JP6811028B2 - 倉庫設備 - Google Patents

Description

本発明は、収容物が収容されたラック及びラックから収容物を取り出す搬送装置を有する倉庫設備に関する。

高さ方向に複数配設された収容スペースを有し、各収容スペースに、収容物を載置する支持部材が設けられたラックでは、支持部材の配置によって、収容物を取り出す方法が異なる。
支持部材が、特許文献１、２に記載のように、左右に間隔を空けて配置され、それぞれ収容物の左側部、右側部を下から支持するラックにおいては、収容物の下方からフォークを上昇させて左右の支持部材の間を通過させ、収容物をすくい上げて、収容物を収容スペースの取り出し口から取り出している。そして、特許文献２に記載のように、収容物の取り出し口側からの落下を防ぐ落下防止部（前端ストッパ）が左右の支持部材にそれぞれ設けられている場合は、収容物を、フォークによって落下防止部より高い位置まで上昇させ、ラックから取り出している。

これに対し、図８（Ａ）、（Ｂ）に記載のように、左右に長い支持部材１００上に複数の収容物１０１が左右方向に配列されるラック１０２においては、収容物１０１をフォークで下方からすくい上げることができない。そのため、ラック１０２からの収容物１０１の取り出しは、例えば、収容物１０１を、挟持機構１０３で左右から挟んで、取り出し口１０４の前に配したベルトコンベア１０５上に移動させることによって行われる。

特開２０００−１９１１０９号公報 特開２０１２−２１８９２７号公報

しかしながら、仮に、支持部材１００の取り出し口１０４側に落下防止部１０６を設ける場合、ラック１０２から収容物１０１を取り出すには、収容物１０１を持ち上げて落下防止部１０６を越えさせる必要がある。この点、挟持機構１０３は収容物１０１を持ち上げることが前提ではないため、落下防止部１０６を設けるには、それまで使用していた挟持機構１０３をそのまま採用することはできない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、収容物の落下を防ぐ落下防止部を設けたラックから、収容物をフォークで下からすくい上げることなく取り出せる倉庫設備を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る倉庫設備は、収容物を水平な載置部上に置いて収容する収容スペースが高さ方向に複数配設されたラックと、前記収容スペースに収容された前記収容物を該収容スペースの一側に設けられた開口から取り出し、所定の搬送先に搬送する搬送装置とを具備する倉庫設備において、前記収容物は、該収容物が具備する被係止部を前記開口側に向けて前記収容スペース内に収容され、前記ラックは、上端が前記載置部より高い位置に配されて、前記収容スペースに収容された前記収容物が前記開口から落下するのを防ぐ落下防止部と、該ラックを複数の前記収容スペースに仕切る複数の支持部材とを備え、前記搬送装置は、一端に向かって下り傾斜した長尺のガイド部材を有する昇降可能な昇降体と、前記被係止部に係止される係止部を具備し、前記ガイド部材の長手方向に進退可能に前記昇降体に取り付けられた進退部材と、前記昇降体の昇降動作及び前記進退部材の進退動作を制御する制御部と、前記昇降体に取り付けられ、所定距離の範囲に前記支持部材が存在するのを検知する検出部Ｂとを備え、前記制御部は、前記検出部Ｂの出力から、前記昇降体が、取り出そうとする前記収容物に対し所定の高さ位置に配されたのを検知し、前記ガイド部材の一端が前記開口に近接配置された状態で、前記進退部材は、前記開口に近づいた前進位置で、前記収容スペースに収容された前記収容物の前記被係止部に前記係止部を係止し、前記昇降体との一体的な上昇によって該収容物の前記被係止部側を持ち上げ、該収容物全体が前記ガイド部材に載った状態になるまで後退して、該収容物を前記ガイド部材に載せる。

本発明に係る倉庫設備は、ラックに、上端が載置部より高い位置に配されて、収容スペースに収容された収容物が開口から落下するのを防ぐ落下防止部を備え、進退部材は、ガイド部材の一端が開口に近接配置された状態で、開口に近づいた前進位置で、収容スペースに収容された収容物の被係止部に係止部を係止し、昇降体との一体的な上昇によって収容物の被係止部側を持ち上げ、後退して、収容物をガイド部材に載せるので、収容物の落下を防ぐ落下防止部を設けたラックから、収容物をフォークで下からすくい上げることなく取り出すことが可能である。

本発明の一実施の形態に係る倉庫設備の側面図である。 ラックの収容スペースに収容された収容物及び搬送手段の説明図である。 ラックの収容スペースに収容された収容物及び昇降体並びに進退部材の説明図である。 制御部の接続を示すブロック図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、収容物を取り出すための工程を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、収容物を取り出すための工程を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、収容物を取り出すための工程を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、ラックから収容物を取り出すための従来の方法を示す説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る倉庫設備１０は、収容物１２を載置部１３上に置いて収容する収容スペース１１が高さ方向に複数配設されたラック１４と、収容スペース１１に収容された収容物１２を収容スペース１１の一側に設けられた開口１５から取り出し、所定の搬送先に搬送する搬送装置１６とを具備している。以下、詳細に説明する。

ラック１４は、図１、図２に示すように、ブレス１７によって連結された複数の支柱１８及び複数の支柱１８に固定されて水平に配された板状の支持部材１９を備えている。支持部材１９は３つ以上あって、それぞれ平面視して同じ位置で異なる高さに設けられ、各収容スペース１１は、最上段の収容スペース１１を除き、上下（最上段の収容スペース１１は下側のみ）が支持部材１９によって仕切られている。各支持部材１９の上面の収容物１２が置かれる領域が載置部１３となっている。各支持部材１９の載置部１３は、平面視して同じ位置に配されている。なお、図２は、収容スペース１１に収容された収容物１２及び搬送手段１６を平面視した際の図であり、搬送手段１６は一部が省略されている。

ラック１４において、収容物１２が取り出される側を前側、その反対側を後側として、各収容スペース１１には、図２、図３に記載のように、前側に、収容物１２の出し入れが行われる開口１５が設けられている。そして、各収容スペース１１には、載置部１３の前側に、載置部１３上に置かれた収容物１２が地震等の振動によって開口１５から落下するのを防ぐ落下防止部２０が設けられ、図３に示すように、載置部１３の後側に、収容物１２が載置部１３から後側（収容スペース１１の他側）に移動するのを制限する移動制限部２１が設けられている。

本実施の形態において、落下防止部２０及び移動制限部２１は、支持部材１９の載置部１３の前側及び後側にそれぞれ設けられた上方に突出した凸部であり、支持部材１９と一体的に形成されているが、これに限定されない。落下防止部及び移動制限部は、上端が載置部１３より高い位置に配されていればよく、例えば、収容物１２が置かれる支持部材１９から分離した部材を、落下防止部や移動制限部として採用してもよい。

本実施の形態において、収容物１２は、図２に示すように、複数の物品２３及び複数の物品２３を入れることができるケース２４からなるものである。
ケース２４は、図２、図３に示すように、物品２３が入れられる内側空間を四方からそれぞれ囲む４つの側壁部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを具備し、側壁部２４ａの外側には、左右方向に長い被係止部２５が取り付けられている。本実施の形態において、被係止部２５は、水平配置された長方形の板材が、短辺方向中心を基準に一側が下方に９０度折り曲げられ、他側の端部が側壁部２４ａに固定された構造を有している。

ケース２４（即ち、収容物１２）は、被係止部２５が取り付けられた側壁部２４ａを収容スペース１１の前側（開口１５側）に向けた状態で、収容スペース１１に収容される。
本実施の形態では、載置部１３が左右方向に長く、１つの載置部１３には、左右方向に沿って、複数の収容物１２を置くことができる。各収容物１２は、ケース２４の形状及び大きさが等しく、被係止部２５の配置位置が同じである。

搬送装置１６は、図１、図２に示すように、図４に示す制御部２６から発信される指令信号に従って走行する車体２７からなる無人搬送車を有し、車体２７の上側に固定されたテレスコピック機構２８、及び、テレスコピック機構２８に固定された昇降体２９を具備している。なお、図４においては、車体２７を走行させるための駆動源の図示を省略している。
テレスコピック機構２８は、車体２７に連結された基側部材３０に、昇降自在に中間部材３１が取り付けられ、中間部材３１に、先側部材３２が昇降自在に取り付けられている。先側部材３２には、図２に示すように、昇降体２９を支持する支持部材３３が連結されている。

先側部材３２は、制御部２６に接続された駆動源２６ａ（図４参照）から動力を与えられて、基側部材３０及び中間部材３１より高い位置まで上昇可能であり、テレスコピック機構２８は、昇降体２９を最上段の収容スペース１１の高さまで上昇させることができる。
制御部２６は、例えばＣＰＵ、メモリー、ＲＯＭを有するチップによって構成でき、駆動源２６ａに指令信号を送信して駆動源２６ａを作動させることで、先側部材３２及び昇降体２９の昇降動作を制御する。

昇降体２９は、図２、図３に示すように、支持部材３３に固定されたベース台３４、及び、ベース台３４の上面に間隔を空けて平行配置された長尺のフリーローラコンベア３５、３６（ガイド部材の一例）を有している。以下、平面視したフリーローラコンベア３５（フリーローラコンベア３６についても同じ）の配置方向を前後方向（後述する進退部材３７の進退方向と同じ）として、昇降体２９及び昇降体２９に取り付けられた部材を説明する。

昇降体２９は、ベース台３４の上面に固定された前後方向に長いガイド部３８と、ガイド部３８に沿ったボール螺子３９を備えている。そして、ガイド部３８（即ち、昇降体２９）には、進退部材３７が進退可能に取り付けられている。ガイド部３８及びボール螺子３９はそれぞれ、後側を除いた領域が、フリーローラコンベア３５、３６の間に配置され、ボール螺子３９には、ボール螺子３９を駆動回転させる駆動源４０が連結されている。

ベース台３４の上面は、図２に示すように、前端（一端）に向かって下り傾斜しており、フリーローラコンベア３５、３６、ガイド部３８及びボール螺子３９はそれぞれ、ベース台３４上面の傾斜角と同じ角度で、各前端に向かって下り傾斜して配置されている。本実施の形態では、フリーローラコンベア３５、３６及びベース台３４の各前端によって、昇降体２９の前端が構成されている。
駆動源４０は、制御部２６に接続され（図４参照）、制御部２６からの指令信号によって作動して、ボール螺子３９を回転させ、進退部材３７をガイド部３８に沿って（即ち、フリーローラコンベア３５、３６の長手方向に）進退させる。よって、制御部２６は、進退部材３７の進退動作を制御することとなる。また、制御部２６は、各収容スペース１１の位置、及び、各収容スペース１１に収容されている各収容物１２の位置を記憶している。

進退部材３７は、図２、図３に示すように、平面視して、Ｙ字状に形成され、前側の左右にそれぞれ上方に突出した係止部４１、４２を具備している。係止部４１、４２は同じ高さに配されている。
進退部材３７は、図６（Ａ）に示すように、係止部４１、４２が被係止部２５の直下に位置した状態で、昇降体２９と共に上昇することによって、図６（Ｂ）に示すように、被係止部２５に下から係止される。即ち、係止部４１、４２は、被係止部２５に下側から係止される構造を有している。

また、ベース台３４の前側には、図２、図３、図４に示すように、制御部２６に接続され、前方の所定距離の範囲に物体が存在するか否か検知するセンサ（検出部Ｂの一例）４３が取り付けられている。そして、制御部２６には、図４に示すように、進退している進退部材３７が物体に接触したのを検出するセンサ（検出部Ａの一例）４４が接続されている。本実施の形態では、駆動源４０に、センサ４４が取り付けられた電動シリンダを用いている。

以下、収容スペース１１に収容されている収容物１２を取り出す方法について説明する。
まず、制御部２６は、記憶している収容物１２の位置を基に、車体２７をラック１４の前側に移動させ、図２に示すように、フリーローラコンベア３５、３６の前側を、平面視して、取り出そうとする収容物１２を収容している収容スペース１１（以下、「対象の収容スペース１１」とも言う）に近接させ、平面視して、フリーローラコンベア３５、３６をラック１４の前後方向に沿って配置する。

次に、制御部２６は、記憶している各収容スペース１１の高さ位置を基に、先側部材３２と共に昇降体２９を上昇させて、あるいは、降下させて、図５（Ａ）に示すように、センサ４３を、対象の収容スペース１１の１つ下の収容スペース１１の高さに配置した後、昇降体２９を上昇させる。制御部２６は、センサ４３から出力される信号によって、図５（Ｂ）に示すように、センサ４３が対象の収容スペース１１の下側を仕切っている支持部材１９の前側の下端部の高さに配された（このときの昇降体２９の高さ位置を、以下、高さ位置Ｈとする）のを検知し、昇降体２９を、高さ位置Ｈから、予め定められた距離だけ上昇させて停止する。

各支持部材１９は同じ形状及び大きさを有することから、各支持部材１９において、支持部材１９の下端部と載置部１３の位置関係は同じであるため、センサ４３による支持部材１９の下端部の検出は、センサ４３によるその支持部材１９の載置部１３に対する昇降体２９の相対的な高さ位置の検出を意味する。そして、載置部１３に対するその載置部１３に載置された収容物１２の高さ位置は固定であるので、制御部２６は、センサ４３の出力から、昇降体２９が、取り出そうとする収容物１２に対し所定の高さ位置に配されたのを検知することができる。

そのため、昇降体２９が高さ位置Ｈから予め定められた距離だけ上昇して停止することによって、フリーローラコンベア３５、３６及びガイド部３８を、取り出そうとする収容物１２に設けられた被係止部２５に対し所定の高さに配することができる。ここで言う所定の高さとは、進退部材３７を対象の収容スペース１１に向かって前進させることで、係止部４１、４２が、取り出そうとする収容物１２の側壁部２４ａの被係止部２５の下方に当接する高さを意味する。

本実施の形態では、制御部２６が、センサ４３を対象の収容スペース１１の１つ下の収容スペース１１の高さに配した後、昇降体２９を所定距離上昇させるが、これに限定されない。例えば、昇降体２９の特定位置が落下防止部２０と同じ高さに配されたことを検出する検出部Ｂを採用し、昇降体２９の特定位置が落下防止部２０と同じ高さに配された位置から、昇降体２９を所定距離降下させて、フリーローラコンベア３５、３６及びガイド部３８を、取り出そうとする収容物１２に設けられた被係止部２５に対して所定の高さに配するようにしてもよい。

また、昇降体２９が高さ位置Ｈから所定距離上昇して停止した際、フリーローラコンベア３５、３６の前端は、対象の収容スペース１１に設けられた開口１５に近接配置される。次に、制御部２６は、昇降体２９を停止した状態で、進退部材３７を、取り出そうとする収容物１２に向かって前進させ、センサ４４の出力から、前進していた進退部材３７が取り出そうとする収容物１２に接触したのを検知して、進退部材３７を停止させ、図６（Ａ）に示すように、取り出そうとする収容物１２の被係止部２５に対して係止部４１、４２を所定位置（本実施の形態では、進退部材３７が接触している収容物１２の被係止部２５の直下位置）に配置させる。このとき、進退部材３７は、ケース２４の側壁部２４ａの被係止部２５の下位置に接触して停止している。

その後、制御部２６は、収容物１２に接触して停止した進退部材３７を、昇降体２９と共に所定距離上昇させて、図６（Ｂ）に示すように、係止部４１、４２が、取り出そうとする収容物１２の被係止部２５に下側から係止され、収容物１２の被係止部２５側を持ち上げる。収容物１２は、被係止部２５側が持ち上がった際、ケース２４の側壁部２４ｃ側（即ち、被係止部２５の反対側）が下がって、載置部１３に接した状態になっている。
そして、昇降体２９が上昇を停止した後、進退部材３７は、制御部２６から送信される指令信号によって、フリーローラコンベア３５、３６の後端に向かって後退し、被係止部２５に係止部４１、４２が係止された収容物１２の一部を、図７（Ａ）に示すように、フリーローラコンベア３４、３５に載せる。

ここで、フリーローラコンベア３５、３６は、進退部材３７が後退する方向に向かって、高くなるように傾斜しているため、進退部材３７の後退によって、係止部４１、４２は、後退しながら上昇し、被係止部２５は、昇降体２９に向かって進みながら上昇する。
従って、被係止部２５側が持ち上げられて傾斜している収容物１２が、昇降体２９に向かって移動する際、係止部４１、４２は、被係止部２５が昇降体２９に向かって進みながら上昇しない場合に比べ、被係止部２５に係止された状態を安定的に維持することができる。なお、図示を省略しているが、昇降体２９の左端及び右端には、収容物１２が昇降体２９から落下するのを防止する部材が設けられている。

進退部材３７は、図７（Ｂ）に示すように、収容物１２全体が、フリーローラコンベア３５、３６に載った状態になるまで後退して停止する。
従って、フリーローラコンベア３５、３６の前端が対象の収容スペース１１に設けられた開口１５の前側に近接配置された状態で、進退部材３７は、対象の収容スペース１１に設けられた開口１５に近づいた（開口１５に配された状態も含む）前進位置で、取り出そうとする収容物１２の被係止部２５に係止部４１、４２を係止し、昇降体２９との一体的な上昇によって、当該収容物１２の被係止部２５側を持ち上げ、後退して、当該対象物１２をフリーローラコンベア３５、３６に載せることとなる。

そして、昇降体２９が最下位置まで降下した後、搬送装置１６は、移動し、フリーローラコンベア３５、３６に載せた対象物１２を、指定された搬送先に搬送する。
次に、収容物１２の収容スペース１１への収容方法について説明する。
まず、搬送装置１６がラック１４の前側に移動して、収容物１２が載せられたフリーローラコンベア３５、３６の前側を、平面視して、収容先である収容スペース１１に近接させ、フリーローラコンベア３５、３６をラック１４の前後方向に沿って配置する。そして、昇降体２９が上昇、あるいは、降下し、センサ４３を、収容先である収容スペース１１の１つ下の収容スペース１１の高さに配置する。

そして、昇降体２９が上昇して、センサ４３を、収容先である収容スペース１１の下側を仕切っている支持部材１９の前側の下端部の高さまで移動させた後、昇降体２９は、所定距離上昇して停止し、フリーローラコンベア３５、３６の前端を、収容先である収容スペース１１に設けられた開口１５に近接配置させる。次に、制御部２６は、進退部材３７を前進させて、センサ４４の出力から、収容物１２が収容先である収容スペース１１の載置部１３に接触したのを検知し、その後、進退部材３７を所定距離前進させ、昇降体２９を所定距離降下させて、収容物１２を載置部１３に置く。なお、センサ４４は、進退部材３７に所定以上の抗力が作用しているのを検出する検出部である。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、収容物は、ケースを有さず、被係止部が取り付けられた物品からなるものであってもよい。
また、搬送装置は、無人搬送車を有さないものであってもよく、例えば、レール上を移動するスタッカークレーンを搬送装置に採用してもよい。
そして、検出部Ａは必ずしも必要ではなく、例えば、検出部Ａの代わりに、進退部材から収容物までの距離を計測するセンサを用いて、進退部材を収容物に対して所定の位置に配するようにしてもよい。

更に、係止部及び被係止部は、係止部が被係止部に下側から係止される構造である必要はなく、例えば、係止部が左側あるいは右側から被係止部に係止される構造であってもよい。
そして、移動制限部は必ずしも必要ではない。

１０：倉庫設備、１１：収容スペース、１２：収容物、１３：載置部、１４：ラック、１５：開口、１６：搬送装置、１７：ブレス、１８：支柱、１９：支持部材、２０：落下防止部、２１：移動制限部、２３：物品、２４：ケース、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ：側壁部、２５：被係止部、２６：制御部、２６ａ：駆動源、２７：車体、２８：テレスコピック機構、２９：昇降体、３０：基側部材、３１：中間部材、３２：先側部材、３３：支持部材、３４：ベース台、３５、３６：フリーローラコンベア、３７：進退部材、３８：ガイド部、３９：ボール螺子、４０：駆動源、４１、４２：係止部、４３、４４：センサ

Claims (5)

1. 収容物を水平な載置部上に置いて収容する収容スペースが高さ方向に複数配設されたラックと、前記収容スペースに収容された前記収容物を該収容スペースの一側に設けられた開口から取り出し、所定の搬送先に搬送する搬送装置とを具備する倉庫設備において、
   前記収容物は、該収容物が具備する被係止部を前記開口側に向けて前記収容スペース内に収容され、
   前記ラックは、上端が前記載置部より高い位置に配されて、前記収容スペースに収容された前記収容物が前記開口から落下するのを防ぐ落下防止部と、該ラックを複数の前記収容スペースに仕切る複数の支持部材とを備え、
   前記搬送装置は、一端に向かって下り傾斜した長尺のガイド部材を有する昇降可能な昇降体と、前記被係止部に係止される係止部を具備し、前記ガイド部材の長手方向に進退可能に前記昇降体に取り付けられた進退部材と、前記昇降体の昇降動作及び前記進退部材の進退動作を制御する制御部と、前記昇降体に取り付けられ、所定距離の範囲に前記支持部材が存在するのを検知する検出部Ｂとを備え、
   前記制御部は、前記検出部Ｂの出力から、前記昇降体が、取り出そうとする前記収容物に対し所定の高さ位置に配されたのを検知し、
   前記ガイド部材の一端が前記開口に近接配置された状態で、前記進退部材は、前記開口に近づいた前進位置で、前記収容スペースに収容された前記収容物の前記被係止部に前記係止部を係止し、前記昇降体との一体的な上昇によって該収容物の前記被係止部側を持ち上げ、該収容物全体が前記ガイド部材に載った状態になるまで後退して、該収容物を前記ガイド部材に載せることを特徴とする倉庫設備。
2. 請求項１記載の倉庫設備において、前記進退部材が物体に接触したのを検出する検出部Ａを、更に備え、前記制御部は、前記検出部Ａの出力から、前記収容スペースに収容された前記収容物に向かって前進中の前記進退部材が該収容物に接触したのを検知して、該進退部材を停止させ、該収容物の前記被係止部に対して前記係止部を所定位置に配置させることを特徴とする倉庫設備。
3. 請求項２記載の倉庫設備において、前記係止部は、前記被係止部に下側から係止される構造を有し、該係止部が配置される前記所定位置は、前記進退部材が接触している前記収容物の前記被係止部の直下位置であり、前記制御部は、該収容物に接触して停止した前記進退部材を、前記昇降体と共に上昇させて、前記係止部を前記被係止部に係止させることを特徴とする倉庫設備。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の倉庫設備において、前記収容スペースには、前記収容物が前記載置部から該収容スペースの他側に移動するのを制限する移動制限部が設けられていることを特徴とする倉庫設備。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の倉庫設備において、前記搬送装置は、無人搬送車を有することを特徴とする倉庫設備。

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