JP6676702B2

JP6676702B2 - 自動倉庫システム

Info

Publication number: JP6676702B2
Application number: JP2018104827A
Authority: JP
Inventors: 健司西前
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: JP2019210069A

Description

本発明は、自動倉庫システムに関する。

少ないスペースで多数の荷を効率的に入庫・出庫可能な自動倉庫システムが知られている。本出願人は、特許文献１によって複数の物品を収納可能な複数の収納棚を備えた自動倉庫システムを開示している。この自動倉庫システムは、保管棚部の間で列方向に移動可能な搬送台車と行方向に移動可能なスタッカークレーンとを用いて物品を搬入・搬出するように構成されている。

特開２０１７−１６００４０号公報

自動倉庫では、一つの列に種類の異なる複数の荷を保管することがある。このような倉庫において、出庫対象の荷が列の奥側に保管されて、列の手前側に別の荷が保管されている場合には、出庫対象の荷を出庫する前に、別の荷を出庫させなければならず、入出庫のスループットが低下するという問題がある。

本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたもので、スループットを向上することが可能な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、自動倉庫システムであって、荷を保管するための保管棚部と、荷を搭載して第１方向に移動する台車と、台車を搭載して走行路を第１方向と交差する第２方向に移動する移動機構と、台車及び移動機構の移動を制御する制御部と、を有する。保管棚部は、複数の荷を第１方向に並べて保管可能な第１、第２保管列を含む。制御部は、第１保管列に保管された第１種類の荷を出庫する前に、第１保管列の第１種類の荷よりも第１方向において走行路に近い位置に第１種類の荷と異なる荷がある場合、当該異なる荷を第２保管列に移動する予備移動を行うように、台車及び移動機構の移動を制御し、制御部は、異なる荷を第２保管列に移動した後、第１種類の荷を第１保管列から移動し、その後異なる荷を第２保管列から第１保管列に移動するように、台車及び移動機構の移動を制御し、制御部は、第１種類の荷を第１保管列から移動した後、（ｉ）第１保管列にある異なる荷の数が第２保管列にある異なる荷の数よりも多い場合、第２保管列にある異なる荷を第１保管列に移動し、（ｉｉ）第１保管列にある異なる荷の数が第２保管列にある異なる荷の数よりも少ない場合、第１保管列にある異なる荷を第２保管列に移動するように、台車及び移動機構の移動を制御する。

本発明の別の態様もまた、自動倉庫システムである。この自動倉庫システムは、自動倉庫システムであって、荷を保管するための保管棚部と、荷を搭載して第１方向に移動する台車と、台車を搭載して走行路を第１方向と交差する第２方向に移動する移動機構と、台車及び移動機構の移動を制御する制御部と、を有する。保管棚部は、複数の荷を第１方向に並べて保管可能な第１保管列と、複数の荷を第１方向に並べて保管可能であって、少なくとも第１種類の荷と異なる荷が保管された複数の保管列と、を含む。制御部は、第１保管列に保管された第１種類の荷を出庫する前に、第１保管列の第１種類の荷よりも第１方向において走行路に近い位置に第１種類の荷と異なる荷がある場合、当該異なる荷を複数の保管列のうちの少なくとも１つの第２保管列に移動する予備移動を行うように、台車及び移動機構の移動を制御する。

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、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、スループットを向上することが可能な自動倉庫システムを提供することができる。

実施の形態に係る自動倉庫システムの一例を概略的に示す平面図である。図１の自動倉庫システムの保管棚部の配置を示す平面図である。図１の自動倉庫システムを概略的に示す側面図である。図１の自動倉庫システムの保管棚部の配置を示す側面図である。図１の自動倉庫システムの第１台車の一例を概略的に示す平面図である。図５の第１台車の正面図である。図１の自動倉庫システムの第２台車の一例を概略的に示す平面図である。図７の第２台車の正面図である。図１の自動倉庫システムの第１モード動作を説明するフローチャートである。図９の第１モード動作における荷の移動を示す第１の図である。図９の第１モード動作における荷の移動を示す第２の図である。図９の第１モード動作における荷の移動を示す第３の図である。図９の第１モード動作における荷の移動を示す第４の図である。図１の自動倉庫システムの第２モード動作を説明するフローチャートである。図１４の第２モード動作における荷の移動を示す第１の図である。図１４の第２モード動作における荷の移動を示す第２の図である。図１４の第２モード動作における荷の移動を示す第３の図である。図１４の第２モード動作における荷の移動を示す第４の図である。図１４の第２モード動作における荷の移動を示す第５の図である。図１４の第２モード動作における荷の移動を示す第６の図である。図１４の第２モード動作における荷の移動を示す第７の図である。図１４の第２モード動作における荷の移動を示す第８の図である。図１の自動倉庫システムの第３モード動作を説明するフローチャートである。図２３の第３モード動作における荷の移動を示す第１の図である。図２３の第３モード動作における荷の移動を示す第２の図である。図２３の第３モード動作における荷の移動を示す第３の図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施の形態および変形例では、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。
また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

［実施の形態］
図１〜図４を参照して実施の形態に係る自動倉庫システム１００の構成について説明する。図１は、実施の形態に係る自動倉庫システム１００の一例を概略的に示す平面図である。図２は、自動倉庫システム１００の保管棚部２２および一時保管部２８の配置を示す平面図である。図３は、自動倉庫システム１００を概略的に示す側面図である。図４は、自動倉庫システム１００の保管棚部２２および一時保管部２８の配置を示す側面図である。これらの図では、柱や梁などの記載を省略している。

説明の便宜上、図示のように、水平なある方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する水平な方向をＹ軸方向、両者に直交する方向すなわち鉛直方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系を定める。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの正の方向は、各図における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。また、Ｘ軸方向を「行方向」ということもある。また、Ｙ軸方向を「列方向」ということもある。また、Ｚ軸方向を「上下方向」ということもある。このような方向の表記は自動倉庫システム１００の構成を制限するものではなく、自動倉庫システム１００は、用途に応じて任意の構成で使用されうる。なお、以降の説明ではＸＹＺ直交座標系を用いて説明するが、必ずしもＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに直交していなくとも、略９０度で交差していればよい。

先に、自動倉庫システム１００の全体構成を説明する。自動倉庫システム１００は、多数の荷１２を保管可能な保管棚部２２を含むシステムである。自動倉庫システム１００は、保管棚部２２と、一時保管部２８と、第１台車１４と、第２台車１６と、第１レール４０と、第２レール４４と、給電部３４と、制御部１８と、モード設定部３０と、を含む。実施の形態では、第１方向としてＹ軸方向を、第２方向としてＸ軸方向を例示している。保管棚部２２において、第１レール４０はＹ軸方向に延在し、第２レール４４および給電部３４はＸ軸方向に延在する。本実施形態では、台車として第１台車１４を例示し、移動機構として第２台車１６を例示している。

制御部１８は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などを含んで構成され、ユーザからの操作結果に基づき荷１２の移動を制御する。制御部１８は、荷１２の移動を制御するために第１台車１４および第２台車１６の動作を制御することができる。モード設定部３０は、自動倉庫システム１００の動作モードを設定する設定手段である。本実施形態のモード設定部３０は、複数のモードを設定することができる。モード設定部３０は、設定結果を制御部１８に提供する。

なお、本実施形態では、荷１２をパレット（不図示）に載せた状態で扱うが、これに限られず、パレットを用いずに荷１２を単独で扱うようにしてもよい。なお、荷１２をパレットに載せた状態で搬送することを、単に荷１２を搬送するという。

（保管棚部）
保管棚部２２は、床部Ｌｇに設置され、多数の荷１２を保管可能ないわば高密度保管型の保管スペースである。保管棚部２２の構成は、複数の荷１２を収容・保管可能であれば、特に限定されない。自動倉庫システム１００は、上下方向に層状に重ねられたＮ（Ｎ≧２）段の保管棚部２２を有する。本実施形態は３段の保管棚部２２を有する。層状に重ねられたＮ段の保管棚部２２を保管棚群２０という。なお、床部Ｌｇに最も近い１段目の保管棚部２２を単に「１段目」と、２段目の保管棚部２２を単に「２段目」と、３段目の保管棚部２２を単に「３段目」ということがある。

各段の保管棚部２２は、Ｘ軸方向に並べられた複数（例えば８つ）の保管列２４を含み、各保管列２４はＹ軸方向に接続された複数の保管部２６を含む。保管部２６は、荷１２を保管する単位である。各保管列２４の第２レール４４側の端部には、第１台車１４が出入りする出入口部が設けられる。

（一時保管部）
一時保管部２８は、保管棚部２２とは異なる位置に配置され、１または複数の荷１２を一時的に保管するための保管スペースである。本実施形態は、上下方向に層状に重ねられたＮ（例えば３）段の一時保管部２８を有する。各段の一時保管部２８は、Ｘ軸方向に並べられた複数（例えば６つ）の保管部２６を含む。一時保管部２８の各保管部２６には、Ｙ軸方向に延びる第１レール４０が設けられる。一時保管部２８の各保管部２６の第２レール４４側の端部には、第１台車１４が出入りする出入口部が設けられる。一時保管部２８の各保管部２６の第２レール４４側とは反対側の端部には、荷１２を出し入れするための入出庫口が設けられる。

本実施形態の一時保管部２８は、入庫の際、フォークリフト（不図示）などによって倉庫外部から搬入された荷１２を一時的に保管することができる。一時保管部２８に保管された荷１２は、保管棚部２２の所定の保管部２６に順次移送される。また、一時保管部２８は、出庫の際、保管棚部２２から移送された荷１２を一時的に保管することができる。一時保管部２８に保管された荷１２は、フォークリフトなどによって倉庫外部に順次搬出される。一時保管部２８を備えることにより、保管棚部２２の内部移送動作と、フォークリフトの搬入・搬出動作とを別々に行うことができるので、それぞれの動作効率を向上することができる。

第１レール４０は、第１台車１４が走行するための走行路である。第１レール４０は、各保管列２４および一時保管部２８において、Ｙ軸方向に延在する。第２レール４４は、第２台車１６が走行するための走行路である。第２レール４４は、各保管列２４を横断するようにＸ軸方向に延在する。本実施形態の第２レール４４は、保管列２４の出入口部と一時保管部２８の出入口部との間に設けられている。第１レール４０および第２レール４４を総称するときは単にレールという。第１レール４０は第１支持部材４２に支持され、第２レール４４は第２支持部材４６に支持される。

第１台車１４は、第１レール４０上をＹ軸方向に走行する。第２台車１６は、第２レール４４上をＸ軸方向に走行する。第１台車１４および第２台車１６を総称するときは単に「台車」ということがある。また、第１台車１４と、第２台車１６と、第１レール４０と、第２レール４４と、を総括するときは「内部搬送機構」ということがある。

（第１台車）
次に、図５、図６も参照して第１台車１４について説明する。図５は、第１台車１４の一例を概略的に示す平面図である。図６は、第１台車１４の正面図である。第１台車１４は、荷１２を搬送するために、保管列２４の中で第１レール４０をＹ軸方向に走行する。第１台車１４は、保管部２６に対して荷１２を出し入れする。第１台車１４は、第２台車１６に乗降するために、第２台車１６上をＹ軸方向に走行する。第１台車１４は、一時保管部２８に荷１２を出し入れするために、一時保管部２８の第１レール４０上をＹ軸方向に走行する。第１台車１４は、一時保管部２８に対して荷１２を出し入れする。

第１台車１４は、車体１４ｂと、載置台部１４ｃと、リフト機構１４ｄと、複数（例えば４個）の車輪１４ｆと、を主に含む。車体１４ｂは、上下方向に偏平な略直方体形状の輪郭を有する。車体１４ｂの内部には、複数の車輪１４ｆを駆動するモータ（不図示）と、このモータを制御する制御回路（不図示）と、バッテリ１４ｇと、を搭載している。第１台車１４は、バッテリ１４ｇの電力によってモータを駆動するように構成されている。バッテリは繰り返し充電可能なリチウムイオンバッテリなどの二次電池である。本実施形態のバッテリ１４ｇは、第２台車１６上に載置されている状態で、第２台車１６によって充電される。

載置台部１４ｃは、荷１２を持上げて保持する部分である。リフト機構１４ｄは、載置台部１４ｃを昇降させる機構である。図６において、上昇状態の載置台部１４ｃを破線で示し、下降状態の載置台部１４ｃを実線で示す。リフト機構１４ｄは、載置台部１４ｃを上昇させ、荷１２を保管部２６の載置面から持上げることができる。リフト機構１４ｄは、載置台部１４ｃを降下させて荷１２を保管部２６の載置面に降ろすことができる。複数の車輪１４ｆは第１レール４０上および第２台車１６上を転動することができる。

（第２台車）
次に、図７、図８も参照して第２台車１６について説明する。図７は、第２台車１６の一例を概略的に示す平面図である。図８は、第２台車１６の正面図であり、第１台車１４を搭載した状態を示している。第２台車１６は、第２レール４４をＸ軸方向に走行する。第２台車１６は、空荷の状態または荷１２を搭載した状態の第１台車１４を搬送する。

第２台車１６は、台車搭載部１６ｃと、機構収納部１６ｄと、複数（例えば、４個）の車輪１６ｆと、集電ユニット３８と、を主に含む。台車搭載部１６ｃは、第１台車１４を搭載するためのものである。機構収納部１６ｄは、台車搭載部１６ｃのＸ軸方向の両側に設けられる。台車搭載部１６ｃと、機構収納部１６ｄと、を総称するときは車体１６ｂという。

（台車搭載部）
台車搭載部１６ｃは、車体１６ｂの上面から下向に窪んでおり、車体１６ｂは側面視で凹形状を呈する。台車搭載部１６ｃはＹ軸方向幅およびＸ軸方向幅に対してＺ軸方向に薄い略板状をしている。台車搭載部１６ｃは、第１台車１４がＹ軸方向に走行する走行路の一部である。台車搭載部１６ｃの大きさは、第１台車１４が台車搭載部１６ｃの周囲と干渉することなくＹ軸方向に走行できるように、第１台車１４の大きさに十分な量のマージンを加えた大きさとされる。

（機構収納部）
機構収納部１６ｄは、台車搭載部１６ｃに比べＺ軸方向に厚く、台車搭載部１６ｃの両側で上向きに突出する略直方体形状を有する。機構収納部１６ｄは、台車搭載部１６ｃの上側の空間をＸ軸方向に挟む一対の側壁部１６ｊを有する。一対の側壁部１６ｊは、第１台車１４の車体の側壁と隙間を介してＸ軸方向に対向する。機構収納部１６ｄの内部には、車輪１６ｆを駆動するモータ（不図示）と、このモータを制御する制御回路（不図示）と、が搭載されている。

車輪１６ｆは、第２レール４４上を走行する。集電ユニット３８は、第２レール４４の近傍をＸ軸方向に沿って延在する給電部３４（図１も参照）に接触して電力の供給を受ける。第２台車１６は、その集電ユニット３８を介して給電部３４から電力を受け取る。第２台車１６は、受け取った電力によってモータを駆動するように構成されている。第２台車１６は、受け取った電力によって、第１台車１４のバッテリ１４ｇを充電することができる。
以上が、自動倉庫システム１００の全体構成の説明である。

次に、このように構成された自動倉庫システムの出庫動作の一例を説明する。以下の説明において、第１保管列として保管列２４Ｃが例示され、第２保管列として保管列２４Ｅが例示され、第１種類の荷として荷１２Ａが例示され、異なる荷として荷１２Ｂが例示される。保管列２４Ｃ、保管列２４Ｅ、荷１２Ａおよび荷１２Ｂについては後述する。

（第１モード動作）
次に、図９〜図１３を参照して第１モード動作の一例を説明する。図９は、第１モード動作Ｓ１１０のフローチャートである。図１０〜図１３は、第１モード動作Ｓ１１０の各ステップにおける荷１２の移動を示す図である。これらの図では、平面視の保管棚部２２の各保管部２６を模式的にマス目によって示している。図中のＡ列〜Ｆ列は、列方向に配列された保管部２６に対応するマス目の列を示す。複数の保管列２４を区別するため、Ａ列〜Ｆ列に対応する保管部２６の列を保管列２４Ａ〜２４Ｆという。つまり、保管列２４Ａ〜２４Ｆは、それぞれ列方向に配列された複数（この例では５個）の荷１２を保管することができる。第１台車１４は、保管列２４Ａ〜２４Ｆを列方向に移動する。荷１２は、第１台車１４によって、保管列２４Ａ〜２４Ｆにおいて列方向に搬送される。

保管棚部２２には、荷１２の配替えを容易にするために、一時的に荷１２を保管するための中間的な保管部（以下、「中間保管部」という）が設けられている。この例では、保管列２４Ｅは、荷１２を保管することなく中間保管部として使用される。なお、中間保管部が必要でないときは、保管列２４Ｅにも荷１２が保管される。

これらの図において、第１行〜第５行は、行方向に配列された保管部２６に対応するマス目の行を示す。また、第７行は、一時保管部２８における行方向に配列された保管部２６に対応するマス目の行を示す。また、第６行は第２台車１６の走行する第２レール４４を示す。荷１２は、第２台車１６によって、第１台車１４と共に第６行の第２レール４４において行方向に搬送される。これらの図では、荷１２や台車の位置を「Ａ１」のようにマス目の行名と列名とによって表記する。

これらの図において、保管棚部２２には、出庫対象の荷１２（以下、「荷１２Ａ」という。）と、荷１２Ａとは異なる荷１２（以下、「荷１２Ｂ」という。）と、×印で示すその他の荷とが保管されている。つまり、×印が付されている保管部２６には既に荷が保管されており、他の荷１２はここを通過することができない。上述したように、保管列２４Ｅには荷が保管されていない。

ここで、荷１２Ａとは異なる荷１２Ｂとは、荷１２Ａと別の種類のものをいう。この説明において、別の種類のものには、中身が相違するものの他に、中身は同じで製造ロットや入庫ロットなど、出庫ロットの区別のために予め設定された属性が相違するものも含む。

荷１２Ａと荷１２Ｂとは保管列２４Ｃに保管されており、荷１２Ａは、荷１２Ｂより列方向において第２レール４４から遠い側（以下、「奥側」という）に置かれ、荷１２Ｂは、荷１２Ａより列方向において第２レール４４に近い側（以下、「手前側」という）に置かれている。つまり、保管列２４Ｃの荷１２Ａよりも列方向において第２レール４４に近い位置に荷１２Ａと異なる荷１２Ｂが置かれている。

第１モード動作Ｓ１１０は、第１モード動作に設定されている状態で、荷１２Ａの出庫の指示を受けた場合に実行される。制御部１８は、受けた指示に基づき台車を動作させるためのシーケンスを生成し、生成されたシーケンスに基づき台車を動作させ荷１２の移動を制御する。

第１モードの制御規則を説明する。第１モードでは、荷１２Ａの手前側に荷１２Ｂが置かれている場合、先に荷１２Ｂを中間保管部である保管列２４Ｅに予備的な移動（以下、「予備移動」という）を行い、その後に荷１２Ａを出庫して予備移動した荷１２Ｂを保管列２４Ｃに戻す。また、荷１２Ａの手前側に荷１２Ｂが置かれていない場合には、予備移動せずに荷１２Ａを出庫する。

なお、制御部１８は、予備移動を荷１２の出庫動作を行っていないときに行うようにしてもよい。例えば、予備移動は出庫動作が行われていない夜間などの時間帯に行うようにしてもよい。出庫動作が行われていない時間帯に予備移動を行うことによりトータルのスループットを向上することができる。

第１モード動作Ｓ１１０が開始されると、制御部１８は、出荷対象の荷１２Ａの手前側に別の荷１２Ｂがあるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。

荷１２Ａの手前側に別の荷１２Ｂがない場合（ステップＳ１１１のＮ）、制御部１８は、台車を制御して、出荷対象の荷１２Ａを一時保管部２８に移動させる（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２を完了することで、第１モード動作Ｓ１１０は終了する。一時保管部２８に移送された出荷対象の荷１２Ａは、フォークリフトなどによって倉庫外部に搬出され、出庫動作が完了する。

荷１２Ａの手前側に別の荷１２Ｂがある場合（ステップＳ１１１のＹ）、制御部１８は、台車を制御して、別の荷１２Ｂを中間保管部である保管列２４Ｅに移動させる（ステップＳ１１３）。このステップでは、図１０に示すように、Ｃ５の荷１２ＢはＥ１に移送され、Ｃ４の荷１２ＢはＥ２に移送され、Ｃ３の荷１２ＢはＥ３に移送される。

ステップＳ１１３完了後、制御部１８は、台車を制御して、出荷対象の荷１２Ａを一時保管部２８に移動させる（ステップＳ１１４）。このステップでは、図１１に示すように、Ｃ２の荷１２Ａは一時保管部２８のＣ７に移送される。Ｃ７に移送された荷１２Ａは、フォークリフトなどによって倉庫外部に搬出され、出庫動作が完了する。

ステップＳ１１４完了後、制御部１８は、台車を制御して、別の荷１２Ｂを保管列２４Ｃに移動させる（ステップＳ１１５）。このステップでは、図１２、図１３に示すように、Ｅ３の荷１２ＢはＣ２に移送され、Ｅ２の荷１２ＢはＣ３に移送され、Ｅ１の荷１２ＢはＣ４に移送される。ステップＳ１１５を完了することで、第１モード動作Ｓ１１０は終了する。これらの処理はあくまでも一例であり、他のステップを追加したり、一部のステップを変更または削除したり、ステップの順序を入れ替えてもよい。以上が、第１モード動作の説明である。

（第２モード動作）
次に、図１４〜図２２を参照して第２モード動作の一例を説明する。第１モードと重複する説明を省き、主に第１モードとの相違点を説明する。図１４は、第２モード動作Ｓ１２０のフローチャートである。図１５〜図２２は、第２モード動作Ｓ１２０の各ステップにおける荷１２の移動を示す図である。第２モード動作Ｓ１２０は、第２モード動作に設定されている状態で、荷１２Ａの出庫の指示を受けた場合に実行される。

第２モードの制御規則を説明する。第２モードでは、荷１２Ａの手前側に荷１２Ｂが置かれている場合、先に荷１２Ｂを保管列２４Ｅに予備移動を行い、その後に荷１２Ａを出庫する。また、荷１２Ａの手前側に荷１２Ｂが置かれていない場合には、予備移動せずに荷１２Ａを出庫する。ここまでの動作は第１モードと同じである。

第２モードでは、予備移動した荷１２Ｂを保管列２４に戻す動作が第１モードと異なる。第２モードでは、制御部１８は、荷１２Ｂと同種の荷（以下、荷１２Ｂという）を元の保管列と中間保管部のいずれかに集約するように荷の移動を制御する。具体的には、元の保管列２４Ｃにある荷１２Ｂの数と、中間保管部である保管列２４Ｅにある荷１２Ｂの数とを比較して荷１２Ｂの数が少ない方の保管列の荷１２Ｂを、数が多い方の保管列に移動する。この場合、数が少ない方の荷を移動するので、多い方を移動するよりも移動時間を短くすることができる。なお、荷１２Ｂと同種の荷でも、その手前側に別種の荷１２があることにより直ぐには移動できないものは、ここでいう荷１２Ｂには含まれない。

本実施形態の制御部１８は、次の（ｉ）と（ｉｉ）のように荷１２Ｂを移動するように台車を制御する。
（ｉ）保管列２４Ｃにある荷１２Ｂの数が保管列２４Ｅにある荷１２Ｂの数よりも多い場合、保管列２４Ｅの荷１２Ｂを保管列２４Ｃに移動する。
（ｉｉ）保管列２４Ｃにある荷１２Ｂの数が保管列２４Ｅにある荷１２Ｂの数よりも少ない場合、保管列２４Ｃの荷１２Ｂを保管列２４Ｅに移動する。

第２モード動作Ｓ１２０が開始されると、制御部１８は、出荷対象の荷１２Ａの手前側に別の荷１２Ｂがあるか否かを判定する（ステップＳ１２１）。

荷１２Ａの手前側に別の荷１２Ｂがない場合（ステップＳ１２１のＮ）、制御部１８は、台車を制御して、出荷対象の荷１２Ａを一時保管部２８に移動させる（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２２を完了することで、第２モード動作Ｓ１２０は終了する。一時保管部２８に移送された出荷対象の荷１２Ａは、フォークリフトなどによって倉庫外部に搬出され、出庫動作が完了する。

荷１２Ａの手前側に別の荷１２Ｂがある場合（ステップＳ１２１のＹ）、制御部１８は、台車を制御して、別の荷１２Ｂを中間保管部である保管列２４Ｅに移動させる（ステップＳ１２３）。このステップでは、図１５に示すように、Ｃ５の荷１２ＢはＥ１に移送され、Ｃ４の荷１２ＢはＥ２に移送され、Ｃ３の荷１２ＢはＥ３に移送される。

ステップＳ１２３完了後、制御部１８は、台車を制御して、出荷対象の荷１２Ａを一時保管部２８に移動させる（ステップＳ１２４）。このステップでは、図１６に示すように、Ｃ２の荷１２Ａは一時保管部２８のＣ７に移送される。Ｃ７に移送された荷１２Ａは、フォークリフトなどによって倉庫外部に搬出され、出庫動作が完了する。

ステップＳ１２４完了後、制御部１８は、元の保管列２４Ｃの荷１２Ｂの数が、保管列２４Ｅの荷１２Ｂの数より多いか否かを判定する（ステップＳ１２５）。図１６の例では保管列２４Ｃの荷１２Ｂの数は１であり、保管列２４Ｅの荷１２Ｂの数は３である。

元の保管列２４Ｃの荷１２Ｂの数が、保管列２４Ｅの荷１２Ｂの数より多くない（＝少ない）場合（ステップＳ１２５のＮ）、制御部１８は、図１７、図１８に示すように、台車を制御して、元の保管列２４Ｃの荷１２Ｂを保管列２４Ｅに移動する（ステップＳ１２６）。このステップでは、Ｃ１の荷１２ＢがＥ４に移送される。この動作により、図１８に示すように、４つの荷１２Ｂが保管列２４Ｅに集約され、保管列２４Ｃは空になる。この結果、保管列２４Ｃを新たな中間保管部として使用することができる。このように、第２モードでは、中間保管部の配置を動的に変更することができる。

元の保管列２４Ｃの荷１２Ｂの数が、保管列２４Ｅの荷１２Ｂの数より多い場合（ステップＳ１２５のＹ）、制御部１８は、台車を制御して、保管列２４Ｅの荷１２Ｂを元の保管列２４Ｃに移動する（ステップＳ１２７）。ステップＳ１２６またはステップＳ１２７を完了することで、第２モード動作Ｓ１２０は終了する。これらの処理はあくまでも一例であり、他のステップを追加したり、一部のステップを変更または削除したり、ステップの順序を入れ替えてもよい。

次に、図１９〜図２２を参照して、第２モードにおいて、元の保管列２４Ｃの荷１２Ｂの数が、保管列２４Ｅの荷１２Ｂの数より多いケースについて説明する。ここでは、重複する動作の説明を省き、相違する動作を説明する。

ステップＳ１２３では、図１９、図２０に示すように、Ｃ５の荷１２ＢはＥ１に移送される。図２０の例では、保管列２４Ｃの荷１２Ｂの数は３で、保管列２４Ｅの荷１２Ｂの数は１であるので、ステップＳ１２５の判定条件が満たされ、制御部１８は処理をステップＳ１２７に進める。ステップＳ１２７では、図２１、図２２に示すように、制御部１８は、台車を制御して、Ｅ１の荷１２ＢをＣ４に移送する。

この動作により、図２２に示すように、４つの荷１２Ｂが保管列２４Ｃに集約され、保管列２４Ｅは空になる。この結果、引き続き保管列２４Ｅを中間保管部として使用することができる。以上が、第２モード動作の説明である。

（第３モード動作）
次に、図２３〜図２６を参照して第３モード動作の一例を説明する。第１モードと重複する説明を省き、主に第１モードとの相違点を説明する。図２３は、第３モード動作Ｓ１３０のフローチャートである。図２４〜図２６は、第３モード動作Ｓ１３０の各ステップにおける荷１２の移動を示す図である。第３モード動作Ｓ１３０は、第３モード動作に設定されている状態で、荷１２Ａの出庫の指示を受けた場合に実行される。

この例では、図２４に示すように、保管列２４ＡのＡ２に出庫対象の荷１２Ａが置かれ、この荷の手前側に３つの別の荷１２Ｂが置かれている。また、保管列２４ＣのＣ３には、荷１２Ａの後に出庫されることが決定された荷１２Ｃが保管されている。なお、図２４の３つの別の荷１２Ｂは、互いに同じ種類であってもよいし、異なる種類であってもよい。

第１、第２モードの説明では、ひとつの保管列２４全体が中間保管部として使用される例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、保管列２４の一部が中間保管部として使用されてもよいし、複数の保管列２４それぞれの一部が中間保管部として使用されてもよい。第３モードでは、制御部１８は、各保管列２４の最も手前側の保管部２６が空いていれば、その保管部２６を中間保管部として使用する。この場合、手前側の空いた保管部２６を中間保管部として使用しない場合と比べて、中間保管部の保管可能な荷１２の数を増やすことができる。

また、第１モードの説明では、出庫対象の荷１２Ａを出庫した後、中間保管部に置いた荷１２Ｂを移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。第３モードでは、制御部１８は、中間保管部に置かれた荷をそのままそこに保管するように制御する。荷１２Ｂを戻す動作が不要になるので、出庫のスループットを向上することができる。

第３モードの制御規則を説明する。第３モードでは、荷１２Ａの手前側に荷１２Ｂが置かれている場合、先に荷１２Ｂを中間保管部に予備移動を行い、その後に荷１２Ａを出庫する。第３モードでは、特定の保管列２４を中間保管部とするのではなく、下記の条件にしたがって中間保管部を選択する。
（ｉ）出庫が決定された荷１２が保管されている保管列２４は、中間保管部として使用しない。これは、その荷１２を出庫するとき移動時間を増加させないためである。
（ｉｉ）各保管列において、荷１２は奥側に詰めて保管される。
（ｉｉｉ）空いている保管部２６のうち、荷１２Ｂの行方向及び列方向の移動時間が短いものを優先的に中間保管部として選択する。

第３モード動作Ｓ１３０が開始されると、制御部１８は、出荷対象の荷１２Ａの手前側に別の荷１２Ｂがあるか否かを判定する（ステップＳ１３１）。

別の荷１２Ｂがある場合（ステップＳ１３１のＹ）、制御部１８は、上述の選択条件に従って１つの保管部２６を中間保管部として選択する（ステップＳ１３２）。このステップでは、荷１２Ｃが保管された保管列２４Ｃは除外され、奥詰め条件を満たす空いている保管部２６のうち、荷１２Ｂの行方向及び列方向の移動時間が最も短い保管部２６が選択される。

ステップＳ１３２完了後、制御部１８は、台車を制御して、別の荷１２Ｂを１つ、ステップＳ１３２で選択された保管部２６に移動する（ステップＳ１３３）。ステップＳ１３３完了後、制御部１８は、処理をステップＳ１３１の先頭に戻す。これにより、荷１２Ａの手前側に荷１２ＢがなくなるまでステップＳ１３１〜Ｓ１３３のループが繰り返される。

図２４、図２５の例では、ステップＳ１３１〜Ｓ１３３のループは３回繰り返され、Ａ５の荷１２ＢはＢ５に移送され、Ａ４の荷１２ＢはＥ３に移送され、Ａ３の荷１２ＢはＦ５に移送される。

別の荷１２Ｂがない場合（ステップＳ１３１のＮ）、制御部１８は、台車を制御して、出荷対象の荷１２Ａを一時保管部２８に移動させる（ステップＳ１３４）。このステップでは、図２５に示すように、Ａ２の荷１２Ａは一時保管部２８のＡ７に移送される。Ａ７に移送された荷１２Ａは、フォークリフトなどによって倉庫外部に搬出され、出庫動作が完了する。

出庫動作が完了した後、中間保管部に移送された荷１２Ｂを元の保管列２４Ａに戻すようにしてもよいが、第３モードではその荷１２Ｂはそのままそこに保管される。上述の動作により、図２６に示すように、保管列２４ＡのＡ２〜Ａ５は空になるので、Ａ２〜Ａ５を新たな中間保管部として使用することができる。この場合、荷１２Ｂを戻す場合より移送時間を短くすることができる。

ステップＳ１３４を完了することで、第３モード動作Ｓ１３０は終了する。これらの処理はあくまでも一例であり、他のステップを追加したり、一部のステップを変更または削除したり、ステップの順序を入れ替えてもよい。以上が、第３モード動作の説明である。

以上、本発明の各実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求の範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

（変形例）
以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と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。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

実施の形態の説明では、保管棚部２２を平面的に走行する第２台車１６を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、第２台車１６に代えて昇降機能を備え、行方向に走行可能なスタッカークレーンを備えてもよい。

実施の形態の説明では、台車がレール上を走行する例を示したが、本発明はこれに限られない。台車はレールを有しない走行路を走行するものであってもよい。

実施の形態の説明では、自動倉庫システム１００が３段の保管棚部２２を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。自動倉庫システムは２段以下または４段以上の保管棚部を備えてもよい。

第１台車１４を各段の各列に設けることは必須ではなく、第１台車１４は各列に設けられなくてもよい。

複数の段の保管棚部２２の間で荷１２を昇降するための昇降機構が設けられてもよい。

保管列２４の保管部２６の数を一様に構成することは必須ではない。保管列２４を構成する保管部２６の数は、保管棚部２２を収容する建物の壁の凹凸に応じて、数が多い行と少ない行とが設けられてもよい。

上下方向に積層される保管列２４の段数を一様に構成することは必須ではない。保管列２４の段数は、保管棚部２２を収容する建物の天井の高さに応じて、段数が多い領域と少ない領域とが設けられてもよい。

荷１２がパレットを含むことは必須ではない。本自動倉庫システムは、パレットを含まない荷を取り扱うようにしてもよい。

フォークリフトに代えて、クレーンを備えた移載装置など、別の種類の移載装置によって、荷１２を搬入・搬出するようにしてもよい。

一時保管部２８を備えることは必須ではない。例えば、一時保管部２８を備えず、予備移動後、出荷対象の荷を出庫口に出庫するようにしても良い。

第２台車１６を備えることは必須ではない。第１台車１４を搭載して第２方向に移動可能な移動機構であればよく、例えば第２台車１６の代わりにスタッカークレーンが備えられてもよい。

これらの各変形例は、実施の形態と同様の作用効果を奏する。

上述した実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施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形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１２・・荷、１４・・第１台車、１６・・第２台車、１８・・制御部、２０・・保管棚群、２２・・保管棚部、２４・・保管列、２６・・保管部、２８・・一時保管部、３０・・モード設定部、４０・・第１レール、４４・・第２レール、１００・・自動倉庫システム。

Claims

自動倉庫システムであって、
荷を保管するための保管棚部と、
荷を搭載して第１方向に移動する台車と、
前記台車を搭載して走行路を前記第１方向と交差する第２方向に移動する移動機構と、
前記台車及び前記移動機構の移動を制御する制御部と、を有し、
前記保管棚部は、複数の荷を前記第１方向に並べて保管可能な第１、第２保管列を含み、
前記制御部は、前記第１保管列に保管された第１種類の荷を出庫する前に、前記第１保管列の前記第１種類の荷よりも前記第１方向において前記走行路に近い位置に前記第１種類の荷と異なる荷がある場合、当該異なる荷を前記第２保管列に移動する予備移動を行うように、前記台車及び前記移動機構の移動を制御し、
前記制御部は、前記異なる荷を前記第２保管列に移動した後、前記第１種類の荷を前記第１保管列から移動し、その後前記異なる荷を前記第２保管列から前記第１保管列に移動するように、前記台車及び前記移動機構の移動を制御し、
前記制御部は、前記第１種類の荷を前記第１保管列から移動した後、
（ｉ）前記第１保管列にある前記異なる荷の数が前記第２保管列にある前記異なる荷の数よりも多い場合、前記第２保管列にある前記異なる荷を前記第１保管列に移動し、
（ｉｉ）前記第１保管列にある前記異なる荷の数が前記第２保管列にある前記異なる荷の数よりも少ない場合、前記第１保管列にある前記異なる荷を前記第２保管列に移動するように、前記台車及び前記移動機構の移動を制御することを特徴とする自動倉庫システム。
前記第２保管列は、前記予備移動の前に、前記複数の荷が保管されていないことを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫システム。
自動倉庫システムであって、
荷を保管するための保管棚部と、
荷を搭載して第１方向に移動する台車と、
前記台車を搭載して走行路を前記第１方向と交差する第２方向に移動する移動機構と、
前記台車及び前記移動機構の移動を制御する制御部と、を有し、
前記保管棚部は、第１種類の荷を含む複数の荷を前記第１方向に並べて保管する第１保管列と、複数の荷を前記第１方向に並べて保管可能であって、少なくとも前記第１種類の荷とは異なる荷が保管された複数の保管列と、を含み、
前記制御部は、前記第１保管列に保管された前記第１種類の荷を出庫する前に、前記第１保管列の前記第１種類の荷よりも前記第１方向において前記走行路に近い位置に前記第１種類の荷と異なる荷がある場合、当該異なる荷を前記複数の保管列のうちの少なくとも１つの第２保管列に移動する予備移動を行うように、前記台車及び前記移動機構の移動を制御することを特徴とする自動倉庫システム。
前記制御部は、複数の保管列の中から、前記第１種類の荷が保管されていない保管列を前記少なくとも１つの第２保管列とし、当該少なくとも１つの第２の保管列に前記予備移動を行うことを特徴とする請求項３に記載の自動倉庫システム。
複数の保管列の中から、出庫が予定されている前記第１種類の荷が保管されておらず、且つ、出庫が予定されていない前記第１種類の荷が保管されている保管列を前記少なくとも１つの第２保管列とし、当該少なくとも１つの第２の保管列に前記予備移動を行うことを特徴とする請求項３に記載の自動倉庫システム。
前記制御部は、複数の保管列の中から、当該予備移動に要する時間が最短となるような保管列を前記少なくとも１つの第２保管列とし、当該少なくとも１つの第２保管列に前記予備移動を行うことを特徴とする請求項３または４に記載の自動倉庫システム。
自動倉庫システムであって、
荷を保管するための保管棚部であって上下方向に層状に重ねられたＮ（Ｎ≧２）段の保管棚部と、
前記Ｎ段の保管棚部それぞれに設けられる台車および移動機構であって、荷を搭載して水平な第１方向に移動する台車および前記台車を搭載して走行路を前記第１方向と交差する水平な第２方向に移動する移動機構と、
前記台車及び前記移動機構の移動を制御する制御部と、を有し、
前記Ｎ段の保管棚部それぞれは、荷を保管可能な保管部を前記第１方向に３つ以上並べてなる第１、第２保管列を含み、
前記制御部は、前記第１保管列に保管された第１種類の荷を出庫する前に、前記第１保管列の前記第１種類の荷よりも前記第１方向において前記走行路に近い位置に前記第１種類の荷と異なる荷がある場合、当該異なる荷を前記第２保管列に移動する予備移動を行うように、前記台車及び前記移動機構の移動を制御し、
前記制御部は、荷の出庫動作を行っていないときに、前記Ｎ段の保管棚部それぞれにおいて前記予備移動を行うことを特徴とする自動倉庫システム。
前記保管棚部とは異なる位置に前記第１種類の荷を一時的に保管するための一時保管部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の自動倉庫システム。