JP6825056B2 - 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。

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。自動倉庫システムとしては様々な構成が提案されている。例えば、特許文献１には、物品を複数収容できる収容棚が複数配置された大型倉庫等において、指定された物品を収容棚の所定の収容部に対して搬入もしくは搬出を行う搬送台車を備えた倉庫が記載されている。特許文献１に記載の搬送台車は、敷設されたレールを自走し、指定された収容棚に対してアクセスすることができる。

特開２０１５−１５７６８３号公報

本発明者は、自動倉庫システムについて以下の認識を得た。
自動倉庫システムにおいて、収容棚に対する荷の搬入・搬出を自動化するために、各収容棚に接続されるレールを設け、このレール上を自走可能な台車によって、荷を搬送することが考えられる。このような台車では、車体内に搭載したバッテリーからの電力によりモータを回転させて車輪を駆動する構成が考えられる。この場合、台車の稼働量に応じて搭載バッテリーを適宜充電する必要がある。搭載バッテリーを充電すると、その期間中は台車が走行できないため、それだけ台車の稼働率が低下し、ひいては自動倉庫システムの稼働効率が低下するという問題がある。

特許文献１に記載の搬送台車では、台車の載置台に開口が設けられ、この開口を通じてバッテリーを交換するように構成されている。しかし、この搬送台車では、一時的に台車を回収し、人手によりバッテリーを交換してレール上に戻す必要があり、バッテリーの交換に時間や手間がかかるという問題がある。
これらから、本発明者は、自動倉庫システムには、台車に搭載された電池を充電するために、台車への効率的な電力供給を可能とする観点から改善すべき余地であることを認識した。

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、台車への効率的な電力供給を可能とす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、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、荷を搭載可能であって、第１方向に移動する第１台車と、第１台車を搭載可能であって、第１方向と交差する第２方向に移動する所定部と、を有する。第１台車は、電池を搭載し、所定部に第１台車が搭載された状態において、所定部から電池に充電が行われる。

この態様によると、第１台車は、所定部上において搭載電池を充電することができる。

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、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、荷を搭載可能であって、第１方向に移動する第１台車と、第１台車を搭載可能であって、第１方向と交差する第２方向に移動する所定部と、を有する。第１台車は、所定部に第１台車が搭載された状態において、所定部から給電が行われる。

この態様によると、第１台車は、所定部から給電されるので、その所定部上において給電された電力により走行または搭載電池を充電することができる。

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、台車への効率的な電力供給を可能とする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正面図である。 図１の自動倉庫システムの保管棚の配置を示す正面図である。 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台車の側面図である。 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台車の側面図である。 図１の自動倉庫システムの構成の一例を概略的に示すブロック図である。 図１の自動倉庫システムの充電動作の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態のスタッカークレーンの一例を概略的に示す平面図である。 図１１のスタッカークレーンの側面図である。

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、比較例および変形例では、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。

［第１実施形態］
図面を参照して第１実施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、第１実施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２０の配置を示す平面図である。図３は、自動倉庫システム１００を概略的に示す正面図である。図４は、自動倉庫システム１００の保管棚２０の配置を示す正面図である。これらの図では、説明に重要でない柱や梁などの記載を省略しており、以下の図についても同様である。

説明の便宜上、図示のように、水平なある方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する水平な方向をＹ方向、両者に直交する方向すなわち鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系を定める。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方向、Ｙ方向、Ｚ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。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軸の正方向側を「右側」、Ｘ軸の負方向側を「左側」ということもある。また、Ｙ軸の正方向側を「前側」、Ｙ軸の負方向側を「後側」、Ｚ軸の正方向側を「上側」、Ｚ軸の負方向側を「下側」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。

まず、自動倉庫システム１００の全体構成を先に説明する。自動倉庫システム１００は、多数の荷１２を保管可能な保管棚２０を含むシステムである。自動倉庫システム１００は、保管棚２０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５０と、電源部５２と、充電部５４と、制御部１８と、を含む。保管棚２０は、荷１２を保管する。第１実施形態では、第１方向としてＸ軸方向を例示している。第１レール４０は、保管部２６に接続しＸ軸方向に延在する。給電部５０は、第２レール４４の近傍をＹ軸方向に延在する給電線３６を含む。電源部５２は、給電部５０に電力を供給する。充電部５４は、後述する第１台車１４に搭載された電池を充電する。

第１台車１４は、第１レール４０上をＸ軸方向に走行する。第２台車１６は、第２レール４４上をＹ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、を総括するときは単に「内部搬送機構」ということがある。制御部１８は、第１台車１４および第２台車１６の動作を制御する。

なお、第１実施形態では、荷１２をパレット１２ｐ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１２ｐ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。

自動倉庫システム１００の搬入・搬出動作を説明する。自動倉庫システム１００は、例えばフォークリフト（不図示）によって倉庫外部からの荷１２を入庫部３０に搬入する。自動倉庫システム１００は、入庫部３０に搬入された荷１２を、第１台車１４および第２台車１６を含む内部搬送機構によって所定の保管部２６に搬送して保管する。自動倉庫システム１００は、所定の保管部２６で保管していた荷１２を、内部搬送機構によって出庫部３２に搬送する。自動倉庫システム１００は、出庫部３２に搬送された荷１２を、例えばフォークリフトによって倉庫外部に搬出する。

（保管棚）
保管棚２０は、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２０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。この例では、保管棚２０は、上下方向に層状に重ねられた複数段（例えば３段）の保管ステージ２２を含む。各保管ステージ２２は、Ｙ軸方向に並べられた複数（例えば６つ）の保管行２４を含み、各保管行２４はＸ軸方向に接続された複数（例えば６つ）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。各保管行２４の第２レール４４側の端部には、荷１２を出し入れするための出入口部２４ｂが設けられる。

ここで、複数段の保管ステージ２２にはそれぞれ入庫部３０と出庫部３２が設けられており、フォークリフトで各段の保管ステージ２２に荷１２を搬入、搬出してもよい。また、各段の保管ステージ２２に荷を昇降させる昇降機構（不図示）が別途設けられており、入庫部３０と出庫部３２は最下段の保管ステージ２２のみに設けられていてもよい。この場合、入庫部３０から入庫された荷１２は昇降機構によって上げられて各段の保管ステージ２２に移動し、また各段の保管ステージ２２から出庫された荷１２は昇降機構によって下げられて出庫部３２に出庫される。

（レール）
第１レール４０は、保管行２４において、Ｘ軸方向に延在する。第２レール４４は、保管行２４の出入口部２４ｂの近傍において、Ｙ軸方向に延在する。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ことがある。本明細書において、レールは、その延在方向に台車を走行させるように構成された車輪の転動面を有する部材または部分である。したがって、レールは、棒状または帯状の部材に形成された転動面を有するレールであってもよいし、平面上に形成された転動面を有するレールであってもよい。

（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の側面図である。第１台車１４は、荷１２を搬送するために、保管行２４の中で第１レール４０をＸ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Ｘ軸方向に走行する。

第１台車１４は、車体１４ｂと、載置部１４ｃと、リフト機構１４ｄと、複数（例えば４個）の車輪１４ｆと、受電端子４６と、電池２８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、電池２８と、を搭載している。第１台車１４は、電池２８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。電池２８は繰り返し充電可能なリチウムイオン電池などの二次電池であってもよい。第１台車１４は、後述する第２台車１６から給電された電力により電池２８を充電するように構成されている。

載置部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、載置部１４ｃを昇降させる機構である。図６において、破線で示す載置部１４ｃは上昇した状態にあり、実線で示す載置部１４ｃは下降した状態にある。リフト機構１４ｄは載置部１４ｃを上昇させて荷１２を保管部２６から持上げることができる。リフト機構１４ｄは、載置部１４ｃを降下させて荷１２を保管部２６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上を走行する。

（受電端子）
受電端子４６は、後述する第２台車１６の給電端子４２と電気的に接触して、電池２８を充電するための電力を受け取る電極として機能する。一例として、受電端子４６は、車体１４ｂの両側面に設けられる受電端子４６ｂと、受電端子４６ｃと、を含んでもよい。一例として、受電端子４６は、車体１４ｂの外側の底面に設けられる受電端子４６ｄと、受電端子４６ｅと、を含んでもよい。説明の便宜上、図５、図６には、受電端子４６ｂ、４６ｃの組と、受電端子４６ｄ、４６ｅの組とを両方記載しているが、これらは、一方の組のみを設けてもよいし、両方の組を設けてもよい。受電端子４６の形状に特別な限定はないが、この例では、受電端子４６の中心部分が相手側に突出た球面を有している。なお、ここでは受電端子４６に球面を有している形態を記載したが、後述する給電端子４２の方に球面を有していてもよい。

（付勢機構）
給電端子４２と受電端子４６の少なくとも一方は、他方に向けて付勢されてもよい。例えば、受電端子４６は、給電端子４２に向けて付勢されてもよい。一例として、受電端子４６は、給電端子４２に向けて鉛直方向または水平方向に進退可能に支持され、付勢部材によって付勢されてもよい。図６の例では、受電端子４６ｄは、収容部４６ｈによって上下方向に可動に収容され、受電端子４６ｄは、収容部４６ｈに設けられたコイルスプリング４６ｊによって下向きに付勢されている。受電端子４６ｄは、給電端子４２に当接するとき、上向きに移動して給電端子４２に下向きの接触圧力を加えるように配置される。この場合、受電端子４６に給電端子４２に対する接触圧力を加えることにより、受電端子４６と給電端子４２との接触を安定させることができる。受電端子４６ｂ、４６ｃ、４６ｅも同様に構成されている。

（第２台車）
次に、所定部について説明する。第１実施形態では、所定部として第２台車１６を、第２方向としてＹ軸方向を例示している。前述したように、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向に対して水平方向に交差する。図７、図８を参照して第２台車１６を説明する。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の側面図である。第２台車１６は、第２レール４４をＹ軸方向に走行する。第２台車１６は、空荷の状態または荷１２を積載した状態の第１台車１４を搬送する。

第２台車１６は、車体１６ｂと、凹部１６ｃと、複数の車輪１６ｆと、集電ユニット３８と、給電端子４２と、を主に含む。車体１６ｂは、上下方向に偏平な略直方体形状の輪郭を有する。車体１６ｂの内部には、各車輪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、を搭載している。車輪１６ｆは、第２レール４４上を走行する。集電ユニット３８は、後述する給電線３６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を介して給電線３６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と共に、第１台車１４に給電するように構成されている。

（給電部）
給電部は、第２台車１６に電力の供給を行うための部材である。第２台車１６は、給電部から常時給電が行われるように構成されてもよい。このため、給電部は、第２台車１６に対して常時給電可能に構成される。第１実施形態では、給電部として軸方向に沿って延在する給電線３６を例示している。前述したように、給電線３６は、第２レール４４の近傍をＹ軸方向に沿って延在する。給電線３６は、集電ユニット３８を通じて第２台車１６へ給電する接触電線として機能する。給電線３６は、トロリ線と称されることがある。

（電源部）
電源部５２は、給電部５０に電力を供給する。例えば、電源部５２は商用電源の電圧を給電部５０に供給可能な電圧に変換する変換装置を含んでもよいし、所定の電圧を発電する発電機を含んでもよい。本実施形態の電源部５２は、商用電源からの交流電圧を所定の電圧に変換するトランス（不図示）や整流回路（不図示）などを含んでいる。

（充電部）
充電部５４は、第１台車１４に搭載された電池２８を充電するための充電ステーションとして機能する。充電部５４は、第１台車１４に充電可能な箇所であれば何処に配置されてもよい。本実施形態の充電部５４は、図１に示すように、所定の保管行２４の出入口部２４ｂとは反対側の端部２４ｃに隣接して設けられている。充電部５４を備えることにより、第１台車１４は、第２台車１６による充電と充電部５４による充電とを併用することができる。例えば、第２台車１６によって一の第１台車１４を充電している間にも、充電部５４によって別の第１台車１４を充電することができるので、充電待ちの時間を短くすることができる。

充電部５４は、第１台車１４に充電電力を供給する充電用の充電端子５６ｄ、５６ｅを有する。充電端子５６ｄ、５６ｅは、第１台車１４が所定の充電用の位置２４ｄに停止した状態で、第１台車１４の受電端子４６ｄ、４６ｅに対応する位置に配置される。図１に示すように、充電端子５６ｄ、５６ｅは、Ｘ軸方向に異なる位置に設けられている。図１に示すように、充電端子５６ｄ、５６ｅのＸ軸方向の位置は異なっており、同位置の場合より端子間距離が大きいので、一方の端子に導電性異物が付着した場合にも短絡する可能性を低減できる。充電端子５６ｄ、５６ｅを総称する場合は充電端子５６という。

充電部５４は、複数の保管行２４に設けられてもよいし、すべての保管行２４それぞれに設けられてもよい。この場合、同時に複数の第１台車１４を充電することができる。また、第１台車１４の充電のための移動距離を短くできる。充電部５４は、所定の１段の保管ステージ２２に設けられてもよいし、複数段の保管ステージ２２に設けられてもよいし、全段の保管ステージ２２に設けられてもよい。この場合、複数の保管ステージ２２において同時に第１台車１４を充電することができる。また、第１台車１４の充電のための移動距離を短くできる。

（凹部）
第２台車１６は、第１台車１４を搭載するための凹型形状の凹部１６ｃを有する。凹部１６ｃは、第１台車１４を載せるために、車体１６ｂの上面から下向に窪んで形成されている。凹部１６ｃの大きさは、第１台車１４が凹部１６ｃの周囲と干渉することなくＸ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。第１台車１４は凹部１６ｃ上を走行する。凹部１６ｃの内側には、下部平面上に延在する底部１６ｈと、底部１６ｈのＹ軸方向の両側から上向きに延在する一対の側壁部１６ｊと、を有する。底部１６ｈは、第１台車１４がＸ軸方向に走行する走行路の一部である。一対の側壁部１６ｊは、第１台車１４の車体１４ｂの側壁と狭い隙間を介してＹ軸方向に対向する。

（給電端子）
第２台車１６は、第１台車１４に対して給電可能に構成されている。第２台車１６は、第２台車１６がＹ軸方向に移動しているときと停止しているときに、第２台車１６から第１台車１４に対して給電が行われる。

第２台車１６は、第１台車１４に対して給電を行うための給電端子４２を有する。給電端子４２は、Ｘ軸方向に異なる位置に設けられた複数の給電端子を含む。この場合、各端子の離間距離を大きくすることができるので、導電性の部材が凹部１６ｃに落下しても、複数の給電端子間で短絡する可能性を低くすることができる。複数の給電端子は、底部１６ｈのＸ軸方向およびＹ軸方向の中心を挟む位置に配置されてもよい。

給電端子４２は、凹部１６ｃの内側の各側壁部１６ｊに設けられた給電端子４２ｂ、４２ｃを含む。給電端子４２ｂ、４２ｃはＸ軸方向に異なる位置に設けられている。この例では、給電端子４２ｂは、Ｙ軸正方向側の側壁部１６ｊにおいて、Ｘ軸正方側の端部近傍に設けられる。給電端子４２ｃ、Ｙ軸負方向側の側壁部１６ｊにおいて、Ｘ軸負方側の端部近傍に設けられる。給電端子４２ｂ、４２ｃは、それぞれ第１台車１４の受電端子４６ｂ、４６ｃに対応する位置に設けられる。給電端子４２ｂ、４２ｃは、Ｚ軸方向に異なる位置に設けられている。この例では、給電端子４２ｂは、給電端子４２ｃよりＺ軸方向で高い位置に設けられている。

給電端子４２は、凹部１６ｃの内側の底部１６ｈに設けられた給電端子４２ｄ、４２ｅを含む。給電端子４２ｄ、４２ｅは、Ｘ軸方向に異なる位置に設けられている。この例では、給電端子４２ｄは、底部１６ｈのＸ軸正方向側で、Ｙ軸負方向側に寄った位置に配置される。給電端子４２ｅは、底部１６ｈのＸ軸負方向側で、Ｙ軸正方向側に寄った位置に配置される。給電端子４２ｄ、４２ｅは、それぞれ第１台車１４の受電端子４６ｄ、４６ｅに対応する位置に設けられる。給電端子４２ｄ、４２ｅのＸ軸方向の位置を異ならせると、同じ位置としたときに比べて、給電端子間の距離を長くすることができる。このため、第２台車１６に導電性の異物が混入した場合であっても、その異物によって給電端子間が電気的に接続されてしまい、ショートを起こす可能性を小さくすることができる。

給電端子４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅの形状に特別の制限はない。この例では、給電端子４２ｂ、４２ｃはＸ−Ｚ平面に平行な板状の電極であり、給電端子４２ｄ、４２ｅはＸ−Ｙ平面に平行な板状の電極である。給電端子４２ｂ、４２ｃは、Ｘ軸方向に沿った長辺と、Ｚ軸方向に沿った短辺とを有する。給電端子４２ｄ、４２ｅは、Ｘ軸方向に沿った長辺と、Ｙ軸方向に沿った短辺とを有する。これらは、Ｘ軸方向に長いので、第１台車１４の停止位置精度が低い場合にも、受電端子４６との接触を確保して給電が可能である。

第１台車１４の停止位置精度を高めるために、第１台車１４の移動速度を低くすることが考えられるが、この場合、第１台車１４の稼働効率が低下する懸念がある。そこで、第１実施形態では、給電端子４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅのＸ軸方向範囲は、第１台車１４の停止位置精度の２倍以上に設定している。一例として、第１台車１４の停止位置精度が±１５ｍｍである場合に、給電端子４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅのＸ軸方向範囲は、３０ｍｍ以上に設定されてもよい。この場合、第１台車１４の稼働効率の低下を抑制することができる。

説明の便宜上、図７、図８には、給電端子４２ｂ、４２ｃの組と、給電端子４２ｄ、４２ｅの組とを両方記載しているが、これらは、一方の組のみを設けてもよいし、両方の組を設けてもよい。

第１台車１４は、第２台車１６が第２方向に移動している際に、第２台車１６から給電が行われるように構成されている。この場合、第２台車１６の移動中に給電が行われない場合と比べて、第２台車１６の移動中にも充電を行うことができるため第１台車１４への充電に要する時間を短縮することが可能となる。

図９を参照して、自動倉庫システム１００のその他の構成について説明する。図９は、自動倉庫システム１００の構成の一例を概略的に示すブロック図である。図９に示すように、自動倉庫システム１００は、第１検知部１４ｇと、第２検知部１６ｇと、を備える。第１検知部１４ｇは、第１レール４０および第２台車１６における、第１台車１４のＸ軸方向の位置を検知して、その検知結果を制御部１８に与える。第１検知部１４ｇは、第１台車１４中に設けられた各種センサやステレオカメラであってもよい。第２検知部１６ｇは、第２レール４４における第２台車１６のＹ軸方向の位置を検知して、その検知結果を制御部１８に与える。第２検知部１６ｇは、第２台車１６中に設けられた各種センサやステレオカメラであってもよい。

（制御部）
制御部１８について説明する。制御部１８は、第１台車１４および第２台車１６の動作を制御する。図９に示す制御部１８の各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＭＰＵ（Micro Processing Unit）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。

制御部１８は、第１台車位置取得部１８ｂと、第２台車位置取得部１８ｃと、第１台車制御部１８ｅと、第２台車制御部１８ｆと、給電制御部１８ｇと、を主に含む。第１台車位置取得部１８ｂは、第１検知部１４ｇから第１台車１４のＸ軸方向の位置を取得する。第２台車位置取得部１８ｃは、第２検知部１６ｇから第２台車１６のＹ軸方向の位置を取得する。第１台車制御部１８ｅは、第１台車１４の走行を制御する。第２台車制御部１８ｆは、第２台車１６の走行を制御する。給電制御部１８ｇは、第２台車１６から第１台車１４への給電を制御する。

（充電動作）
図１０を参照して、自動倉庫システム１００の充電動作を説明する。図１０は自動倉庫システム１００の充電動作の一例を示すフローチャートであり、この動作に関する処理Ｓ８０を示している。処理Ｓ８０は、第１台車１４が第２台車１６に進入を開始してから、給電が行われ、第１台車１４が第２台車１６から退出するまでのプロセスを含んでいる。この充電プロセスでは、第１台車１４を第２台車１６の所定の給電位置に停止させ、その状態で第２台車１６から第１台車１４に対して給電を行う。このとき、第１台車１４は給電された電力により第１台車１４に備えた電池２８に充電を行う。給電位置は、受電端子４６が給電端子４２に接触可能な位置であってもよい。

第１台車１４の停止位置のずれが大きいと、受電端子４６が給電端子４２に接触せず、給電不能となるおそれがある。そこで、第１実施形態では、第１台車１４は給電位置よりも手前の位置（以下、第１位置という）で減速され、徐々に給電位置に近づくように制御される。ゆっくりと給電位置に近づくことにより第１台車１４の停止位置のずれを小さくすることができる。一例として、第１位置は、給電位置よりも１０ｃｍ〜３０ｃｍ手前の位置であってもよい。以下、この充電プロセスを含む処理Ｓ８０について説明する。

処理Ｓ８０を開始したら、制御部１８は、第１台車１４をＸ軸方向に移動させて第２台車１６に進入を開始させる（ステップＳ８１）。ステップＳ８１を実行したら、制御部１８は、第１検知部１４ｇから第１台車１４のＸ軸方向の位置を取得し、第１台車１４が第１位置を過ぎたか否かを判定する（ステップＳ８２）。第１台車１４が第１位置を過ぎていない場合（ステップＳ８２のＮ）、制御部１８は、第１台車１４をＸ軸方向に移動させる（ステップＳ８３）。ステップＳ８３を実行したら、制御部１８は、処理をステップＳ８２の先頭に戻し、ステップＳ８２〜Ｓ８３を繰り返す。この処理により、第１台車１４は、第１位置を過ぎるまでは通常速度でＸ軸方向に移動する。

第１台車１４が第１位置を過ぎた場合（ステップＳ８２のＹ）、制御部１８は、第１台車１４を減速し低速モードでＸ軸方向に移動させる（ステップＳ８４）。低速モードの速度は直ぐに止まれる徐行速度であってもよい。ステップＳ８４を実行したら、制御部１８は、第１検知部１４ｇから第１台車１４のＸ軸方向の位置を取得し、第１台車１４が給電位置に到着したか否かを判定する（ステップＳ８５）。第１台車１４が給電位置に到着していない場合（ステップＳ８５のＮ）、制御部１８は、処理をステップＳ８４の先頭に戻し、ステップＳ８４〜Ｓ８５を繰り返す。この処理により、第１台車１４は通常速度より低速でゆっくりと給電位置に接近する。

第１台車１４が給電位置に到着した場合（ステップＳ８５のＹ）、制御部１８は、第１台車１４を停止させる（ステップＳ８６）。ステップＳ８６を実行したら、制御部１８は、第２台車１６をＹ軸方向に移動させる（ステップＳ８７）。ステップＳ８７を実行したら、制御部１８は、第２台車１６から第１台車１４への給電を行う（ステップＳ８８）。移動と給電とは同時に開始されてもよいし、給電が先行して開始されてもよい。第１台車１４は、給電された電力に基づき電池２８を充電する。第１台車１４は、第２台車１６から給電されている間、常時、電池２８を充電するように構成されてもよい。第１台車１４は、電池２８の充電率が所定の上限を超えたら充電を停止するようにしてもよい。

ステップＳ８８を実行したら、制御部１８は、第２台車１６がＹ軸方向の目的位置に到着したか否かを判定する（ステップＳ８９）。第２台車１６が目的位置に到着していない場合（ステップＳ８９のＮ）、制御部１８は、処理をステップＳ８７の先頭に戻し、ステップＳ８７〜Ｓ８９を繰り返す。この処理により、第２台車１６は、目的位置に向かってＹ軸方向に移動しながら第１台車１４に給電し、第１台車１４はこの電力により電池２８を充電する。第２台車１６が目的位置に到着した場合（ステップＳ８９のＹ）、制御部１８は、第２台車１６を停止させる（ステップＳ９０）。

ステップＳ９０を実行したら、制御部１８は、第２台車１６から第１台車１４への給電を停止する（ステップＳ９１）。移動と給電とは同時に停止されてもよいし、給電が先行して停止されてもよい。ステップＳ９１を実行したら、制御部１８は、第１台車１４をＸ軸方向に移動させて第２台車１６から退出させる（ステップＳ９２）。この処理により、第１台車１４、第１レール４０に向かって移動する。ステップＳ９２を実行したら、制御部１８は、処理Ｓ８０を終了する。上述の処理Ｓ８０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。

この充電動作の処理Ｓ８０は、荷１２を搬入・搬出する動作の過程において、荷１２を搭載した状態の第１台車１４に対して実行されてもよいし、荷１２を搭載していない空荷状態の第１台車１４に対して実行されてもよい。

次に、複数の第１台車１４を備える場合における、充電の優先順位について説明する。充電率の低い第１台車１４の充電を後回しにすると、充電率が下がりすぎて自走できなくなるおそれがある。そこで、第１実施形態では、第２台車１６は、複数の第１台車１４のうち、搭載する電池２８の充電率が相対的に低い第１台車１４を優先して充電を行うように構成されている。例えば、制御部１８は、第１台車１４それぞれから電池２８の充電率を取得し、取得した各充電率に基づき優先順位を決定し、この優先順位にしたがって、第１台車１４に充電するように、第１台車１４と第２台車１６とを制御してもよい。

［第２実施形態］
図１１、図１２を参照して第２実施形態に係る自動倉庫システム２００の構成について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して所定部の構成が異なる点で相違し、他の構成は同様であり、相違点を重点的に説明する。第２実施形態では、所定部として、スタッカークレーン６６とスタッカークレーン６６に備えられた昇降機構６４とを例示している。

図１１は、スタッカークレーン６６を概略的に示す平面図である。図１２は、スタッカークレーン６６の側面図である。第２実施形態は、第２レール４４は最下段にのみ設けられ、第２台車１６の代わりに、第２レール４４上をＹ軸方向に移動するスタッカークレーン６６を備える。スタッカークレーン６６は、昇降機構６４を有しており、第１台車１４をＺ軸方向に昇降することができる。また、スタッカークレーン６６は、載置した第１台車１４をＹ軸方向に搬送することができる。つまり、第２実施形態では、第２方向としてＹ軸方向およびＺ軸方向（高さ方向）を例示している。

スタッカークレーン６６は、基台部６６ｂと、凹部１６ｃと、４つの車輪１６ｆと、一対の支柱６６ｈと、昇降機構６４と、集電ユニット３８と、給電端子４２と、を主に含む。基台部６７ｂは、スタッカークレーン６６の下部に設けられる上下方向に偏平な板状の部材である。基台部６６ｂには、車輪１６ｆを駆動するモータ（不図示）と、を搭載している。一例として、スタッカークレーン６６は、集電ユニット３８により上部に布設された給電線３６から受電した電力によりモータを駆動するように構成されている。

凹部１６ｃは、第１台車１４を載置した状態で昇降可能に構成される。４つの車輪１６ｆは、基台部６６ｂの４隅に回転可能に支持される。一対の支柱６６ｈは、上下方向に伸びる支柱であり、凹部１６ｃを昇降可能にガイドする。一対の支柱６６ｈは、その間に凹部１６ｃを挟むようにＹ軸方向に離隔されて基台部６６ｂに固定される。支柱６６ｈは、例えば上面視で略矩形の断面を有する。昇降機構６４は、凹部１６ｃを上下に昇降駆動する機構である。昇降機構６４は、支柱６６ｈの近傍において基台部６６ｂに設けられる。昇降機構６４が凹部１６ｃを吊っているワイヤーロープ（不図示）を巻取り・送出しすることで、凹部１６ｃを昇降駆動する。この構成により、凹部１６ｃは昇降可能な昇降台として機能する。スタッカークレーン６６は、４つの車輪１６ｆを第２レール４４にて回転させることによって、第２レール４４を走行する。スタッカークレーン６６は、荷１２および第１台車１４を載せた状態で第２レール４４上を走行することができる。なお、ここでは第２レール４４を走行可能なスタッカークレーンについて説明したが、走行機能を有さず、昇降機能のみを有する昇降機構であってもよい。

凹部１６ｃの内側には、下部平面上に延在する底部１６ｈと、底部１６ｈのＹ軸方向の両側から上向きに延在する一対の側壁部１６ｊと、を有する。給電端子４２は、第２台車１６と同様に、凹部１６ｃの内側の側壁部１６ｊと底部１６ｈとに設けられる。凹部１６ｃの内側の構成および給電端子４２の構成は第１実施形態と同様であり、説明を省略する。

このように構成された第２実施形態では、第１台車１４は、スタッカークレーン６６がＹ軸方向に移動している際に、スタッカークレーン６６から給電が行われ、給電された電力により第１台車１４に備えた電池２８を充電する。また、第１台車１４は、昇降機構６４によってＺ軸方向に移動している際に、スタッカークレーン６６から給電が行われ、給電された電力により第１台車１４に備えた電池２８を充電する。

第２実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

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、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

第１実施形態の説明では、荷１２を搬入・搬出する動作の過程の第１台車１４に対して電池２８を充電する例を示したが、第１台車１４および第２台車１６は、荷１２の搬送動作とは別に、荷１２の搬送指令がない状態で電池２８を充電するように制御されてもよい。
つまり、制御部１８は、当面荷１２を搬送する予定のない第１台車１４を第２台車１６の給電位置または充電部５４に移動させ、その第１台車１４の電池２８を充電するように制御してもよい。この場合、荷１２を搬送する機会が少ない第１台車１４についても充電できる。

第１実施形態の説明では、充電部５４を備える例を示したが、充電部５４を備えることは必須ではない。

第１実施形態の説明では、第１台車１４が電池２８を備える例を示したが、電池２８を備えることは必須ではない。第１台車１４は、第２台車１６や別設の給電手段（不図示）から給電された電力により走行するように構成されてもよい。

給電端子４２は、周囲から窪んだ部分に設けられ、受電端子４６は、進退機構によって給電端子４２に向けて進退するようにしてもよい。給電端子４２の周囲を囲むことにより、活電部の短絡防止を図ることができる。

給電端子４２は、中空な筒状端子であり、受電端子４６は、筒状端子に挿入される棒状端子で、進退機構によって給電端子４２に向けて進退可能であってもよい。この場合、給電端子４２の筒状端子を絶縁材料で覆うことにより、活電部の短絡防止を図ることができる。また、挿入・抜去時に一方が他方を清掃することができる。

第１台車１４は、非接触給電により所定部から給電されるように構成されてもよい。この場合、活電部の短絡防止を図ることができる。

第１台車１４は、満充電時に電池２８の充電を停止するように構成されてもよい。所定部は第１台車１４と通信するように構成されてもよい。例えば、所定部は、第１台車１４との通信により電池２８の充電率を取得するように構成されてもよい。この場合、電池２８の過充電防止を図ることができる。

受電端子４６は、車体１４ｂに対して遊びをもった状態で支持され、所定部は、受電端子４６を所定の位置に案内するための案内部材を備えてもよい。第１台車１４が所定部上を移動する際に、案内部材が受電端子４６の位置をより適切な位置に修正することができる。この場合、給電可能な第１台車１４の停止位置精度の範囲を拡大することができる。

受電端子４６は、給電端子４２と接触した状態で給電端子４２を擦るよう構成されてもよい。また、第１台車１４にブラシなどの清掃部材を設け、第１台車１４が移動するとき、清掃部材が給電端子４２を擦るようにしてもよい。この場合、受電端子４６や給電端子４２の異物除去を図ることができる。

第２台車１６やスタッカークレーン６６が給電線３６から常時給電を受けることは必須ではない。第２台車１６やスタッカークレーン６６は、バッテリー駆動されてもよい。この場合、給電線３６の布設が難しい倉庫でも使用することができる。

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

保管棚２０は１列の保管行２４から構成されてもよい。保管棚２０は１段の保管行２４から構成されてもよい。

保管行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。保管行２４を構成する保管部２６の数は、保管棚２０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行２４の段数を一様に構成することは必須ではない。保管行２４の段数は、保管棚２０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１２ｐ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。

これらの各変形例は、第１実施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、 １６ｃ・・凹部、 １８・・制御部、 ２０・・保管棚、 ２８・・電池、 ３０・・入庫部、 ３２・・出庫部、 ３６・・給電線、 ３８・・集電ユニット、 ４０・・第１レール、 ４２・・給電端子、 ４４・・第２レール、 ４６・・受電端子、 ６４・・昇降機構、 ６６・・スタッカークレーン、 １００、２００・・自動倉庫システム。

Claims (5)

1. 荷を保管する棚と、
   入庫部および出庫部からなる入出庫部と、
   前記棚と前記入出庫部との間で荷を移動させる搬送機構と、を備え、
   前記搬送機構は、
   電池を備え、前記電池の電力によって移動する第１台車と、
   前記第１台車を搭載して移動する第２台車と、
   前記第２台車とは別に設けられ、荷を昇降可能な昇降機構と、
   を有し、
   前記棚は、複数段の保管ステージを備え、
   前記各段の保管ステージは、第１方向に延在する保管行が第１方向と交差する第２方向に沿って複数配置されることで構成されており、
   前記各段の保管ステージに、前記第１台車および前記第２台車が配置されており、
   前記第１台車は、前記保管行に対応する第１の移動路を移動し、
   前記第２台車は、前記第１台車を搭載して前記第２方向に沿った方向に延在する第２移動路を移動し、
   前記各段の第２台車に常時給電可能な給電部が、前記各段の前記第２移動路に沿って延在しており、
   前記各段の第１台車の前記電池は、前記第１台車が前記第２台車の上で停止し、且つ、前記第２台車が移動している間、前記第２台車から供給される電力により充電されることを特徴とする自動倉庫システム。
2. 前記第２台車は、前記給電部から受け取った受電電力により駆動されるモータを有す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. 前記電池は、前記第１台車が前記第２台車の上で停止してから前記第２台車が移動を開始するまでの間に充電が開始され、前記第２台車が移動を停止すると同時または移動を停止する前に充電が停止され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. 前記電池への充電は、荷を搭載した状態および荷を搭載していない状態の両方の状態の前記第１台車が前記第２台車上に停止して当該第２台車が前記棚と前記入出庫部との間を移動しているときに行われ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。
5. 前記第１台車および前記第２台車の動作を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、荷の搬送指令がない状態の前記第１台車を、前記第２台車の給電位置に移動させて当該第１台車の前記電池を充電するように制御することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自動倉庫システム。

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