JP7315095B2 - 自動倉庫システム - Google Patents

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Description

本発明は、ラックが複数段備える棚部のそれぞれに沿って操向する搬送台車を備えた自動倉庫と、前記自動倉庫に荷物を搬出入する装置と、を備える自動倉庫システムに関する。
従来、水平面内の一軸に沿って複数個の荷物を保管することができる棚部を上下方向に複数段備えるラックと、前記棚部に沿って移動し前記ラックとの間で荷物を移載する移載装置を有する複数の搬送台車と、を備える自動倉庫が存在している(例えば特許文献1参照)。このような自動倉庫は、自動倉庫内で複数個の荷物を同時に高速で搬送してラックに保管されている荷物を移動させることができる。
国際公開第2012/147261号
ところが、自動倉庫に荷物を搬出入する場合、水平面内の一軸に沿って荷物を搬送し各段の搬送台車との間で荷物を移載するコンベアと、荷物を昇降させて各段に対応するコンベアの位置まで荷物を昇降させる昇降搬送装置と、昇降搬送装置の荷物の移送方向とコンベアの搬送方向との転換をおこなう転換装置を各コンベアの端部に設ける場合がある。この場合、装置点数が増加するという課題がある。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、少ない装置点数で自動倉庫に荷物を搬出入することができる自動倉庫システムの提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の1つである自動倉庫システムは、水平面内の一軸に沿って複数個の荷物を保管することができる棚部を上下方向に複数段備えるラックと、前記棚部に沿って移動し前記ラックとの間で荷物を移載する第一移載装置を有する複数の搬送台車と、を備える自動倉庫と、前記第一移載装置に対応する高さ位置に配置され、前記第一移載装置により前記搬送台車との間で荷物が移載される中継装置と、前記中継装置との間で荷物を移載する第二移載装置と、前記第二移載装置を昇降させる昇降台と、を有する昇降搬送装置と、を備え、前記第二移載装置は、前記中継装置の荷物の搬送方向に交差する方向において前記中継装置に至るまで進出するアームを備え、前記アームの出退に基づき荷物を移載する。
本発明によれば、自動倉庫に荷物を搬出入するための装置点数を抑制しつつ高効率で荷物を搬出入することができる自動倉庫システムとすることができる。
図1は、自動倉庫システムを示す斜視図である。 図2は、自動倉庫システムを示す平面図である。 図3は、昇降搬送装置、および中継装置を示す平面図である。 図4は、別配置形態1の自動倉庫システムの一部を示す斜視図である。 図5は、別配置形態1の自動倉庫システムの一部を示す平面図である。 図6は、2つの荷物の同時移載状態を示す平面図である。
次に、本発明に係る自動倉庫システムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。
図1は、自動倉庫システム100を示す斜視図である。図2は、自動倉庫システム100を示す平面図である。なお、これらの図には柱の記載などが省略されている場合がある。これらの図に示すように自動倉庫システム100は、外部から搬入された荷物200をラック120に自動的に保管し、ラック120に保管された荷物200を自動的に搬出することができるシステムであって、自動倉庫110と、中継装置140と、昇降搬送装置150と、を備えている。本実施の形態の場合、自動倉庫システム100は、搬出入装置170をさらに備えている。
自動倉庫110は、水平面(図中XY平面)内の一軸(図中X軸)に沿って複数個の荷物200を保管することができる棚部を上下方向(図中Z軸方向)に複数段備えるラック120と、ラック120の棚部121に沿って移動し棚部121との間で荷物200を移載する第一移載装置131を有する複数の搬送台車130と、を備えている。本実施の形態の場合、自動倉庫システム100は、4つの自動倉庫110を備えている。なお、複数の自動倉庫110のうち隣接する一の自動倉庫110を第一自動倉庫111とし、他の自動倉庫110を第二自動倉庫112としている。
ラック120は、鉛直面(図中XZ平面)内において、水平方向(図中X軸方向)に複数個の荷物200を保管することができる棚部121を上下方向に複数段備えた設備である。本実施の形態の場合、ラック120は、自動倉庫110内において鉛直面の法線方向(図中Y軸方向)に沿って平行に並んで配置されている。また、鉛直面の法線方向に並ぶラック120の少なくとも一方は、ラック120の延在方向の途中において少なくとも一箇所分断されている。
搬送台車130は、ラック120の棚部121に対応する位置に配置されるレール132に沿って走行し、荷物200を保持することができる装置である。搬送台車130には第一移載装置131が取り付けられている。
レール132は、ラック120の側方においてラック120の複数の棚部121にそれぞれ対応した高さ位置に配置された棒状の部材であり、鉛直面内において水平方向(本実施の形態の場合X軸方向)に延在している。レール132が配置される棚部121は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、搬送台車130が備える第一移載装置131が1つの棚部121に保管されている荷物200に対してのみ移載できるものであるため、レール132は、ラック120の全ての棚部121に対応した高さ位置に配置されている。
第一移載装置131は、搬送台車130に取り付けられ、搬送台車130とラック120との間で荷物200を移載し、また搬送台車130と中継装置140との間でも荷物200を移載することができる装置である。第一移載装置131は、搬送台車130の走行方向(図中X軸方向)と交差(直交含む)する方向(図中Y軸方向)に荷物200を滑り動かして、または持ち上げて移載する。第一移載装置131の移載方式は、特に限定されるものではなく、荷物200の側面を押したり引いたりすることにより第一移載装置131とラック120との間で荷物200を滑らせて移載するもの、フォークなどにより荷物200を持ち上げて移載するもの、荷物200を挟持して移載するものなどを例示することができる。
中継装置140は、搬送台車130が備える第一移載装置131に対応する高さ位置に配置され、水平面内において、後述の第二移載装置152のアーム154と交差(直交)する方向に第一移載装置131により搬送台車130との間で荷物200が移載される装置である。第一搬送装置141、第二搬送装置142が同じ高さ位置であって、荷物200の搬送方向と直交する(図中X軸方向)方向に設置位置がずれて設けられている。中継装置140の種類は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、荷物200を搬送する機能を備え、ベルトコンベア、ローラーコンベアなどのコンベアを例示することができる。水平面内において搬送するとは、数度程度の傾斜に沿って荷物200を搬送する場合も含む。
本実施の形態の場合、中継装置140は、ラック120の複数の棚部121にそれぞれ対応した高さ位置に配置され、水平面内において搬送台車130の走行方向と交差(直交含む)する方向に荷物を搬送する。また、複数の中継装置140は、上下方向に重なるように配置されている。中継装置140は、いずれの高さ位置においてもラック120と昇降搬送装置150との間に配置され、ラック120の延在方向において分断されたラック120の間に配置されている。
また、第一自動倉庫111は、中継装置140として第一搬送装置141を備え、第二自動倉庫112は、第二搬送装置142を備えている。第一搬送装置141は、第一自動倉庫111が備える搬送台車130の第一移載装置131との間で荷物200が移載され、第二搬送装置142は、第二自動倉庫112が備える搬送台車130の第一移載装置131との間で荷物が移載される。第一搬送装置141の一部は、第二自動倉庫112が設置される領域内に突出状に配置され、第二搬送装置142の一部は、第一自動倉庫111が設置される領域内に突出状に配置されている。この配置により、自動倉庫110で昇降搬送装置150を共通化しつつ、自動倉庫110の間にデットスペースが発生することが抑制できる。
図3は、昇降搬送装置、および中継装置を示す平面図である。昇降搬送装置150は、中継装置140との間で移載される荷物200を鉛直方向に昇降させる装置であり、第二移載装置152と、昇降台153とを備えている。昇降搬送装置150は、中継装置140に対応する所望の位置に昇降させる。
昇降台153は、第二移載装置152を保持し第二移載装置152と共に昇降する構造部材である。本実施の形態の場合、昇降台153は、第二移載装置152により中継装置140から受け取った荷物200を保持する機能を備えている。
第二移載装置152は、中継装置140との間で荷物200を移載する装置であり、第二移載装置152は、中継装置140の荷物200の搬送方向に交差する方向(図中X軸方向)において中継装置140の荷物200の搬送経路に至るまで進出するアーム154を備え、アーム154の出退に基づき荷物200を移載する。第二移載装置152の移載方式は、特に限定されるものではなく、アーム154を用いて荷物200の側面を押したり引いたりすることにより第二移載装置152と中継装置140との間で荷物200を滑らせて移載するもの、フォークとして機能するアーム154などにより荷物200を持ち上げて移載するもの、荷物200を挟持して移載するものなどを例示することができる。
本実施の形態の場合、昇降搬送装置150は、第一搬送装置141と第二搬送装置142との間に配置され、昇降搬送装置150の昇降台153に取り付けられる第二移載装置152は、第一搬送装置141、および第二搬送装置142との間で荷物200を移載する。また図3の破線の矢印で示すように、第一搬送装置141は、第一自動倉庫111の搬送台車130から昇降搬送装置150に向けて荷物200を一方通行で搬送している。第二搬送装置142は、昇降搬送装置150から第二自動倉庫112の搬送台車130に向けて荷物200を一方通行で搬送している。このように、第二移載装置152の荷物200の移載方向を一方通行にすることで、第二移載装置152の移載方向に基づき荷物200の実空などの判断が容易になり、荷物200の実空を判断するためのセンサの配置等を簡略化することができる。第一搬送装置141の移載位置で荷物200を検知すれば荷物200を引き込むことができ、第二搬送装置142の移載位置で荷物200を検知しなければ荷物200を払い出すことができる、といった移載位置と荷物200の有無により制御ができるため、判断が容易になる。また、荷物200の搬送が一方通行であり、第一自動倉庫111と第二自動倉庫112とで昇降搬送装置150を共通にすることにより、自動倉庫間で荷物200の受け渡しが可能となる。また、昇降搬送装置150を介して自動倉庫間を荷物200が横断するため、棚部121の高さ位置を変更しつつ荷物200を横断させることができる。
自動倉庫システム100が備えるコントローラ160(図1、図2参照)は、第二搬送装置142に向かう方向へのアーム154の移動速度よりも第一搬送装置141に向かう方向へのアーム154の移動速度が早くなるように第二移載装置152を制御している。以上の様に、第一搬送装置141、第二移載装置152、第二搬送装置142が連携して一方通行に荷物200を搬送することにより、第二移載装置152のアーム154が第一搬送装置141に向かって進出する際は、荷物200を搬送することがないため、アーム154を比較的高速に移動させることができ、全体として搬送効率を向上させることが可能となる。以上のように搬送される荷物200の流れを一方向にすることで、コンピュータによる判断を実行しなくても第一搬送装置141側にアーム154を動かす場合はアーム154の動作速度を早く設定することができさらに搬送効率が向上する。なお、コンピュータにより判断してアーム154の進退速度を制御しても構わない。
具体例として第二移載装置152は、昇降搬送装置150に対し第一搬送装置141側(図中X軸負側)のアーム154の端部にのみフック155を備えている。これにより、第二移載装置152を構成する部品点数を抑制することができ、少なくとも第一搬送装置141から昇降搬送装置150に荷物200を移載し、または昇降搬送装置150から第二移載装置152に荷物200を移載する一方通行の搬送を可能としている。
搬出入装置170は、鉛直方向において中継装置140の少なくとも一部と立体的に重なり、昇降搬送装置150の第二移載装置152により荷物200が移載される位置に一部が配置され、自動倉庫110に荷物200を搬入、および搬出の少なくとも一方を実行する装置である。本実施の形態の場合、搬出入装置170は、搬送台車130の搬送経路の上方において搬送台車130の搬送経路と立体的に交差するように配置されている。昇降搬送装置150は、第二移載装置152によって搬出入装置170と荷物200が移載できる位置にまで昇降台153を上昇させることができるものとなっている。これにより、荷物200の搬入出が複数の自動倉庫と共通化できるため、自動倉庫システム100としてコストダウンを図ることができる。また、1つの搬出入装置170により複数の自動倉庫110に対して搬入、搬出を行うことができ、隣接する自動倉庫110の間、単数、または複数の自動倉庫110を超えた自動倉庫110間で荷物の受け渡しができる。また、搬入専用の搬出入装置170、および搬出専用の搬出入装置170を備えても構わない。
搬出入装置170の種類は特に限定されるものではないが、ベルトコンベア、ローラーコンベアなどのコンベアを例示することができる。
上記実施の形態に係る自動倉庫システム100において昇降搬送装置150の昇降台153に第二移載装置152が設けられているため、1つの昇降搬送装置150に対して複数の高さ位置に配置されている中継装置140のそれぞれに荷物200の搬送方向を転換する転換装置を設けなくてもよい。これにより、中継装置140の荷物200の搬送方向と、昇降搬送装置150と中継装置140との間の荷物200の移載方向が直交するような場合であっても、自動倉庫システム100全体の構造を簡素化することができ、搬送効率の向上が期待できる。また、搬出入装置170にも転換装置を設けなくてもよい。
また、第二移載装置152の移載方向において昇降搬送装置150の両側に配置される中継装置140との間で第二移載装置152が荷物200を移載する構成が採用されることにより、自動倉庫システム100における昇降搬送装置150の数を減らすことができ、自動倉庫システム100全体の構造の簡素化や省設置スペース化を図ることができる。第二移載装置152が両側の中継装置140に対して荷物200を移載可能とすることにより、2つの中継装置140との間で共通化することもできる。
また、第一自動倉庫111に含まれる中継装置140と、第二自動倉庫112に含まれる中継装置140の間に昇降搬送装置150を配置することにより、自動倉庫の配置間隔を狭くすることができ、自動倉庫システム100全体の設置スペースを小型化することが可能となる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
図4は、別配置形態1の自動倉庫システムの一部を示す斜視図である。図5は、別配置形態1の自動倉庫システムの一部を示す平面図である。これらの図に示すように、第一搬送装置141は、第一自動倉庫111の搬送台車130の第一移載装置131により搬送台車130との間で荷物200が移載され、第二搬送装置142は、第一自動倉庫111が備える同じ搬送台車130との間で荷物200が移載されるものでも構わない。
また、搬出入装置170は、搬送台車130の搬送経路と交差しなくてもよい。
また、搬出入装置170は、中継装置140の鉛直方向の下方において中継装置140の少なくとも一部と立体的に重なってもかまわない。この場合、昇降搬送装置150は、第二移載装置152によって搬出入装置170と荷物200が移載できる位置にまで昇降台153を降下させることができるものでもよい。
これによれば、自動倉庫110内の荷物200を搬出し、荷物200内の商品をピッキングし、荷物200を再び自動倉庫110内に搬入するようなピッキングステーション171に供される荷物200を効率的に搬送することが可能となる。
また、図6に示すように、コントローラ160は、第一搬送装置141が搬送台車130から昇降搬送装置150に向けて荷物200を搬送し、第二搬送装置142が昇降搬送装置150から搬送台車130に向けて荷物200を搬送する場合などにおいて、第二移載装置152が第一搬送装置141に配置される荷物200を昇降搬送装置150へ移載すると同時に昇降搬送装置150に配置される荷物200を第二搬送装置142に移載するようにアーム154を制御してもかまわない。この場合、荷物200の移載方向においてアーム154の複数箇所にフック155を設けてもかまわない。具体的には、第一搬送装置141側に伸びた際に、第一搬送装置141に位置する荷物200の後端側(図中-X側)にフック155が位置する場合、第一搬送装置141側に伸びた際に、昇降台153に位置する荷物200の後端側(図中-X側)にフック155が位置する場合を例示することができる。これによって荷物200の搬送効率を高めることができる。なお、荷物200の前端側でフック155を係合させる態様でも構わない。
また、ラック120の各棚部121に対応する第一移載装置131を備えた搬送台車130を例示したが、搬送台車130は、これに限定されるものではない。例えば、搬送台車130がラック120の複数の棚部121に対応する高さ位置まで第一移載装置131を昇降させることができるリフターを備えても構わない。例えばリフターが第一移載装置131を2つの棚部分持ち上げることができる場合、搬送台車130、およびレール132は、ラック120の2棚部121おきに配置され、3棚部121分持ち上げることができる場合、搬送台車130、およびレール132は、ラック120の3棚部121おきに配置される。この場合、第一搬送装置141、第二搬送装置142が同じ段、X軸方向にずれて配置されなくてもよい。
また、昇降搬送装置150、中継装置140は、例示したものばかりでなく任意の位置に配置してもかまわない。
また、自動倉庫110において、対向配置される二つのラック120の延長上にラック120の延在方向(図中X軸方向)に荷物200を搬送する中継装置140をそれぞれ配置し、中継装置140の間に昇降搬送装置150を配置しても構わない。この時、搬送台車130の走行方向上に昇降搬送装置150が位置する。また、昇降搬送装置150は、昇降台153に複数の第二移載装置152、例えばY軸方向に並べた二つの第二移載装置152を配置しても構わない。
また、図3に示すように荷物200の搬送方向を一方を入庫、他方を出庫に限定しなくてもよく、例えば両方とも出庫でもよい。
また、中継装置は、搬送機能を備えない荷物200を支持する部材でも構わない。
ラックの棚に対応して走行する搬送台車を備えた自動倉庫システムに利用可能である。
100 自動倉庫システム
110 自動倉庫
111 第一自動倉庫
112 第二自動倉庫
120 ラック
121 棚部
130 搬送台車
131 第一移載装置
132 レール
140 中継装置
141 第一搬送装置
142 第二搬送装置
150 昇降搬送装置
152 第二移載装置
153 昇降台
154 アーム
155 フック
160 コントローラ
170 搬出入装置
171 ピッキングステーション
200 荷物

Claims (10)

  1. 水平面内の一軸に沿って複数個の荷物を保管することができる棚部を上下方向に複数段備えるラックと、前記棚部に沿って移動し前記ラックとの間で荷物を移載する第一移載装置を有する複数の搬送台車と、を備える自動倉庫と、
    前記第一移載装置に対応する高さ位置に配置され、前記第一移載装置により前記搬送台車との間で荷物が移載される中継装置と、
    前記中継装置との間で荷物を移載する第二移載装置と、前記第二移載装置を昇降させる昇降台と、を有する昇降搬送装置と、を備え、
    前記第二移載装置は、
    前記中継装置の荷物の搬送方向に交差する方向において前記中継装置に至るまで進出するアームを備え、前記アームの出退に基づき荷物を移載し、
    前記中継装置は、
    水平面内において前記搬送台車の走行方向と交差する方向に荷物を搬送する
    自動倉庫システム。
  2. 前記中継装置として機能し、いずれも水平面内において前記搬送台車の走行方向と交差する方向に荷物を搬送する第一搬送装置、および第二搬送装置を備え、
    前記昇降搬送装置は、前記第一搬送装置と前記第二搬送装置との間に配置され、
    前記第二移載装置は、前記第一搬送装置、および前記第二搬送装置との間で荷物を移載する、
    請求項1に記載の自動倉庫システム。
  3. 前記自動倉庫として機能する第一自動倉庫、および前記第一自動倉庫に並列に配置される第二自動倉庫を備え、
    前記第一搬送装置は、前記第一自動倉庫、および前記第二自動倉庫の並び方向に荷物を搬送し、前記第一自動倉庫の前記搬送台車との間で荷物が移載され、
    前記第二搬送装置は、前記第一自動倉庫、および前記第二自動倉庫の並び方向に荷物を搬送し、前記第二自動倉庫の前記搬送台車との間で荷物が移載される
    請求項2に記載の自動倉庫システム。
  4. 前記第一搬送装置は、前記搬送台車から前記昇降搬送装置に向けて荷物を搬送し、前記自動倉庫の前記搬送台車との間で荷物が移載され、
    前記第二搬送装置は、前記昇降搬送装置から前記搬送台車に向けて荷物を搬送し、前記搬送台車と同じ前記搬送台車との間で荷物が移載される
    請求項2に記載の自動倉庫システム。
  5. 前記第一搬送装置と前記第二搬送装置とは同じ高さ位置に配置される
    請求項3に記載の自動倉庫システム。
  6. 鉛直方向において前記中継装置の少なくとも一部と立体的に重なり、前記昇降搬送装置の前記第二移載装置により荷物が移載される位置に一部が配置され、前記自動倉庫に荷物を搬入、および搬出の少なくとも一方を実行する搬出入装置を備える
    請求項1から5のいずれか1項に記載の自動倉庫システム。
  7. 水平面内の一軸に沿って複数個の荷物を保管することができる棚部を上下方向に複数段備えるラックと、前記棚部に沿って移動し前記ラックとの間で荷物を移載する第一移載装置を有する複数の搬送台車と、を備える自動倉庫と、
    前記第一移載装置に対応する高さ位置に配置され、前記第一移載装置により前記搬送台車との間で荷物が移載される中継装置と、
    前記中継装置との間で荷物を移載する第二移載装置と、前記第二移載装置を昇降させる昇降台と、を有する昇降搬送装置と、を備え、
    前記第二移載装置は、
    前記中継装置の荷物の搬送方向に交差する方向において前記中継装置に至るまで進出するアームを備え、前記アームの出退に基づき荷物を移載し、
    鉛直方向において前記中継装置の少なくとも一部と立体的に重なり、前記昇降搬送装置の前記第二移載装置により荷物が移載される位置に一部が配置され、前記自動倉庫に荷物を搬入、および搬出の少なくとも一方を実行する搬出入装置を備え、
    前記中継装置は、
    水平面内において前記搬送台車の走行方向と交差する方向に荷物を搬送し、
    前記搬出入装置は、
    前記搬送台車の搬送経路と立体的に交差する搬送経路で荷物を搬送する
    自動倉庫システム。
  8. 前記第一搬送装置が前記搬送台車から前記昇降搬送装置に向けて荷物を搬送し、前記第二搬送装置が前記昇降搬送装置から前記搬送台車に向けて荷物を搬送する場合において、前記第二搬送装置に向かう方向への前記アームの移動速度よりも前記第一搬送装置に向かう方向への前記アームの移動速度が早くなるように第二移載装置を制御するコントローラを備える
    請求項2から5のいずれか1項に記載の自動倉庫システム。
  9. 前記第一搬送装置が前記搬送台車から前記昇降搬送装置に向けて荷物を搬送し、前記第二搬送装置が前記昇降搬送装置から前記搬送台車に向けて荷物を搬送する場合において、
    前記第二移載装置の前記アームは、
    前記昇降搬送装置に対し荷物の前記第一搬送装置側の側面である背面と当接するフックを前記昇降搬送装置に対し前記第一搬送装置側の端部にのみ備える
    請求項2から5、および8のいずれか1項に記載の自動倉庫システム。
  10. 前記第一搬送装置が前記搬送台車から前記昇降搬送装置に向けて荷物を搬送し、前記第二搬送装置が前記昇降搬送装置から前記搬送台車に向けて荷物を搬送する場合において、前記第一搬送装置に配置される荷物を前記昇降搬送装置へ移載すると同時に前記昇降搬送装置に配置される荷物を前記第二搬送装置に移載するように第二移載装置のアームを制御するコントローラを備える
    請求項2から5、および8のいずれか1項に記載の自動倉庫システム。
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