JP7316832B2 - 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保管棚が複数配置された大型倉庫等において、指定された物品を保管棚の所定の保管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に記載の倉庫では、搬送台車が敷設されたレール上を自走し、指定された保管棚に対してアクセスすることができる。

特開２０１５－１５７６８３号公報

本発明者らは、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、保管棚に対する荷の搬入・搬出を自動化するために、各保管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。このような自動倉庫システムでは、保管棚や台車上で荷崩れなどの事象が発生した場合に、作業者が人手で復旧などの作業を行うことが考えられる。

このような事象がレールの奥まった箇所で発生した場合、作業者はその箇所まで移動して作業を行う必要がある。この場合に、特許文献１に記載された倉庫では、保管棚がレールの延在方向に長いため、作業する際に必要な機材の搬送や作業員の移動が容易であるとはいえない問題がある。このような問題は、上記の作業に限らずメンテナンスや棚卸など様々な種類の作業について生じうる。
これらから、本発明者らは、自動倉庫システムには、保管棚において作業する際に必要な機材を容易に搬送する観点から改善すべき余地が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、保管棚で作業する際に必要な機材を容易に搬送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、荷を保管可能な自動倉庫システムであって、荷を搭載して第１方向に移動する第１台車と、第１方向に移動し、第１台車と異なる第２台車と、を有する。

この態様によると、保管する荷を搭載する第１台車の他に、第２台車を有するので、作業箇所に作業用の機材を容易に搬送することができる。

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、保管棚で作業する際に必要な機材を容易に搬送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。

第１実施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台車および第２台車の一例を概略的に示す側面図である。 図５の第１台車の平面図である。 図５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３台車の一例を概略的に示す平面図である。 図８の第３台車の側面図である。 図８の第３台車の別の側面図である。 図５の第２台車をパレットに載せた状態を示す側面図である。 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１２のスタッカークレーンの側面図である。 変形例に係るレールに載せた状態の第２台車を示す側面図である。 変形例に係る別のレールに載せた状態の第２台車を示す側面図である。

以下、本発明を好適な第１実施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１～図４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。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３台車１８と、第１レール４０と、第２レール４４と、給電部３４と、昇降機構３６と、制御部４８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、第２方向としてＹ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３４は、第２レール４４の近傍をＹ軸方向に延在する給電線である。給電部３４は、トロリ線と称されることがある。

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１台車１４とは異なる別の台車で、第１台車１４と同様に第１レール４０上をＸ軸方向に走行する。第２台車１６は、作業対象となる対象保管部２０ｐに作業員や作業用の機材を搬送することができる。第３台車１８は、第２レール４４上をＹ軸方向に走行する。第１台車１４、第２台車１６および第３台車１８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３台車１８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４８は、第１台車１４および第３台車１８の動作を制御する。昇降機構３６は、各保管ステージ２２の間で、第１台車１４および第２台車１６をＺ軸方向に昇降する。

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。

（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。各段の保管ステージ２２には、フォークリフト等によって荷１２を導入する。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。

（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。

（第１台車）
次に、図５、図６を参照して第１台車１４について説明する。図５は、第１台車１４および第２台車１６の一例を概略的に示す側面図である。図６は、第１台車１４の平面図である。図５において、保管棚２０は、Ｚ軸方向に延在する複数の縦柱２０ｎと、Ｙ軸方向に延在する複数の横梁２０ｍと、を含む。複数の縦柱２０ｎと複数の横梁２０ｍとは、所定の間隔で配列され、保管棚２０の骨組みを形成する。この例では、第１レール４０の延在方向に垂直なＹＺ平面に沿った断面（以下、単に断面ということがある）は、角張ったＣ字形状である。なお、角張ったＣ字形状には、上下の幅が異なる形状および、角張った横向きのＵ字形状も含まれる。第１レール４０は、主に横梁２０ｍに支持されている。第１レール４０の上面は、荷１２を搭載可能に構成されており、保管部２６として機能する。

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３台車１８に乗降するために、第３台車１８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、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（不図示）と、を搭載している。第１台車１４は、電池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。

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５において、Ｐで示す載置部１４ｃは上昇した状態にあり、Ｑ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３台車１８上を転動することができる。

（第２台車）
次に、図５、図７を参照して第２台車１６について説明する。図７は、第２台車１６の正面図である。第２台車１６は、第１台車１４とは別に、第１レール４０上をＸ軸方向に走行し、作業員８や作業用の機材などを対象保管部２０ｐ（図１も参照）に搬送するための台車である。第２台車１６は、駆動機構１６ａと、車体１６ｂと、床部１６ｃと、車軸１６ｄと、落下防止機構１６ｅと、複数（例えば４個）の車輪１６ｆと、ブレーキ機構１６ｍと、ブレーキ制御機構１６ｎと、を含む。

駆動機構１６ａは、車輪１６ｆを回転駆動するための機構である。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、従動歯車１６ｋを搭載している。従動歯車１６ｋは、駆動機構１６ａの構成要素の１つである。床部１６ｃは、車体１６ｂの上方に設けられる板状の部材であり、この例では、作業員８や作業用の機材などを搭載することができる。この場合、作業員８や作業用の部材を搭載して対象保管部２０ｐに移動させることができる。特に、第２台車１６は、作業員８などの人を乗せるためのものであり、後述する安全対策が施されている。この場合、第２台車１６に作業員８などを乗せて第１レール４０上を対象保管部２０ｐに安全に移動させることができる。床部１６ｃは、作業員８が床部１６ｃから下側を目視できるように、複数の孔が設けられてもよい。床部１６ｃは、格子状や網目状の部分を含んでもよい。

車軸１６ｄは、車輪１６ｆを取り付けるための軸である。この例では、Ｙ軸方向に延在する２本の車軸１６ｄが、Ｘ軸方向に離間して設けられている。一方の車軸１６ｄは、従動歯車１６ｋの中心に結合されており、駆動機構１６ａからの回転力を車輪１６ｆに伝達する。４つの車輪１６ｆは、車体１６ｂの４隅に配置され、第１レール４０上および第３台車１８上を転動することができる。

（駆動機構）
駆動機構１６ａについて具体的に説明する。駆動機構１６ａは、電動、人力またはこれらの併用により複数の車輪１６ｆの一部または全部を回転駆動する。この例では、手動により２つの車輪１６ｆを駆動するように構成されている。この場合、作業員８が、手動で駆動させない限り、第２台車１６は走行しないので、意図せず第２台車１６が走行する可能性を低くして、安全性を高めることができる。この例では、駆動機構１６ａは、駆動歯車１６ｇと、ハンドル１６ｈと、チェーン１６ｊと、従動歯車１６ｋと、を含む。

駆動歯車１６ｇは、床部１６ｃの上方において回転可能に設けられるチェーンホイールである。ハンドル１６ｈは、駆動歯車１６ｇに設けられたハンドルであり、作業員８が回すことにより駆動歯車１６ｇを回転させることができる。チェーン１６ｊは、駆動歯車１６ｇと従動歯車１６ｋとに架け渡され、これらの間で駆動力を伝達する機械要素である。チェーン１６ｊは、ローラーチェーンと称されることがある。従動歯車１６ｋは、床部１６ｃの下方において一方の車軸１６ｄに固定されるチェーンホイールである。従動歯車１６ｋは、駆動歯車１６ｇの回転に応じて回転する。車輪１６ｆは、車軸１６ｄに設けられ、従動歯車１６ｋの回転に応じて回転駆動される。

（落下防止機構）
落下防止機構１６ｅは、第２台車１６から人や機材の落下を防止するための機構である。この例では、落下防止機構１６ｅは、床部１６ｃの端部から上方に延びて空間を仕切る柵である。この柵は、第２台車１６を囲む４面それぞれに設けられてもよい。この例では、柵は、第２台車１６の正面側と背面側においてＸ－Ｚ平面に平行に設けられており、側面側には設けられていない。この場合、作業員８は、側面側から第２台車１６に容易に乗降することができ、側面側から腕を伸ばして容易に作業することができる。なお、第２台車１６の側面（Ｙ－Ｚ平面に平行な面）側にも柵が設けられていてもよい。側面側の柵の高さは正面側や背面側の柵よりも低い高さであることが好ましい。この場合、作業容易性や乗降容易性を損なわないようにすることが可能である。また、側面側の柵の少なくとも一方は開閉可能に取り付けられていることが好ましい。この場合、側面側に柵を設けていても作業員８の乗降を容易にすることができる。更に、落下防止機構１６ｅとして一端が柵に結び付けられている安全帯を備えていてもよい。この安全帯を作業員８の体に巻き付けることにより、より安全性を高めることができる。

（ブレーキ機構）
第２台車１６が、乗降のとき、作業のときあるいは第３台車１８に搭載されているときに移動すると、安全性が損なわれる可能性がある。そこで、第１実施形態の第２台車１６は、第２台車１６の移動を規制するためのブレーキ機構１６ｍを有する。この場合、ブレーキ機構１６ｍがＯＮであるときには、第２台車１６の移動が規制されるので、作業員８は安全に乗降や作業を行うことができる。この例では、ブレーキ機構１６ｍは、第２台車１６の内側から容易に操作可能な態様で設けられている。

ブレーキ機構１６ｍとしては、公知の様々な機構を用いることができる。この例では、ブレーキ機構１６ｍは、ブレーキ機構１６ｍのＯＮとＯＦＦを操作するためのブレーキレバー（不図示）を備えている。ブレーキ機構１６ｍは、ブレーキレバーが解放されるとＯＮ状態となり、第２台車１６の移動を規制する。ブレーキ機構１６ｍは、ブレーキレバーを握ったときにはＯＦＦ状態となり、第２台車１６の移動を許容する。つまり、ブレーキ機構１６ｍは、作業員８がブレーキレバーを握らない限りＯＮ状態を維持し、意図しない移動を防止することができる。

（ブレーキ制御機構）
何らかの原因により、意図せずブレーキ機構１６ｍがＯＦＦ状態になると、第２台車１６が移動して、安全性が損なわれる可能性がある。そこで、第１実施形態の第２台車１６は、ブレーキ機構１６ｍのＯＮ／ＯＦＦを制御するブレーキ制御機構１６ｎを有する。この場合、ブレーキ制御機構１６ｎがＯＮであるときには、ブレーキ機構１６ｍがＯＦＦ状態であっても、第２台車１６の移動を規制するので、安全性が一層向上する。この例では、ブレーキ制御機構１６ｎは、第２台車１６の外側から操作可能な態様で設けられている。

ブレーキ制御機構１６ｎは、ブレーキ制御機構１６ｎのＯＮとＯＦＦを操作するための制御レバー（不図示）を備えている。ブレーキ制御機構１６ｎは、制御レバーが第１の位置にセットされるとＯＮ状態となり、ブレーキレバーの状態にかかわらず第２台車１６の移動を規制する。ブレーキ制御機構１６ｎは、制御レバーが第２の位置にセットされるとＯＦＦ状態となり、ブレーキレバーの操作状態に応じて第２台車１６の移動を許容または規制する。つまり、ブレーキ制御機構１６ｎの制御レバーを第１の位置にセットしておくことにより、ブレーキレバーが誤操作されても移動を規制する状態を維持し、意図しない移動を防止することができる。

第２台車１６は、ブレーキ機構１６ｍとブレーキ制御機構１６ｎとを備えることにより、以下のように移動が規制される。
（ｉ）ブレーキ制御機構１６ｎがＯＮである場合、ブレーキ機構のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず、第２台車１６の移動を規制する。
（ｉｉ）ブレーキ制御機構１６ｎがＯＦＦであり、ブレーキ機構１６ｍがＯＮである場合、第２台車１６の移動を規制する。
（ｉｉｉ）ブレーキ制御機構１６ｎがＯＦＦであり、ブレーキ機構１６ｍがＯＦＦとなっている場合、第２台車１６の移動を規制しない。
このように構成することにより、仮にブレーキ機構１６ｍとブレーキ制御機構１６ｎの一方を誤って操作した場合でも、第２台車１６の移動が規制され安全に作業することができる。

（第３台車）
次に、図８～図１０を参照して第３台車１８について説明する。図８は、第３台車１８の一例を概略的に示す平面図である。図９は、第３台車１８の側面図であり、第１台車１４を搭載した状態を示している。図１０は、第３台車１８の別の側面図であり、第２台車１６を搭載した状態を示している。第３台車１８は、第２レール４４をＹ軸方向に走行する。第３台車１８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３台車１８は、第２台車１６を搬送する。

第３台車１８は、車体１８ｂと、凹部１８ｃと、複数（例えば、４個）の車輪１８ｆと、集電ユニット３８と、を主に含む。車体１８ｂは、上下方向に偏平な略直方体形状の輪郭を有する。車体１８ｂの内部には、各車輪１８ｆ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１８ｆは、第２レール４４上を走行する。集電ユニット３８は、後述する給電部３４に接触して電力の供給を受ける。第３台車１８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３台車１８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。

（給電部）
図１も参照して、給電部３４を説明する。給電部３４は、第３台車１８に電力の給電を行うための部材である。第３台車１８は、給電部３４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３４は、第３台車１８に対して常時給電可能に構成される。前述したように、給電部３４は、第２レール４４の近傍をＹ軸方向に沿って延在する。給電部３４は、集電ユニット３８を通じて第３台車１８へ給電する接触電線として機能する。

（凹部）
図８～図１０に戻る。第３台車１８は、第１台車１４または第２台車１６（以下、「搭載台車」という）を搭載するための凹型形状の凹部１８ｃを有する。凹部１８ｃは、搭載台車を載せるために、車体１８ｂの上面から下向に窪んで形成されている。凹部１８ｃの大きさは、搭載台車が凹部１８ｃ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、搭載台車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。搭載台車は凹部１８ｃ上を走行する。凹部１８ｃの内側には、下部平面上に延在する底部１８ｈと、底部１８ｈのＹ軸方向の両側から上向きに延在する一対の側壁部１８ｊと、を有する。底部１８ｈは、搭載台車がＸ軸方向に走行する走行路の一部である。一対の側壁部１８ｊは、搭載台車の車体の側壁と狭い隙間を介してＹ軸方向に対向する。

（制御部）
図１に戻り、制御部４８について説明する。制御部４８は、第２台車１６を対象保管部に移動可能にする制御する移動制御モードと、第２台車１６を使用しない通常制御モードとを有し、ユーザからの操作結果に基づきこれらのモードを切り替える。通常制御モードでは、制御部４８は、ユーザからの操作結果に基づき、第１台車１４および第３台車１８の動作を制御する。移動制御モードでは、制御部４８は、ユーザからの操作結果に基づき、第１台車１４、第２台車１６および第３台車１８の動作を制御する。制御部４８は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などを含んで構成することができる。以上が、自動倉庫システム１００の全体構成の説明である。

（搬入・搬出動作）
次に、図１を参照して、このように構成された自動倉庫システム１００の搬入・搬出動作を説明する。自動倉庫システム１００は、フォークリフト５０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３台車１８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、フォークリフト５０によって倉庫外部に搬出する。

次に、図１１を参照して、第２台車１６の保管・搬送用のパレット１６ｐについて説明する。図１１は、第２台車１６を保管・搬送用のパレット１６ｐに載せた状態を示す側面図である。第２台車１６は、単体で保管・搬送されてもよいが、この例では、第２台車１６は、パレット１６ｐに搭載された状態で、パレット１６ｐと共に保管・搬送される。この場合、第２台車１６の保管・搬送の際の積み替えにかかる労力を軽減することができる。

図１１の例では、パレット１６ｐには、フォークポケット１６ｑとＬ字ブロック１６ｓが設けられている。なお、Ｌ字ブロック１６ｓはフォークポケット１６ｑに固定されている。フォークポケット１６ｑを備えることにより、パレット１６ｐに載せた状態の第２台車１６をフォークリフトにより容易に搬送することができる。Ｌ字ブロック１６ｓを備えることにより、パレット１６ｐは、第２台車１６の横方向の移動を規制することができる。Ｌ字ブロック１６ｓは、上方向が開放されているので、第２台車１６の出し入れの自由度を高めることができる。Ｌ字ブロック１６ｓに代えて、横方向の移動を規制可能な別の機構や部材が設けられてもよい。なお、パレット１６ｐに載せた状態において、ブレーキ制御機構１６ｎをＯＮ状態にしておくことで、第２台車１６がパレット上で移動する可能性を低減することができる。

（使用方法）
次に、図１および図１１を参照して、第２台車１６の使用方法の一例を説明する。第２台車１６を使用する際は、ユーザの操作により制御部４８を通常制御モードから移動制御モード荷切り替える。図１の例では、第２台車１６は、パレット１６ｐに搭載された状態で、保管棚２０外の所定の待機場所１６ｕに保管されている。第２台車１６を使用するとき、フォークリフト５０によって、第２台車１６をパレット１６ｐごと待機場所１６ｕから昇降機構３６に搬送し、昇降機構３６に移載する。この状態で、第２台車１６を昇降機構３６によって、目的の保管ステージ２２の第３台車１８が待機する第２レール４４の脇に上昇させる。このとき、パレット１６ｐごと、第２台車１６を目的の保管ステージ２２の第３台車１８の高さまで持上げる。この際、第２台車１６は、通常の荷１２を搭載した第１台車１４を持上げる高さより、パレット１６ｐの高さ分だけ低い位置に持上げられる。つまり、この状態では、第２台車１６の車輪１６ｆの下端位置が第３台車１８の凹部１８ｃの高さになり、第２台車１６のブレーキを解除することにより、第２台車１６をパレット１６ｐから凹部１８ｃに容易に移載することができる。この状態では、空のパレット１６ｐが昇降機構３６上に残っている。

第２台車１６を搭載した第３台車１８を目的の保管行２４までＹ軸方向に搬送する。この際、安全上の観点から、ブレーキ機構１６ｍおよびブレーキ制御機構１６ｎをＯＮ状態にし、第２台車１６には人は乗せないことが望ましい。第３台車１８が、目的の保管行２４に到着したら、作業員８は、別途に設けられた階段および第２レール４４上を伝って目的の保管行２４に移動する。安全上の観点から、第２レール４４の間には床板が設けられることが望ましい。目的の保管行２４に到着したら、作業員８は、ブレーキ機構１６ｍおよびブレーキ制御機構１６ｎをＯＦＦにして、第２台車１６を凹部１８ｃから出入口部２４ｂを経て第１レール４０に移載し、ブレーキ機構１６ｍおよびブレーキ制御機構１６ｎをＯＮにする。

作業員８は、第１レール４０上の第２台車１６に乗り込み、ブレーキ機構１６ｍおよびブレーキ制御機構１６ｎをＯＦＦにする。この状態で、作業員８は、駆動機構１６ａのハンドル１６ｈを回転させ、第２台車１６を第１レール４０上の対象保管部２０ｐに向けて走行させる。対象保管部２０ｐに到着したら、作業員８は、ブレーキ機構１６ｍおよびブレーキ制御機構１６ｎをＯＮにして、目的の作業を開始する。

目的の作業が終了したら、作業員８は、ブレーキ機構１６ｍおよびブレーキ制御機構１６ｎをＯＦＦにして、ハンドル１６ｈを逆回転させ、第２台車１６を出入口部２４ｂに向けて走行させる。出入口部２４ｂに到着したら、作業員８は、降車すると共に、第２台車１６を凹部１８ｃに移載する。移載したら、作業員８は、第２台車１６のブレーキ機構１６ｍおよびブレーキ制御機構１６ｎをＯＮにする。この状態で、作業員８は、第２レール４４と階段を伝って保管棚２０外に出る。

なお、ここでは第２台車１６のＹ軸方向への移動中および昇降中には作業員８が乗らない形態を説明したが、Ｙ軸方向移動中および昇降中にも作業員８が乗っていてもよい。但し、この場合には、Ｙ軸方向移動中および昇降中は第２台車は人力ではなく電動で動くため、安全性を別途確保する必要がある。

作業員８が外に出たら、第２台車１６を搭載した第３台車１８を昇降機構３６の脇の位置まで走行させる。昇降機構３６の脇に到着したら、ブレーキ機構１６ｍおよびブレーキ制御機構１６ｎをＯＦＦにして、第２台車１６を昇降機構３６上のパレット１６ｐに移載する。第２台車１６をパレット１６ｐに移載したら、ブレーキ機構１６ｍおよびブレーキ制御機構１６ｎをＯＮにする。この状態で、昇降機構３６によって、第２台車１６をフォークリフト５０の高さまで下降させ、フォークリフト５０に移載する。フォークリフト５０は、第２台車１６をパレット１６ｐごと待機場所１６ｕに搬送して荷下ろしする。この状態で、第２台車１６はパレット１６ｐごと待機場所１６ｕに保管される。
以上が、第２台車１６の使用方法の説明である。この使用方法はあくまでも一例であり、他の手順を追加したり、一部の手順を変更または削除したり、手順の順序を入れ替えてもよい。

第２台車１６を上述のように使用する際、目的の保管ステージ２２以外の保管ステージ２２については、上述の搬入・搬出動作を行うようにしてもよいし、目的の保管ステージ２２近傍の保管ステージ２２では搬入・搬出動作を行わないようにしてもよいし、保管棚２０全体として搬入・搬出動作を行わないようにしてもよい。より具体的には以下のように制御してもよい。

制御部４８は、移動制御モードである場合に、対象保管部２０ｐが属する所定範囲の保管部２６に対する荷１２の出し入れ（搬入・搬出動作）を禁止するように制御してもよい。この場合、禁止された所定範囲では第１台車１４の動作が第２台車１６の動作の障害となることを防ぐことができる。また、移動制御モードである場合に、複数の保管部２６のうち上述の所定範囲の保管部２６を除く保管部２６に対して荷１２の出し入れ（搬入・搬出動作）を許容するように制御してもよい。この場合、所定範囲の保管部２６を除く保管部２６に対しては搬入・搬出動作を行えるので、自動倉庫システム１００の稼働効率の低下を抑制できる。つまり、保管棚２０全体の稼働を止めずに、対象保管部の作業（例えば、メンテナンス）を行うことができる。

以下、図１を参照して所定範囲の保管部の設定例を説明する。
（設定例１）対象保管部２０ｐが属する保管行２４の保管部２６のうち、対象保管部２０ｐと、対象保管部２０ｐより奥側の保管部２０ｑとを所定範囲の保管部と設定してもよい。この場合、対象保管部２０ｐと、対象保管部２０ｐより奥側（出入口部２４ｂとは反対側）の保管部２０ｑとに対する荷１２の出し入れ（搬入・搬出動作）が禁止され、対象保管部２０ｐより出入口部２４ｂに近い側の保管部２０ｓに対しては荷１２の搬入・搬出動作は許容される。なお、対象保管部２０ｐが属する保管行２４以外の保管部に対しては荷１２の搬入・搬出動作が行われる。

（設定例２）対象保管部２０ｐが属する保管行２４の保管部２６を所定範囲の保管部と設定してもよい。この場合、対象保管部２０ｐと、対象保管部２０ｐより出入口部２４ｂに近い側の保管部２０ｓと、対象保管部２０ｐより奥側の保管部２０ｑとに対する荷１２の出し入れ（搬入・搬出動作）が禁止され、対象保管部２０ｐが属する保管行２４以外の保管部に対しては荷１２の搬入・搬出動作が行われる。換言すると、対象保管部２０ｐが属する保管行２４を除く保管棚２０の保管部２６に対しては荷１２の搬入・搬出動作が行われる。

（設定例３）対象保管部２０ｐが属する保管ステージ２２の保管部２６を所定範囲の保管部と設定してもよい。この場合、対象保管部２０ｐが属する１つの段の保管ステージ２２のすべての保管部２６に対する荷１２の出し入れ（搬入・搬出動作）が禁止され、対象保管部２０ｐが属する保管ステージ２２を除く各段の保管ステージ２２の保管部２６に対しては荷１２の搬入・搬出動作が行われる。

（設定例４）対象保管部２０ｐが属する保管棚２０のすべての保管部２６を所定範囲の保管部と設定してもよい。この設定では、移動制御モードである場合、すべての保管部２６に対する荷１２の搬入・搬出動作が禁止される。

安全上の観点から、第２台車１６には、天井（不図示）が設けられてもよい。天井は、安全な空間を仕切ると共に、落下物から作業員８を守るように機能する。天井は、板状であってもよいし、網状であってもよい。

［第２実施形態］
図１２、図１３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実施形態に対して第３台車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、第３台車として、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１２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１３は、スタッカークレーン６６の側面図である。図１３は、第２台車１６を搭載した状態のスタッカークレーン６６を示している。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３台車１８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、搭載台車（第１台車１４または第２台車１６）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、搭載した搭載台車を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１８ｃと、４つの車輪１８ｆと、一対の支柱６６ｈと、昇降機構６４と、集電ユニット３８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１８ｆ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部３４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１８ｃは、搭載台車を搭載した状態で昇降可能に構成される。４つの車輪１８ｆ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１８ｃを昇降可能にガイドする。一対の支柱６６ｈは、その間に凹部１８ｃ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１８ｃ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１８ｃ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１８ｃを昇降駆動する。この構成により、凹部１８ｃ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１８ｆ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および搭載台車を載せた状態で第２レール４４上を走行することができる。

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、第１レール４０が、その延在方向に垂直な縦断面が角張ったＣ字形状である例を示したが、本発明はこれに限定されない。第１レール４０の断面形状は、第１台車１４および第２台車１６が走行可能なものであればよく、例えば、Ｌ字形状やＺ字形状などであってもよい。図１４は、断面がＬ字形状の第１レール４０（Ａ）に載せた状態の第２台車１６を示し、図１５は、断面がＺ字形状の第１レール４０（Ｂ）に載せた状態の第２台車１６を示している。

第１実施形態の説明では、駆動機構１６ａは、チェーン１６ｊを用いて回転力を車輪１６ｆに伝達する例を示したが、本発明はこれに限定されない。駆動機構１６ａとしては、チェーン１６ｊ以外の公知の伝達機構を用いてもよい。駆動機構１６ａは、歯車列やウォームギヤを用いて構成されてもよい。

第１実施形態の説明では、作業員８が、第２レール４４を伝って移動する例を示したが、本発明はこれに限定されない。作業員８が移動するための通路を第２レール４４とは別に設けてもよい。

第１実施形態の説明では、第１レール４０の間に床が設けられない例を示したが、本発明はこれに限定されない。第１レール４０の間には、板状や網状の床が設けられてもよい。

第１実施形態の説明では、昇降機構３６が第１台車および第２台車１６を昇降する例を示したが、本発明はこれに限定されない。昇降機構３６は、第１台車１４ではなく荷１２を直接各保管ステージ２２の間でＺ軸方向に昇降させるものであってもよい。

第１実施形態の説明では、第２台車１６はハンドルを回転させることで駆動される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２台車１６は、ペダルを脚でこぐことにより駆動されてもよい。

第１実施形態の説明では、第２台車１６は手動で移動するように構成された例を示したが、電動で駆動する場合であってもよい。但し、第２台車１６は第１台車１４や第３台車１８と異なり、人を乗せるためのものであるため、高い安全性が求められる。この点を鑑み、第１実施形態では手動で第２台車１６を移動させ、安全性を高めている。しかしながら、安全性が担保されるのであれば、第２台車１６も電動で移動するように構成されていてもよい。また、第２台車１６は、基本的には人力で駆動するが、モータ等によって補助力を加えるように構成されてもよい。また、第２台車１６は、人が乗っているときのみ手動で駆動され、人が乗っていないときはモータによって駆動されてもよい。

第１実施形態の説明では、第３台車１８を備える例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、第１台車１４と第２台車１６を備え、第３台車１８を備えない構成であってもよい。例えば、Ｘ軸方向に延在する第１レール４０をＹ軸方向に複数有し、フォークリフト等によってＹ軸方向における任意の位置に荷を移動して第１レール４０上の第１台車１４に荷を搭載し、その後第１台車１４がＸ軸方向に移動することで格納位置に荷を搬入してもよい。

第１実施形態の説明では、第１台車１４と第２台車１６が同じレール（第１レール４０）上を移動する例を示したが、本発明はこれに限定されない。第１台車１４用のレールと第２台車１６用のレールを備え、第１台車１４と第２台車１６が別々のレールを移動してもよい。但し、第１台車１４と第２台車１６が同じレールを移動する場合、レール数を少なくすることができるため、その分保管行２４を多く設けることができ、倉庫内の収納数の増加に繋がる。

第２台車１６は、一部が折り畳み可能に構成されてもよい。第２台車１６には、フォークポケットが設けられてもよい。

第３台車１８を上下方向へ昇降させる昇降装置を設けてもよい。この場合、第３台車１８を各段間で移動することができる。

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、 １６ａ・・駆動機構、 １６ｅ・・落下防止機構、 １６ｍ・・ブレーキ機構、 １６ｎ・・ブレーキ制御機構、 １６ｕ・・待機場所、 １８・・第３台車、 ２０・・保管棚、 ２０ｐ・・対象保管部、 ２２・・保管ステージ、 ２４・・保管行、 ２６・・保管部、 ３６・・昇降機構、 ４０・・第１レール、 ４４・・第２レール、 ４８・・制御部、 ５０・・フォークリフト、 ６６・・スタッカークレーン、 １００、２００・・自動倉庫システム。

Claims (1)

1. それぞれ荷を保管可能な、第１方向に並置された複数の保管部をそれぞれ有する複数の保管行と、
   荷を搭載して前記保管行を前記第１方向に移動可能な第１台車と、
   前記保管行を前記第１方向に移動可能であり、前記第１台車と異なる構成を有し、人を載せるための第２台車と、
   前記第１台車の移動を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記第２台車が目的の対象保管部へ移動する際に、前記複数の保管行のうち前記対象保管部を含む所定範囲内における荷の搬入及び搬出を禁止するとともに、前記複数の保管行のうち前記所定範囲を除く他の保管部における荷の搬入及び搬出を許容するように制御し、
   前記第２台車を搭載して前記第１方向と交差する第２方向に搬送する第３台車を備え、
   前記複数の保管行の少なくとも一部が上下方向に層状に重ねられた複数段の保管ステージを含む保管棚を備え、
   前記第２台車を使用するときは、前記保管棚外に保管した前記第２台車を前記第３台車に搭載して前記対象保管部が属する保管行へ搬送することを特徴とする自動倉庫システム。

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