に進入できる。つまり、シャトル４８は、比較的スムーズに第１収納部１８に進入できる。

また、本実施の形態に係る自動倉庫システム１００によると、シャトル４８は、ガイド部材２２を転動する自在ローラを含む。これにより、シャトル４８は、スムーズにガイドに沿って第１収納部１８に進入できる。また、自在ローラはいずれの方向に対しても車輪の向きを採ることができるよう構成されているため、シャトル４８が第１収納部１８に進入した状態でシャトル４８をｚ方向に昇降させるときに、自在ローラは邪魔にならない。つまり、シャトル４８が第１収納部１８に進入した状態でシャトル４８をスムーズに昇降させることができる。

また、本実施の形態に係る自動倉庫システム１００によると、すなわちシャトル４８のｘ方向の長さを変更できる。ここで、自動倉庫システム１００では、収納棚１０は空コアを収納するための複数の第２収納部１９を備える。第２収納部１９は、ｚ方向における棚受け２０の間隔が比較的小さくなっている。したがって、シャトル４８をスライド式に伸長させて第２収納部１９に空コアを搬入させるときに、シャトル４８（特に自在ローラ）が一段下の第２収納部１９の棚受け２０に干渉しうる。これに対し、本実施の形態に係る自動倉庫システム１００よると、上述のようにシャトル４８のｘ方向の長さを変更できるため、長さを短くすることで、シャトル４８が第２収納部１９の棚受け２０に干渉するのを抑止できる。

以上、実施の形態に係る自動倉庫システムの構成と動作ついて説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

（変形例１）
実施の形態では、ロール体２を収納棚１０に収納する場合について説明したが、これに限られない。たとえば、箱詰めされた所定の物品を第２収納部１９に収納してもよい。この場合、箱詰めされた物品をパレットに載せ、パレットごと収納棚１０の収納部に搬入または収納部から搬出してもよい。

上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１０ 収納棚、 １２ 搬送装置、 ２２ ガイド部材、 ３４ 昇降台、 ４８ シャトル、 １００ 自動倉庫システム。

Claims (4)

1. 荷が収納される複数の収納部を有する収納棚と、
   荷を搬送するための搬送装置と、を備え、
   前記搬送装置は、前記収納部に荷を搬入または収納部から荷を搬出するために収納部に進退するシャトルを有し、
   前記収納棚は、前記シャトルが収納部に進入する際に水平方向に前記シャトルの位置をガイドする、収納部を挟み込むように設けられた一対のガイド部材を有し、
   前記一対のガイド部材は、前記シャトルの収納部への進入方向における手前側の端部が、手前側ほど間隔が広くなるよう構成されていることを特徴とする自動倉庫システム。
2. 前記搬送装置は、シャトルを支持する昇降台を含み、
   前記シャトルは、前記昇降台に対して前記水平方向に移動自在な状態と前記昇降台に対して前記水平方向に移動規制された状態とを変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. 前記シャトルは、その側面に、前記ガイド部材を転動するためのローラを有することを特徴とする請求項１または２に記載の自動倉庫システム。
4. 前記シャトルは、前記水平方向における長さが調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自動倉庫システム。

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