JP6809612B2 - 自動倉庫システム、及び自動倉庫システムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動倉庫システム、及び自動倉庫システムの制御方法に関する。

半導体製造工場等では、半導体ウエハを収容するＦＯＵＰあるいはレチクルを収容するレチクルＰｏｄなどの物品を保管する自動倉庫システムが用いられている。自動倉庫システムは、天井に敷設された軌道を走行する天井搬送車と、天井搬送車の走行経路の側方に配置された自動倉庫とを備え、自動倉庫内には物品を移載するためのクレーンが配置されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の自動倉庫システムにおいては、クレーンが床面に配置された下側レールに沿って自動倉庫内を走行し、走行方向の側方に配置される複数の棚部に対して物品の受け渡しを行う。また、天井搬送車は、天井に配置されたレールに沿って自動倉庫の棚部上方に乗り入れ可能となっており、棚部の最上部との間で物品の受け渡しを直接行っている。

特許第３６６９０５７号公報

特許文献１に記載の自動倉庫システムは、自動倉庫内への天井搬送車の乗り入れを可能とするとともに、クレーンと天井搬送車との干渉を回避するようになっているが、棚部上方を天井搬送車が走行するため、その分だけ棚部を低くする必要があった。その結果、自動倉庫において物品の保管数を減少させることになっていた。また、天井搬送車が棚部の上方を走行する場合、棚部上方の天井搬送車と、この棚部の側方に配置された幹線（レール）を走行する天井搬送車とが干渉しないように、幹線を棚部（自動倉庫）から距離を離して配置しなければならない。このため、幹線を配置するためのスペースが広くなり、工場建屋内のスペース効率を悪化させる場合がある。

本発明は、自動倉庫内への天井搬送車の乗り入れを可能としつつ、物品の保管数の減少を抑制することができ、また、工場建屋内のスペース効率の悪化を防止することが可能な自動倉庫システム、及び自動倉庫システムの制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る自動倉庫システムは、本体部に対して昇降駆動部が横移動可能に設けられた天井搬送車と、天井搬送車の走行経路の側方に配置された自動倉庫と、を備える、自動倉庫システムであって、自動倉庫のクレーン通路の上方に天井搬送車が乗り入れ可能な庫内走行レールを備える。

また、庫内走行レールは、自動倉庫のクレーンの走行レールとして兼用されてもよい。また、自動倉庫は、天井搬送車が進入可能なエリアと、天井搬送車が進入できないエリアとを有し、進入できないエリアにクレーン専用の物品の入出庫口を備えてもよい。また、天井搬送車の走行経路は、自動倉庫の側方を通過する幹線と、幹線から分岐して庫内走行レールに接続される支線と、を含んでもよい。また、支線は、幹線から分岐して庫内走行レールに天井搬送車が入るための進入用支線と、天井搬送車が庫内走行レールから分岐して幹線に戻るための戻り用支線とを有してもよい。

また、支線は、自動倉庫のクレーン通路の幹線に沿った方向の端部を跨いで庫内走行レールに接続されてもよい。また、支線は、幹線を走行する天井搬送車、及びクレーン通路を走行するクレーンと干渉しない位置に、天井搬送車が待機可能な待機位置を有してもよい。また、天井搬送車は、庫内走行レールの下方に自動倉庫のクレーンが存在する場合に庫内走行レールへの進入を規制する搬送車制御部を有し、自動倉庫は、庫内走行レールに天井搬送車が存在する場合にクレーンが庫内走行レールの下方に進入するのを規制する倉庫制御部を有してもよい。

本発明に係る自動倉庫システムの制御方法は、本体部に対して昇降駆動部が横移動可能に設けられた天井搬送車と、天井搬送車の走行経路の側方に配置された自動倉庫と、を備える、自動倉庫システムの制御方法であって、自動倉庫のクレーン通路の上方に備えた庫内走行レールに天井搬送車が乗り入れている場合は、庫内走行レールの下方に自動倉庫のクレーンが進入することを規制し、庫内走行レールの下方にクレーンが存在する場合は、庫内走行レールに天井搬送車が乗り入れることを規制する。

本発明に係る自動倉庫システム及び自動倉庫システムの制御方法によれば、自動倉庫のクレーン通路として利用している空間を天井搬送車の通路としても利用することにより、天井搬送車が棚部上方を移動する場合と比較して、物品の保管数の減少を抑えることができる。また、天井搬送車は、クレーン通路に配置される庫内走行レールに進入するため、幹線を自動倉庫から離して配置する必要がなく、幹線を配置するためのスペースが広くなることを防止して、工場建屋内のスペース効率が悪化するのを回避できる。

また、庫内走行レールが、自動倉庫のクレーンの走行レールとして兼用される場合には、構造をシンプルにすることができ、設置コストを低減できる。また、自動倉庫が、天井搬送車が進入可能なエリアと、天井搬送車が進入できないエリアとを有し、進入できないエリアにクレーン専用の物品の入出庫口を備える場合には、天井搬送車が庫内走行レールに存在しているときでも、天井搬送車が進入できないエリアにおいてクレーンの稼働を許容でき、クレーン専用の入出庫口を用いて物品の受け渡しを行うことにより、物品の搬送効率を向上させることができる。また、天井搬送車の走行経路が、自動倉庫の側方を通過する幹線と、幹線から分岐して庫内走行レールに接続される支線と、を含む場合には、天井搬送車は、幹線から支線に入ることにより、容易に庫内走行レールに進入することができる。また、支線が、幹線から分岐して庫内走行レールに天井搬送車が入るための進入用支線と、天井搬送車が庫内走行レールから分岐して幹線に戻るための戻り用支線とを有する場合には、庫内走行レールに入る支線と幹線に戻る支線とが区別されるので、庫内走行レールに進入する天井搬送車を円滑に幹線に戻すことができる。

また、支線が、自動倉庫のクレーン通路の幹線に沿った方向の端部を跨いで庫内走行レールに接続される場合には、棚部において支線を配置するために必要とされるスペースを抑えることができる。また、支線が、幹線を走行する天井搬送車、及びクレーン通路を走行するクレーンと干渉しない位置に、天井搬送車が待機可能な待機位置を有する場合には、天井搬送車が庫内走行レールに直ちに進入することができないとき、及び天井搬送車が直ちに幹線に戻ることができないときに、幹線を走行する他の天井搬送車及びクレーンの走行に支障が生じることを回避しつつ、必要に応じて支線で待機することができ、搬送効率の低下を抑制できる。また、天井搬送車が、庫内走行レールの下方にクレーンが存在する場合に庫内走行レールへの進入を規制する搬送車制御部を有し、自動倉庫が、庫内走行レールに天井搬送車が存在する場合にクレーンが庫内走行レールの下方に進入するのを規制する倉庫制御部を有する場合には、クレーンと天井搬送車とが干渉することを抑制できる。

本実施形態に係る自動倉庫システムの一例を示す斜視図である。 本実施形態に係る自動倉庫システムの一例を模式的に示す平面図である。 本実施形態に係る自動倉庫システムの一例を模式的に示す側面図である。 自動倉庫における天井搬送車の一例を示す図である。 自動倉庫におけるクレーンの一例を示す図である。 本実施形態に係る自動倉庫システムの制御方法の一例を示すフローチャートであり、（Ａ）は天井搬送車の動作、（Ｂ）は自動倉庫の動作を示している。 自動倉庫システムの動作の一態様を示す図であり、（Ａ）は天井搬送車の動作、（Ｂ）は自動倉庫のクレーンの動作を示している。 （Ａ）及び（Ｂ）は、他の例に係る自動倉庫システムの構成を模式的に示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、他の例に係る自動倉庫システムの構成を模式的に示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、他の例に係る自動倉庫システムの構成を模式的に示す図である。 天井搬送車の待機位置を模式的に示す図である。

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、鉛直方向をＺ方向とし、水平方向をＸ方向、Ｙ方向とする。Ｘ方向は、例えば後述する天井搬送車及びクレーンの走行方向であり、Ｙ方向は、例えば後述する天井搬送車及びクレーンの移載方向である。また、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の各方向について、適宜、矢印と同じ側を＋側（例、＋Ｘ側）と称し、その反対側を−Ｘ側（例、−Ｘ側）と称する。

図１は、本実施形態に係る自動倉庫システム１００の一例を模式的に示した斜視図である。図２は、自動倉庫システム１００の平面図である。図３は、自動倉庫システム１００の側面図である。なお、図２及び図３は、図１に対して簡略化して示している。図１から図３に示すように、自動倉庫システム１００は、例えば、半導体製造工場等の建屋内に設置され、半導体ウエハを収容するＦＯＵＰあるいはレチクルを収容するレチクルＰｏｄなどの物品Ｍを保管する。ここでは、物品ＭがＦＯＵＰである例を説明するが、物品Ｍは、ＦＯＵＰ以外であってもよい。また、自動倉庫システム１００は、半導体製造分野以外の設備においても適用可能であり、物品Ｍは、自動倉庫システム１００が設置される設備で扱われる各種の物品でもよい。自動倉庫システム１００は、天井搬送車１０と、自動倉庫２０と、庫内走行レール３０とを備える。

図４は、自動倉庫２０内における天井搬送車１０の一例を示す図である。天井搬送車１０は、図４に示すように、走行部１１と、本体部１２と、移載部１３と、搬送車制御部１４とを備える。走行部１１は、天井搬送車１０の走行経路である軌道Ｒに沿って走行する。軌道Ｒは、建屋の天井部Ｃから吊り下げられて配置されている。走行部１１は、電動モータ又はリニアモータ等の駆動装置により軌道Ｒを走行する。走行部１１の走行及び停止は、搬送車制御部１４により制御される。

軌道Ｒは、図１から図３に示すように、幹線Ｒ１と、支線Ｒ２とを有する。幹線Ｒ１は、自動倉庫２０の側方（＋Ｙ側）に沿って、Ｘ方向に沿って延びた状態で配置される。なお、図１においては、自動倉庫２０の内部の位置関係を把握しやすくするため、幹線Ｒ１の一部を切断した状態で示している。支線Ｒ２は、幹線Ｒ１から分岐して配置され、後述の庫内走行レール３０に接続される。この構成により、天井搬送車１０は、幹線Ｒ１から支線Ｒ２に入ることにより、容易に庫内走行レール３０に進入することができる。

支線Ｒ２は、進入用支線Ｒ２ａと、戻り用支線Ｒ２ｂとを有する。進入用支線Ｒ２ａは、幹線Ｒ１から分岐して庫内走行レール３０に天井搬送車１０が入るための進入経路である。戻り用支線Ｒ２ｂは、天井搬送車１０が庫内走行レール３０からから分岐して幹線Ｒ１に戻るための戻り経路である。このように、天井搬送車１０が庫内走行レール３０に入る支線（Ｒ２ａ）と、天井搬送車１０が幹線Ｒ１に戻る支線（Ｒ２ｂ）とが区別されるので、天井搬送車１０による庫内走行レール３０への進入、及び幹線Ｒ１への戻りを一方向の走行で円滑に行うことができる。

なお、進入用支線Ｒ２ａは、後述する自動倉庫２０のクレーン通路２５の−Ｘ側の端部２５ａを跨いで庫内走行レール３０に接続される。戻り用支線Ｒ２ｂは、庫内走行レール３０から、後述する自動倉庫２０の＋Ｙ側の棚部２２を跨いで幹線Ｒ１に接続される。

天井搬送車１０の本体部１２は、図４に示すように、走行部１１に吊り下げられた状態で取り付けられ、走行部１１と一体的に移動する。本体部１２は、物品Ｍを収容可能である。移載部１３は、本体部１２に設けられ、物品Ｍを保持する保持部１５と、保持部１５を移動させる移動機構１６とを有する。

保持部１５は、物品Ｍのフランジ部を把持することにより、物品Ｍを吊り下げた状態で保持する。保持部１５は、例えば、水平方向に開閉可能な爪部を有するチャックであり、爪部を物品Ｍのフランジ部の下方に進入させ、保持部１５を上昇させることで、物品Ｍを保持する。保持部１５は、ワイヤあるいはベルトなどの吊り下げ部材と接続されている。吊り下げ部材は、複数本、例えば４本設けられる。保持部１５の動作は、搬送車制御部１４により制御される。

移動機構１６は、保持部１５を鉛直方向に昇降させる昇降駆動部１７と、昇降駆動部１７を軌道Ｒの側方に横移動させる横出し機構１８とを有する。昇降駆動部１７は、例えばホイストであり、上記吊り下げ部材を繰り出すことにより保持部１５を降下させ、また、吊り下げ部材を巻き取ることにより保持部１５を上昇させる。昇降駆動部１７は、搬送車制御部１４に制御されて、所定の速度で保持部１５を降下あるいは上昇させる。また、昇降駆動部１７は、搬送車制御部１４に制御されて、保持部１５を目標の高さに保持する。

横出し機構１８は、例えば上下方向に重ねて配置された複数の可動板を有する。複数の可動板は、互いにスライド可能であり、最下層の可動板を走行部１１の走行方向の側方に突出させる（横出しする）ことが可能である。最下層の可動板には、昇降駆動部１７が取り付けられている。横出し機構１８は、可動板を案内する不図示のガイド、及び可動板を移動させる不図示の駆動部などを有する。横出し機構１８の動作は、搬送車制御部１４により制御される。

また、移載部１３は、上記可動板と昇降駆動部１７との間に回動部を有してもよい。回動部は、昇降駆動部１７を上下方向の軸周りに回転させることができる。この構成により、昇降駆動部１７及び保持部１５を回転させることができ、保持部１５に保持されている物品Ｍを上下方向の軸周りに回転させることができる。なお、移載部１３は、回動部を備えるか否かは任意であり、備えなくてもよい。

搬送車制御部１４は、例えば、本体部１２に設けられる。搬送車制御部１４は、不図示の上位制御装置から、天井搬送車１０の移動先あるいは物品Ｍの搬送先などの指示を受け、この指示により天井搬送車１０を動作させる。また、搬送車制御部１４は、天井搬送車１０の走行の障害になる情報等を上位制御装置あるいは後述する倉庫制御部２４から受信する。例えば、搬送車制御部１４は、庫内走行レール３０の下方に後述するクレーン２３が存在するという情報を倉庫制御部２４から受信した場合に、天井搬送車１０が庫内走行レール３０へ進入するのを規制する。

自動倉庫２０は、図１から図３に示すように、天井搬送車１０の走行経路である軌道Ｒの幹線Ｒ１に沿った側方に位置するように、建屋等の床部Ｆに設置されている。自動倉庫２０は、壁部２１と、棚部２２と、クレーン２３と、倉庫制御部２４と、を有する。自動倉庫２０は、壁部２１に囲まれた内側空間に複数の物品Ｍを保管する。自動倉庫２０には、天井搬送車１０が進入可能な第１エリア２０Ａと、天井搬送車１０が進入できない第２エリア２０Ｂとが設定される。第１エリア２０Ａは、自動倉庫２０の−Ｘ側に設定される。第２エリア２０Ｂは、自動倉庫２０の＋Ｘ側に設定される。天井搬送車１０が第１エリア２０Ａに存在しているときでも、第２エリア２０Ｂにおいては、後述するクレーン２３の稼働を許容する。

壁部２１は、棚部２２を囲むように設けられ、自動倉庫２０の内外を区画する。壁部２１は、例えば上方から見た場合に矩形状に設けられる。なお、図１では、後述するクレーン２３の移動空間であるクレーン通路２５の＋Ｘ側及び−Ｘ側の端部が開放されているが、壁部２１によって閉じられてもよい。クレーン通路２５の＋Ｘ側及び−Ｘ側の端部が壁部２１で閉じられる場合、＋Ｘ側及び−Ｘ側を壁部２１のいずれか一方又は双方に作業者が自動倉庫２０内に入るための扉が設けられてもよい。

棚部２２は、物品Ｍを載置可能である。棚部２２は、壁部２１の内側に設けられた不図示のフレームに支持され、自動倉庫２０内の上下方向（Ｚ方向）に複数段設けられる。本実施形態では、このような複数段の棚部２２が、Ｘ方向に複数列配置される。また、複数段の棚部２２は、自動倉庫２０内において、後述するクレーン通路２５を挟んで２列配置される。また、複数の棚部２２のそれぞれには、後述するクレーン２３の保持部３９が上下方向に通過可能な切り欠き部が形成されている。

本実施形態において、棚部２２は、段部２２ａを有する。段部２２ａは、自動倉庫２０において天井搬送車１０が進入可能な第１エリア２０Ａ内の＋Ｙ側に設けられる。段部２２ａが設けられた部分は、他の部分よりも床部Ｆからの高さが低くなっている。段部２２ａが設けられることにより、戻り用支線Ｒ２ｂを走行する天井搬送車１０と棚部２２との干渉が回避される。なお、本実施形態では、進入用支線Ｒ２ａが、自動倉庫２０のクレーン通路２５のうち−Ｘ側の端部２５ａから庫内走行レール３０に接続される。このため、天井搬送車１０が戻り用支線Ｒ２ｂを走行するスペースを除いて、段部２２ａの上方のスペースを利用することが可能となっている。

この段部２２ａの上方のスペースには、保管棚２６が配置される。保管棚２６は、例えば吊り下げ部材２６ａにより天井部Ｃから吊り下げられている。なお、保管棚２６は、棚部２２と上下方向において連続するように、棚部２２から立ち上がるように設けられてもよい。保管棚２６は、天井搬送車１０との間で物品Ｍの受け渡しが可能であり、さらに、後述するクレーン２３との間で物品Ｍの受け渡しが可能である。従って、保管棚２６は、天井搬送車１０とクレーン２３との間で物品Ｍの受け渡しを行う受け渡しポートとして使用可能である。このように、段部２２ａが設けられた部分に保管棚２６を配置することが可能であるため、段部２２ａによる棚部２２の減少を保管棚２６によって補うことができ、物品Ｍの保管数を確保することができる。

なお、天井搬送車１０は、図４に示すように、−Ｙ側の棚部２２の最上段に対して物品Ｍの受け渡しが可能である。ただし、この棚部２２に載置する際は、物品Ｍを１８０度回転させて物品Ｍの蓋部がクレーン通路２５に向くようにしている。−Ｙ側の棚部２２の最上段においても、天井搬送車１０とクレーン２３とによって物品Ｍの受け渡しが可能であり、この棚部２２の最上段も受け渡しポートとして使用可能である。

図５は、クレーン２３の一例を示す図である。クレーン２３は、物品Ｍを水平方向および上下方向に移動させて、例えば移載場所である複数の棚部２２のいずれかに移載する。クレーン２３は、図５に示すように、２台の走行部３１と、マスト３２と、昇降台３３と、移載部３４と、昇降駆動部３５と、を備える。走行部３１は、庫内走行レール３０に沿って走行する。走行部３１は、天井搬送車１０の走行部１１と同様の構成であり、電動モータ又はリニアモータ等の駆動装置により庫内走行レール３０を走行する。走行部３１による走行及び停止は、クレーン２３に備える不図示の制御部によって制御される。

マスト３２は、走行部３１下方に取り付けられた上部支持体３７から吊り下げられており、昇降台３３を案内する。マスト３２は、走行部３１の走行方向の前後両側にそれぞれ設けられている。上部支持体３７へのマスト３２の取り付けは、例えば、ボルト及びナットなどの締結部材が用いられてもよいし、溶接などが用いられてもよい。

昇降台３３は、後述する移載部３４によって物品Ｍを支持し、マスト３２に案内されて昇降する。昇降台３３は、２つのマスト３２の間に配置されている。昇降台３３の上面には、移載部３４が搭載される。移載部３４は、棚部２２から物品Ｍを受け取る際に、棚部２２に載置された物品Ｍに対して、アーム部３８が伸びて保持部３９を物品Ｍの底面の下方に配置する。続いて、移載部３４は、昇降台３３が上昇することによって、棚部２２の切り欠き部を通過する保持部３９によって物品Ｍをすくい上げる。続いて、移載部３４は、保持部３９上に物品Ｍを載置した状態でアーム部３８が縮むことにより、物品Ｍ（保持部３９）を昇降台３３の上に配置する。また、移載部３４は、棚部２２へ物品Ｍを渡す際に、棚部２２に対して位置決めされた状態でアーム部３８を伸ばし、保持部３９上の物品Ｍを棚部２２の上方に配置する。続いて、昇降台３３が下降することによって、保持部３９が棚部２２の切り欠き部を通過し、物品Ｍを保持部３９から棚部２２に渡す。

昇降駆動部３５は、マスト３２に沿って昇降台３３を昇降させる。昇降駆動部３５は、吊り下げ部材３５ａおよび駆動部３５ｂを備える。吊り下げ部材３５ａは、例えば、ベルトあるいはワイヤなどであり、昇降台３３は、この吊り下げ部材３５ａによって上部支持体３７から吊り下げられている。駆動部３５ｂは、上部支持体３７に設けられ、吊り下げ部材３５ａの繰り出し、又は巻き取りを行う。昇降台３３は、駆動部３５ｂが吊り下げ部材３５ａを繰り出すと、マスト３２に案内されて降下する。また、昇降台３３は、駆動部３５ｂが吊り下げ部材３５ａを巻き取ると、マスト３２に案内されて上昇する。

昇降駆動部３５は、上部支持体３７に設けられるが、この構成に限定されない。昇降駆動部３５は、例えば、昇降台３３に設けられてもよい。昇降台３３に昇降駆動部３５が設けられる構成としては、例えば、上部支持体３７から吊り下げたベルトあるいはワイヤなどを昇降台３３に搭載した装置（例、ホイストなど）により巻き上げまたは繰り出しを行うことにより昇降台３３を昇降させてもよい。また、昇降台３３にピニオンギアを駆動する電動モータ等を搭載し、このピニオンギアと噛み合うラックをマスト３２に形成し、電動モータ等を駆動してピニオンギアを回転させることにより昇降台３３を昇降させてもよい。

また、クレーン２３は、下部連結体４０と、ローラ４１とを有する。下部連結体４０は、マスト３２の下部を連結する。ローラ４１は、Ｚ軸に沿った軸線周りに回転する。ローラ４１は、下側レール４２を挟んでＹ方向に並んで配置される。下側レール４２は、ローラ４１を案内することにより、クレーン２３の下端がＹ方向に揺動するのを規制する。図３に示すように、下側レール４２の−Ｘ側の端部４２ａには、ストッパ４２ｃが配置される。また、下側レール４２の＋Ｘ側の端部４２ｂには、ストッパ４２ｄが配置される。ストッパ４２ｃ、４２ｄは、クレーン２３がクレーン通路２５を超えて移動することを規制する。本実施形態では、後述する庫内走行レール３０の＋Ｘ側の端部３０ｂにストッパ３０ｄが配置されるため、ストッパ４２ｄについては設けなくてもよい。

また、自動倉庫２０は、図４に示すように、第２エリア２０Ｂにクレーン２３専用の物品Ｍの入出庫口２７を有する。入出庫口２７は、壁部２１の外側から作業者などによって物品Ｍの受け渡しが可能である。また、図４の一点鎖線で示すように、壁部２１から突出して受け渡しポート２７ａを設け、入出庫口２７と受け渡しポート２７ａとの間で物品Ｍを移送させてもよい。入出庫口２７においては、天井搬送車１０が庫内走行レール３０に存在しているときでも、クレーン２３によって物品Ｍの受け渡しを行うことができる。この構成により、天井搬送車１０の位置にかかわらず、作業者などとの間で物品Ｍの受け渡しが可能となり、物品Ｍの搬送効率を向上させることができる。

倉庫制御部２４は、クレーン２３の動作を含めた自動倉庫２０の動作を制御する。倉庫制御部２４は、例えば、クレーン２３に対して棚部２２の物品Ｍを他の棚部２２（あるいは受け渡しポートとしての棚部２２）に移載するよう制御する。また、倉庫制御部２４は、庫内走行レール３０に天井搬送車１０が存在する場合に、クレーン２３が第１エリア２０Ａに進入するのを規制し、天井搬送車１０が存在する庫内走行レール３０の下方に進入するのを防止する。

庫内走行レール３０は、図１から図３に示すように、自動倉庫２０のクレーン通路２５の上方に配置される。庫内走行レール３０は、クレーン通路２５に沿ってＸ方向に沿って延びた状態で配置される。庫内走行レール３０は、自動倉庫２０の第１エリア２０Ａから第２エリア２０Ｂにかけて設けられる。庫内走行レール３０は、第１エリア２０Ａに設けられる部分について、天井搬送車１０が乗り入れ可能である。庫内走行レール３０は、第１エリア２０Ａに設けられる部分が、自動倉庫２０のクレーン２３の走行レールとして兼用される。庫内走行レール３０が、自動倉庫２０のクレーン２３の走行レールとしても兼用される場合には、構造をシンプルにすることができ、設置コストを低減できる。

庫内走行レール３０は、−Ｘ側の端部３０ａが進入用支線Ｒ２ａに接続される。庫内走行レール３０の＋Ｘ側の端部３０ｂには、ストッパ３０ｄが設けられる。ストッパ３０ｄは、クレーン２３がクレーン通路２５を超えて自動倉庫２０の外へ移動するのを規制する。また、ストッパ３０ｄは、天井搬送車１０が誤って第２エリア２０Ｂに進入した場合に、天井搬送車１０が庫内走行レール３０を超えて庫内走行レール３０から落下するのを防止する。また、庫内走行レール３０には、端部３０ａと端部３０ｂとの中間部分において、戻り用支線Ｒ２ｂが接続される。

自動倉庫システム１００の動作を説明する。自動倉庫システム１００において、天井搬送車１０は、例えば、物品Ｍを保持して軌道Ｒの幹線Ｒ１を走行し、物品Ｍを搬送先へと搬送する。以下、天井搬送車１０による物品Ｍの搬送先が自動倉庫２０の保管棚２６である場合を例に挙げて説明する。

図６は、自動倉庫システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。図７は、自動倉庫システム１００の動作の一態様を示す図である。図６（Ａ）及び図７（Ａ）は、自動倉庫システム１００において天井搬送車１０が自動倉庫２０内に物品Ｍを搬送する場合の動作を示す図である。また、図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）は、自動倉庫２０のクレーン２３が物品Ｍを移載する動作の一態様を示す図である。

天井搬送車１０の各動作は、本体部１２に備える搬送車制御部１４により制御される。天井搬送車１０の走行部１１は、搬送車制御部１４の指示により軌道Ｒの幹線Ｒ１に沿って走行する。走行部１１が進入用支線Ｒ２ａへの分岐部分に到達した場合、図６に示すように、搬送車制御部１４は、庫内走行レール３０の第１エリア２０Ａにクレーン２３が存在するか否かを判定する（ステップＳＴ０１）。ステップＳＴ０１において、搬送車制御部１４は、例えば、倉庫制御部２４との間で通信を行い、クレーン２３のＸ方向の位置を取得する。搬送車制御部１４は、取得したクレーン２３のＸ方向の位置に基づいて、クレーン２３が第１エリア２０Ａに存在するか否かの判定を行う。

搬送車制御部１４によりクレーン２３が第１エリア２０Ａに存在しないと判定された場合（ステップＳＴ０１のＮＯ）、搬送車制御部１４は、天井搬送車１０の制御部に対して進入可能の情報を供給する。天井搬送車１０の制御部は、この情報に基づいて、図７（Ａ）に示すように、天井搬送車１０が幹線Ｒ１から進入用支線Ｒ２ａに入り、進入用支線Ｒ２ａを走行して庫内走行レール３０に進入するように制御する（ステップＳＴ０２）。

また、搬送車制御部１４によりクレーン２３が第１エリア２０Ａに存在すると判定された場合（ステップＳＴ０１のＹＥＳ）、搬送車制御部１４は、天井搬送車１０の制御部に対して進入不可の情報を供給する。天井搬送車１０の制御部は、この情報に基づいて、図７（Ｂ）に示すように、天井搬送車１０が幹線Ｒ１において待機するように制御する。その後、天井搬送車１０は、クレーン２３が第１エリア２０Ａに存在しないと判定されるまで、幹線Ｒ１において待機する。なお、天井搬送車１０は、幹線Ｒ１から進入用支線Ｒ２ａに進入した位置で待機してもよい。天井搬送車１０が進入用支線Ｒ２ａに進入した位置で待機することにより、幹線Ｒ１を走行する別の天井搬送車１０の走行の支障とならず、物品Ｍの搬送効率が低下するのを抑制できる。

天井搬送車１０は、庫内走行レール３０に進入した後、庫内走行レール３０に沿って保管棚２６の−Ｙ側の位置まで移動し、走行を停止する。その後、横出し機構１８は、保持部１５を＋Ｙ方向に突出させ、物品Ｍを保管棚２６の上方に配置させる。その後、昇降駆動部１７は、保持部１５を下降させて物品Ｍを保管棚２６に載置させる。物品Ｍが保管棚２６に載置された後、保持部１５は、物品Ｍの保持を解除する。その後、昇降駆動部１７により保持部１５を上昇させ、横出し機構１８により保持部１５を本体部１２内に収容する。この一連の動作により、物品Ｍの搬送が完了する。その後、天井搬送車１０は、庫内走行レール３０から戻り用支線Ｒ２ｂに入り、戻り用支線Ｒ２ｂを走行して幹線Ｒ１に戻る。

また、自動倉庫２０では、天井搬送車１０により保管棚２６に搬送された物品Ｍを、クレーン２３により棚部２２に移載する場合がある。以下、自動倉庫２０のクレーン２３による物品Ｍの移載動作を説明する。

図６（Ｂ）は、自動倉庫システム１００において、自動倉庫２０のクレーン２３による物品Ｍの移載動作の一例を示すフローチャートである。以下の説明において、自動倉庫２０の各動作は、倉庫制御部２４の指示により実行される。自動倉庫２０において、倉庫制御部２４は、庫内走行レール３０の第１エリア２０Ａに天井搬送車１０が存在するか否かを判定する（ステップＳＴ０３）。ステップＳＴ０３において、倉庫制御部２４は、例えば、搬送車制御部１４との間で通信を行い、天井搬送車１０のＸ方向の位置を取得する。倉庫制御部２４は、取得した天井搬送車１０のＸ方向の位置に基づいて、天井搬送車１０が第１エリア２０Ａに存在するか否かの判定を行う。

倉庫制御部２４により天井搬送車１０が第１エリア２０Ａに存在すると判定された場合（ステップＳＴ０３のＹＥＳ）、クレーン２３は、図７（Ａ）に示すように、第２エリア２０Ｂにおいて待機、又は第２エリア２０Ｂ内で他の物品Ｍの移載を行うなどの動作を継続する。その後、クレーン２３は、天井搬送車１０が第１エリア２０Ａに存在しないと判定されるまで第１エリア２０Ａには進入しない。また、倉庫制御部２４により天井搬送車１０が第１エリア２０Ａに存在しないと判定された場合（ステップＳＴ０３のＮＯ）、クレーン２３は、図７（Ｂ）に示すように、庫内走行レール３０に沿って走行し、第２エリア２０Ｂから第１エリア２０Ａへと進入する（ステップＳＴ０４）。

クレーン２３は、図７（Ｂ）に示すように、第１エリア２０Ａに進入した後、庫内走行レール３０に沿って保管棚２６の−Ｙ側の位置まで移動し、走行を停止する。その後（あるいは走行動作と並行して）、昇降駆動部３５は、昇降台３３を上昇または下降させることにより、昇降台３３の高さを保管棚２６の高さに合わせる。その後、移載部３４によりアーム部３８を伸張させ、昇降台３３によりアーム部３８を上昇させることにより、保持部３９で物品Ｍをすくい上げて保持する。その後、移載部３４によりアーム部３８を縮めて、物品Ｍを昇降台３３上に移動させる。その後、クレーン２３は、移載先の棚部２２まで移動し、物品Ｍを棚部２２に載置する。この一連の動作により、物品Ｍの移載が完了する。

このように、本実施形態に係る自動倉庫システム１００及び自動倉庫システムの制御方法によれば、自動倉庫２０のクレーン通路２５を天井搬送車１０の通路としても利用するので、天井搬送車１０が棚部２２の上方を移動する場合と比較して、物品Ｍの保管数の減少を抑えることができる。また、天井搬送車１０は、庫内走行レール３０に進入するようになっているため、幹線Ｒ１を自動倉庫２０から離して配置する必要がなく、工場建屋内のスペース効率が悪化するのを回避できる。

なお、上記した実施形態では、進入用支線Ｒ２ａが、自動倉庫２０のクレーン通路２５の端部２５ａを跨いで庫内走行レール３０に接続される構成を例に挙げて説明したが、この例に限定されない。図８（Ａ）及び（Ｂ）は、他の例に係る自動倉庫システム１００Ａの構成を模式的に示す図である。

自動倉庫システム１００Ａは、図８（Ａ）に示すように、幹線Ｒ１から庫内走行レール３０の途中の位置に進入用支線Ｒ２ａが接続される。また、自動倉庫システム１００Ａは、戻り用支線Ｒ２ｂが、自動倉庫２０のクレーン通路２５の＋Ｘ側の端部２５ｂを跨いで庫内走行レール３０に接続される。従って、自動倉庫システム１００Ａにおいては、自動倉庫２０の＋Ｘ側が天井搬送車１０の進入可能な第１エリア２０Ａとなり、自動倉庫２０の−Ｘ側が、天井搬送車１０が進入できない第２エリア２０Ｂとなる。

図８（Ａ）に示すように、庫内走行レール３０の−Ｘ側の端部３０ａには、ストッパ３０ｃが配置される。ストッパ３０ｃは、クレーン２３が自動倉庫２０の−Ｘ側から外部に飛び出すことを抑制する。また、図８（Ｂ）に示すように、クレーン２３の下側レール４２には、上記した実施形態と同様に、−Ｘ側の端部４２ａにストッパ４２ｃが配置され、＋Ｘ側の端部４２ｂにストッパ４２ｄが配置される。なお、図８（Ａ）に示すように、庫内走行レール３０の−Ｘ側の端部３０ａにストッパ３０ｃが配置されるため、ストッパ４２ｃはなくてもよい。

このように、自動倉庫システム１００Ａは、戻り用支線Ｒ２ｂが、自動倉庫２０のクレーン通路２５の＋Ｘ側の端部２５ｂを跨いで庫内走行レール３０に接続される。この構成により、戻り用支線Ｒ２ｂを配置するために自動倉庫２０の棚部２２に空けるスペースが抑えられる。

図９（Ａ）及び（Ｂ）は、他の例に係る自動倉庫システム１００Ｂの構成を模式的に示す図である。自動倉庫システム１００Ｂでは、図９（Ａ）に示すように、幹線Ｒ１から庫内走行レール３０の接続位置３０ｅに進入用支線Ｒ２ａが接続される。また、自動倉庫システム１００Ａでは、戻り用支線Ｒ２ｂが、庫内走行レール３０の接続位置３０ｆから延びて幹線Ｒ１に接続される。接続位置３０ｅは、庫内走行レール３０のＸ方向の中央部に対して−Ｘ側の位置である。接続位置３０ｆは、庫内走行レール３０のＸ方向の中央部に対して＋Ｘ側の位置である。

接続位置３０ｅ及び接続位置３０ｆは、庫内走行レール３０のＸ方向の中央部分を挟んで配置される。この自動倉庫システム１００Ｂにおいては、接続位置３０ｅと接続位置３０ｆとの間の領域が天井搬送車１０の進入可能な第１エリア２０Ａとなる。第１エリア２０Ａは、自動倉庫２０のＸ方向の中央部を含む。また、自動倉庫システム１００Ｂにおいては、接続位置３０ｅよりも−Ｘ側及び接続位置３０ｆよりも＋Ｘ側の２つの領域が、天井搬送車１０が進入できない第２エリア２０Ｂとなる。

図９（Ａ）に示すように、庫内走行レール３０のＸ方向の端部３０ａ、３０ｂには、ストッパ３０ｃ、３０ｃが配置される。また、図９（Ｂ）に示すように、クレーン２３の下側レール４２には、上記した実施形態と同様に、端部４２ａ、４２ｂにそれぞれストッパ４２ｃ、４２ｃが配置される。なお、庫内走行レール３０にストッパ３０ｃ、３０ｃが配置されるため、ストッパ４２ｃ、４２ｃはなくてもよい。

このように、自動倉庫システム１００Ｂでは、幹線Ｒ１から庫内走行レール３０の接続位置３０ｅに進入用支線Ｒ２ａが接続され、戻り用支線Ｒ２ｂが、庫内走行レール３０の接続位置３０ｆから分岐して幹線Ｒ１に接続される。この構成では、天井搬送車１０から自動倉庫２０に搬送される物品Ｍの搬送先（保管棚２６）が、自動倉庫２０のＸ方向の中央部に配置されることになる。この構成により、クレーン２３が保管棚２６と棚部２２との間を移動する距離が全体として短くなる。

図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、他の例に係る自動倉庫システム１００Ｃの構成を模式的に示す図である。自動倉庫システム１００Ｃでは、図１０（Ａ）に示すように、進入用支線Ｒ２ａ及び戻り用支線Ｒ２ｂが自動倉庫２０の−Ｘ側端部及び＋Ｘ側端部の２個所に配置される。つまり、進入用支線Ｒ２ａ及び戻り用支線Ｒ２ｂが、図２に示す位置と、図８に示す位置とに配置される。従って、自動倉庫システム１００Ｃでは、自動倉庫２０の−Ｘ側端部及び＋Ｘ側端部が天井搬送車１０の進入可能な２つの第１エリア２０Ａとなり、自動倉庫２０のＸ方向の中央部分が、天井搬送車１０が進入できない第２エリア２０Ｂとなる。

図１０（Ａ）に示すように、庫内走行レール３０のＸ方向の端部３０ａ、３０ｂには、ストッパが配置されない。このため、図１０（Ｂ）に示すように、クレーン２３の下側レール４２には、−Ｘ側の端部４２ａにストッパ４２ｃが配置され、＋Ｘ側の端部４２ｂにストッパ４２ｄが配置される。この構成では、天井搬送車１０から搬送される物品Ｍの搬送先（保管棚２６）を、自動倉庫２０の＋Ｘ側及び−Ｘ側の２個所に設けることができる。また、２つの第１エリア２０Ａに、それぞれ別の天井搬送車１０が進入可能となり、その結果、天井搬送車１０から自動倉庫２０に効率よく物品Ｍを搬送することができる。

また、上記した自動倉庫システム１００の構成に加え、支線Ｒ２において、幹線Ｒ１を走行する天井搬送車１０、及び庫内走行レール３０を走行するクレーン２３と干渉しない位置に、天井搬送車１０が待機可能な待機位置を設定してもよい。図１１は、天井搬送車１０の待機位置を模式的に示す図である。図１１に示すように、自動倉庫システム１００において、進入用支線Ｒ２ａには、待機位置５１が設けられている。また、戻り用支線Ｒ２ｂには、待機位置５２が設けられている。この構成により、天井搬送車１０が庫内走行レール３０に進入する場合、及び天井搬送車１０が幹線Ｒ１に戻る場合において、幹線Ｒ１を走行する他の天井搬送車１０、及び庫内走行レール３０を走行するクレーン２３の走行に支障が生じることを回避しつつ、必要に応じて待機することができ、物品Ｍの搬送効率の低下を抑制できる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。上記した実施形態では、クレーン２３が庫内走行レール３０及び下側レール４２の双方に沿って移動しているが、下側レール４２がない構成であってもよい。また、上記した実施形態では、クレーン２３がいわゆる懸垂式クレーンであり、庫内走行レール３０を用いて走行する構成を例に挙げて説明したが、この形態に限定されない。例えば、クレーン２３は、庫内走行レール３０を用いることなく、例えば下側レール４２のみを用いて走行する構成であってもよい。また、上記した実施形態では、自動倉庫２０に１台のクレーン２３が配置されているが、この形態に限定されず、１つの自動倉庫２０に２台以上のクレーン２３が配置されてもよい。

また、上記した実施形態において、自動倉庫２０のクレーン２３は、庫内走行レール３０から支線Ｒ２を介して幹線Ｒ１に進入し、幹線Ｒ１を走行することも可能である。天井搬送車１０の走行部１１とクレーン２３の走行部３１とは構成が同一又はほぼ同一であり、走行部３１が幹線Ｒ１を走行可能である。その結果、クレーン２３は、自動倉庫２０から他の自動倉庫２０又はメンテナンスエリア等まで幹線Ｒ１を介して自走することができる。また、法令で許容される限りにおいて、日本特許出願である特願２０１７−１４２６４７、及び本明細書で引用した全ての文献、の内容を援用して本文の記載の一部とする。

Ｍ・・・物品
Ｒ・・・軌道
Ｒ１・・・幹線
Ｒ２・・・支線
Ｒ２ａ・・・進入用支線
Ｒ２ｂ・・・戻り用支線
１０・・・天井搬送車
１１、３１・・・走行部
１２・・・本体部
１３、３４・・・移載部
１４・・・搬送車制御部
１５、３９・・・保持部
１６・・・移動機構
１７、３５・・・昇降駆動部
１８・・・横出し機構
２０・・・自動倉庫
２０Ａ・・・第１エリア
２０Ｂ・・・第２エリア
２１・・・壁部
２２・・・棚部
２３・・・クレーン
２４・・・倉庫制御部
２５・・・クレーン通路
２６・・・保管棚
２７・・・入出庫口
３０・・・庫内走行レール
３０ｃ、３０ｄ、４２ｃ、４２ｄ・・・ストッパ
５０・・・待機位置
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ・・・自動倉庫システム

Claims (8)

1. 本体部に対して昇降駆動部が横移動可能に設けられた天井搬送車と、
   前記天井搬送車の走行経路の側方に配置された自動倉庫と、を備える、自動倉庫システムであって、
   前記自動倉庫のクレーン通路の上方に前記天井搬送車が乗り入れ可能な庫内走行レールを備え、
   前記庫内走行レールは、前記自動倉庫のクレーンの走行レールとして兼用される、自動倉庫システム。
2. 本体部に対して昇降駆動部が横移動可能に設けられた天井搬送車と、
   前記天井搬送車の走行経路の側方に配置された自動倉庫と、を備える、自動倉庫システムであって、
   前記自動倉庫のクレーン通路の上方に前記天井搬送車が乗り入れ可能な庫内走行レールを備え、
   前記自動倉庫は、前記天井搬送車が進入可能なエリアと、前記天井搬送車が進入できないエリアとを有し、前記進入できないエリアにクレーン専用の物品の入出庫口を備える、自動倉庫システム。
3. 前記天井搬送車の走行経路は、前記自動倉庫の側方を通過する幹線と、前記幹線から分岐して前記庫内走行レールに接続される支線と、を含む、請求項１又は請求項２に記載の自動倉庫システム。
4. 前記支線は、前記幹線から分岐して前記庫内走行レールに前記天井搬送車が入るための進入用支線と、前記天井搬送車が前記庫内走行レールから分岐して前記幹線に戻るための戻り用支線とを有する、請求項３に記載の自動倉庫システム。
5. 前記支線は、前記自動倉庫の前記クレーン通路の前記幹線に沿った方向の端部を跨いで前記庫内走行レールに接続される、請求項３又は請求項４に記載の自動倉庫システム。
6. 本体部に対して昇降駆動部が横移動可能に設けられた天井搬送車と、
   前記天井搬送車の走行経路の側方に配置された自動倉庫と、を備える、自動倉庫システムであって、
   前記自動倉庫のクレーン通路の上方に前記天井搬送車が乗り入れ可能な庫内走行レールを備え、
   前記天井搬送車の走行経路は、前記自動倉庫の側方を通過する幹線と、前記幹線から分岐して前記庫内走行レールに接続される支線と、を含み、
   前記支線は、前記幹線を走行する前記天井搬送車、及び前記クレーン通路を走行するクレーンと干渉しない位置に、前記天井搬送車が待機可能な待機位置を有する、自動倉庫システム。
7. 本体部に対して昇降駆動部が横移動可能に設けられた天井搬送車と、
   前記天井搬送車の走行経路の側方に配置された自動倉庫と、を備える、自動倉庫システムであって、
   前記自動倉庫のクレーン通路の上方に前記天井搬送車が乗り入れ可能な庫内走行レールを備え、
   前記天井搬送車は、前記庫内走行レールの下方に前記自動倉庫のクレーンが存在する場合に前記庫内走行レールへの進入を規制する搬送車制御部を有し、
   前記自動倉庫は、前記庫内走行レールに前記天井搬送車が存在する場合に前記クレーンが前記庫内走行レールの下方に進入するのを規制する倉庫制御部を有する、自動倉庫システム。
8. 本体部に対して昇降駆動部が横移動可能に設けられた天井搬送車と、
   前記天井搬送車の走行経路の側方に配置された自動倉庫と、を備える、自動倉庫システムの制御方法であって、
   前記自動倉庫のクレーン通路の上方に備えた庫内走行レールに前記天井搬送車が乗り入れている場合は、前記庫内走行レールの下方に前記自動倉庫のクレーンが進入することを規制し、
   前記庫内走行レールの下方に前記クレーンが存在する場合は、前記庫内走行レールに前記天井搬送車が乗り入れることを規制する、自動倉庫システムの制御方法。

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