JP7506344B1 - 自動倉庫システム - Google Patents

Abstract

【課題】収納効率の高い自動倉庫システムを提供すること。
【解決手段】複数の物品搬送台車１４０と、設置面に対する高さレベルの異なる複数段の保管棚１１１を備えた保管ラック１１０と、物品搬送台車１４０が走行可能に構成され保管棚１１１の各々にアクセス可能に設けられた水平移動路１２０とを備えた自動倉庫システムにおいて、保管棚１１１は、物品搬送台車１４０の高さより小さい棚段間隔で配置されたものを含み、水平移動路１２０は、保管ラック１１０の一側及び他側において物品搬送台車１４０の高さより大きい間隔で高さ方向に並設され、保管ラック１１０の一側と他側とで高さ方向に段違いに配置されたものを含むよう構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、立体的に構成された保管庫に対する物品の入出庫を物品搬送台車によって行う自動倉庫システムに関する。

設置面に対する高さレベルの異なる複数段の保管棚を備え立体的に構成された保管庫に対し物品搬送台車によって物品の搬送を行うことで、多数の物品を可能な限り狭いスペースで効率的に入出庫可能な自動倉庫システムが知られている（例えば特許文献１参照）。
このような自動倉庫システムにおいては、物品搬送台車が走行可能に構成された水平移動路が各高さレベルの保管棚に対応して敷設され、物品の保管棚への入庫及び各保管棚からの物品の出庫が行われるよう構成されている。
また、物品搬送台車の異なる高さレベルの保管棚間での移動を可能とするために、物品搬送台車に昇降装置を設けた構成の自動倉庫システムも公知である。

而して、自動倉庫システムにおいては、物品搬送台車が水平移動路に干渉しないように、保管庫における各保管棚は、物品を保持した状態の物品搬送台車の高さより広い棚段間隔で配置する必要がある。このため、高さ方向において無駄なスペースが生じやすく、収納効率が悪いという問題がある。

このような問題に対して、例えば特許文献２には、物品搬送台車として物品を昇降させるリフト機構を備えたものを用い、１つまたは複数の保管棚をデッキレベルの間に複数の棚レベルを形成するように異なる高さに設けることで、収納効率を高めることが開示されている。

特許文献２に記載の自動倉庫システムにおいても、高さ方向に隣接するデッキレベル間のピッチは、物品搬送台車の高さ以上に設定される必要があるところ、物品搬送台車がリフト機構を備えることで、物品搬送台車自体の高さが大きなものとなるため、保管庫自体が大型化することとなる。

特開２０２２－１７２３９２号公報 特許第７０００５０６号公報

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、収納効率の高い自動倉庫システムを提供することを目的とする。

本発明は、複数の物品搬送台車と、設置面に対する高さレベルの異なる複数段の保管棚を備えた保管ラックと、前記物品搬送台車が走行可能に構成され前記保管棚の各々にアクセス可能に設けられた水平移動路とを備えた自動倉庫システムであって、前記保管棚は、前記物品搬送台車の高さより小さい棚段間隔で配置されたものを含み、前記水平移動路は、前記保管ラックの一側及び他側において前記物品搬送台車の高さより大きい間隔で高さ方向に並設され、前記保管ラックの一側と他側とで高さ方向に段違いに配置されたものを含むよう構成することにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る発明によれば、保管ラックが物品搬送台車の高さより小さい棚段間隔で配置された保管棚を含み、保管ラックの両側に設けられた水平移動路が、保管ラックの一側と他側とで段違いに配設されたもの含むことにより、自動倉庫の単位面積当たりの物品の収納体積を増大させることが可能となると共にサイズの異なる複数種の物品の入出庫が可能となる。このため、物品を高密度で効率的に保管ラックに収納することができる。
しかも、保管ラックにおける保管棚の配置の自由度が高くなるため、保管棚の設置数や保管棚の棚段間隔を変更するだけで、物品搬送台車の高さより高さ方向の寸法が小さい物品を含めて種々のサイズのものに対応することが可能となり、高い汎用性を得ることができる。
保管ラックにおける保管棚の棚段間隔及び水平移動路の配置を変更することで、種々のサイズの物品に対応することができるため、物品搬送台車の構成を物品のサイズに応じて変更する必要がなくなる。これにより、複数台の物品搬送台車を備える場合には、すべての物品搬送台車を同一の高さを有するものとすることができ、物品搬送台車の制御が煩雑化することを回避することができると共に物品の入出庫効率（自動倉庫の稼働効率）を向上させることができる。

本請求項２に係る発明によれば、物品搬送台車が昇降移動路を昇降する昇降移動機構を備えることで、物品搬送台車を自動倉庫内で循環させることが可能となり、物品の入出庫効率を向上させることができる。

本請求項３に係る発明によれば、保管ラックの一側の水平移動路及び保管ラックの他側の水平移動路いずれか一方のみからアクセス可能に構成されたものを含むことで、サイズの異なる複数種の物品を入出庫する場合であっても、他の物品搬送台車の走行を妨げることがなく、物品の入出庫効率を向上させることができる。

本発明の自動倉庫システムの一実施形態における保管庫の構成を概略的に示す正面模式図である。 図１に示す保管庫の側面模式図である。 図１に示す保管庫における保管ラックの構成の一部を概略的に示す正面模式図である。 物品搬送台車の構成を概略的に示す側面模式図である。

以下、本発明の一実施形態に係る自動倉庫システムを図面に基づいて説明する。ここでは、説明の便宜上、水平面内において水平移動路を走行する物品搬送台車の走行方向を「Ｘ方向」、水平面内においてＸ方向に直交する方向を「Ｙ方向」、高さ方向を「Ｚ方向」とするＸＹＺ三次元直交座標系を定義して、各部の構造を説明する。

本発明に係る自動倉庫システムは、立体的に構成された保管庫に対する物品の入出庫を物品搬送台車によって行うものであって、物品を保管する保管庫と物品のピッキング作業が行われる作業エリアとの間で、物品搬送台車が循環されるよう構成される。
図１及び図２に示すように、保管庫１００は、複数の保管ラック１１０が隣接する保管ラック１１０間に物品搬送台車１４０が走行可能な通路（アイル）Ａｉを形成する状態でＸ方向及び／またはＹ方向に並設されて構成される。また、図示してはいないが、物品搬送台車１４０が通路Ａｉ間で移動可能となるよう構成された走行路を備える。
保管ラック１１０の数及び配置などは特に限定されず、設置スペースの大きさに応じて適宜変更可能である。なお、図１及び図２においては、便宜上、保管庫１００の一部のみを図示している。

保管ラック１１０は、立体的に構成され、保管ラック１１０の設置面ＦＬに対する高さレベルの異なる複数段の保管棚１１１を備える。
保管棚１１１は、図３にも示すように、物品搬送台車１４０の高さより小さい棚段間隔で配置されたものを含む。ここで、「物品搬送台車１４０の高さ」とは、物品搬送台車１４０の最大高さをいう。例えば、図４を参照すると、物品Ｗ１を保持する場合には、「物品搬送台車１４０の高さ」は、物品搬送台車１４０そのものの高さＨ１であり、物品Ｗ２を保持する場合には、「物品搬送台車１４０の高さ」は、物品Ｗ２の上面までの高さＨ２である。また、物品を保持していない状態では、「物品搬送台車１４０の高さ」は、物品搬送台車１４０そのものの高さＨ１である。
保管ラック１１０における棚段間隔は、保管すべき物品のサイズに応じて適宜設定可能であり、保管ラック１１０は、すべての保管棚１１１が均一な棚段間隔で配置された構成とされていても、一部の保管棚１１１が他の保管棚１１１と異なる棚段間隔で配置された構成とされていてもよい。本実施形態では、保管ラック１１０は、物品搬送台車１４０の高さより小さい棚段間隔Ｐ１で配置された保管棚１１１及び物品搬送台車１４０の高さより大きい棚段間隔Ｐ２で配置された保管棚１１１を含むよう構成され、高さ方向のサイズの異なる２種の物品Ｗ１，Ｗ２を保管可能となっている。

Ｙ方向に隣接する保管ラック１１０間に形成された通路Ａｉには、物品搬送台車１４０が走行可能に構成され保管棚１１１の各々にアクセス可能な水平移動路が設けられている。
水平移動路は、保管ラック１１０のＹ方向一側において物品搬送台車１４０の高さより大きい間隔（ピッチ）Ｄ１，Ｄ２で高さ方向に並設された第１水平移動路１２０ａと、保管ラック１１０のＹ方向他側において物品搬送台車１４０の高さより大きい間隔（ピッチ）Ｄ１で高さ方向に並設された第２水平移動路１２０ｂとを含む。なお、以下においては、特に言及する場合を除いて、第１水平移動路１２０ａ及び第２水平移動路１２０ｂを、単に水平移動路１２０ということとする。
本実施形態では、水平移動路１２０は、隣接する保管ラック１１０の各々における通路Ａｉを臨む面に断面Ｌ字状の走行レール１２１が設けられることでレール状に形成された構成とされているが、水平移動路は、物品搬送台車１４０が走行可能に構成されていれば、例えば平板のスロープ状に形成されていてもよい。

水平移動路１２０は、保管ラック１１０の一側と他側とで高さ方向に段違いに配置されたものを含む。
本実施形態では、第１水平移動路１２０ａ及び第２水平移動路１２０ｂは、互いに異なる高さレベルに設けられている。従って、保管ラック１１０における各保管棚１１１は、第１水平移動路１２０ａ及び第２水平移動路１２０ｂのいずれか一方のみからアクセス可能となっており、これにより、保管庫１００の稼働効率の向上が図られている。
なお、水平移動路１２０は、保管ラック１１０の一側と他側とで互いに同一の高さレベルに設けられたものを含んでいてもよい。

Ｙ方向に隣接する保管ラック１１０間には、物品搬送台車１４０を高さレベルの異なる水平移動路１２０に進入可能とする昇降移動路１３０が設けられている。
昇降移動路１３０は、Ｙ方向に離間した位置にＺ方向に延びるよう対向配置された一対の支持レール１３１により構成されている。各々の支持レール１３１には、例えば略角柱形状に形成されＹＺ平面に沿った一面にラック歯が設けられたラックギヤ１３２が固定されている。

本実施形態に係る自動倉庫システムは、複数台の物品搬送台車１４０を備えた構成とされているが、保管ラック１１０が上記構成を有することで、すべての物品搬送台車１４０は同一の高さを有するものとして構成することが可能となっている。すなわち、物品搬送台車１４０の高さより小さい棚段間隔で配置された保管棚１１１に対しても、高さの異なる物品搬送台車１４０を用いることなくアクセス可能であるため、物品搬送台車１４０の制御の簡素化及び保管庫１００の稼働効率の向上が図られている。

物品搬送台車１４０は、図４に示すように、物品Ｗ１、Ｗ２を保持する物品保持部１４２を備えた本体部１４１と、水平移動路１２０を構成する走行レール１２１の走行面上を走行するための正転逆転駆動可能に構成された走行用車輪１４７を備えた水平移動機構と、保管庫１００における昇降移動路１３０を昇降させる昇降移動機構と、制御部（図示しない）を有している。
物品搬送台車１４０が昇降移動路１３０を昇降する昇降移動機構を備えることで、物品搬送台車１４０を保管庫１００内で循環させることが可能となり、物品の入出庫効率を向上させることができる。

昇降駆動機構は、昇降移動路１３０におけるラックギヤ１３２と係合可能に構成された昇降用歯車１５２を備える。

制御部は、物品搬送台車１４０の自走を可能とするとともに、物品保持部１４２に設けられた移載機構（図示せず）を制御して物品Ｗ１，Ｗ２の移載動作を可能とするよう構成される。

上記の自動倉庫システムにおいては、作業者が作業エリアに立ち入って保管すべき物品Ｗ１，Ｗ２を物品搬送台車１４０に保持させた後、物品搬送台車１４０を作業エリアから保管庫における指定した保管棚１１１（指定保管棚）に向けて移動させて物品を物品搬送台車１４０から指定保管棚に移載することで物品の入庫作業を行う。物品移載後の物品搬送台車１４０は、例えば、次の物品Ｗ１，Ｗ２を受け取るために作業エリアに移動させてもよいし、保管されていた物品Ｗ１，Ｗ２を出庫させるため、もしくは保管されていた物品Ｗ１，Ｗ２の保管位置を変更するために、保管庫１００内における他の指定した保管棚１１１に移動させてもよい。

而して、上記の自動倉庫システムによれば、保管ラック１１０が物品搬送台車１４０の高さより小さい棚段間隔で配置された保管棚１１１を含み、保管ラック１１０の両側に設けられた水平移動路１２０ａ，１２０ｂが、保管ラック１１０の一側と他側とで段違いに配設されたものを含むことにより、保管庫１００の単位面積当たりの物品の収納体積を増大させることが可能となると共にサイズの異なる複数種の物品Ｗ１，Ｗ２の入出庫が可能となる。このため、物品を高密度で効率的に保管庫１００に収納することができる。
しかも、物品搬送台車に設けられた昇降装置を用いて物品搬送台車の高さより小さい棚段間隔で配置された保管棚に対して入庫作業を行うのであれば、同一の走行レール上を走行する他の物品搬送台車の走行の妨げになるおそれがあるところ、上記の自動倉庫システムにおいては、物品搬送台車１４０の高さより小さい棚段間隔で配置され高さ方向に隣接する保管棚１１１の各々に対して異なる水平移動路１２０ａ，１２０ｂからアクセスされるため、上記のような問題が生ずることがなく、物品の入出庫効率を向上させることができる。
また、保管ラック１１０における保管棚１１１の配置の自由度が高くなるため、保管棚１１１の設置数や保管棚１１１の棚段間隔を変更するだけで、物品搬送台車１４０の高さより高さ方向の寸法が小さい物品を含めて種々のサイズのものに対応することが可能となり、高い汎用性を得ることができる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
例えば、上記実施形態では、保管ラックが高さ方向のサイズの異なる２種の物品が保管可能とされた構成について説明したが、高さ方向のサイズの異なる３種以上の物品が保管可能となるよう、保管棚及び水平移動路が設けられた構成とされていてもよい。
また、保管ラックは、すべての保管棚が物品搬送台車の高さより小さい棚段間隔で配置された構成とされていてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、物品搬送台車をラックアンドピニオン方式により昇降させる構成について説明したが、物品搬送台車を他の昇降装置によって高さレベルの異なる水平移動路に進入させる構成としてもよい。
さらにまた、水平移動路は、物品搬送台車をラックアンドピニオン方式により水平移動させるように構成してもよい。

１００ ・・・ 保管庫
１１０ ・・・ 保管ラック
１１１ ・・・ 保管棚
１２０ ・・・ 水平移動路
１２０ａ ・・・ 第１水平移動路
１２０ｂ ・・・ 第２水平移動路
１２１ ・・・ 走行レール
１３０ ・・・ 昇降移動路
１３１ ・・・ 支持レール
１３２ ・・・ ラックギヤ
１４０ ・・・ 物品搬送台車
１４１ ・・・ 本体部
１４２ ・・・ 物品保持部
１４７ ・・・ 走行用車輪
１５２ ・・・ 昇降用歯車
Ａｉ ・・・ 通路（アイル）
ＦＬ ・・・ 設置面
Ｗ１ ・・・ 物品
Ｗ２ ・・・ 物品

Claims (3)

1. 複数の物品搬送台車と、設置面に対する高さレベルの異なる複数段の保管棚を備えた保管ラックと、前記物品搬送台車が走行可能に構成され前記保管棚の各々にアクセス可能に設けられた水平移動路とを備えた自動倉庫システムであって、
   前記保管棚は、前記物品搬送台車の高さより小さい棚段間隔で配置されたものを含み、
   前記水平移動路は、前記保管ラックの一側及び他側において前記物品搬送台車の高さより大きい間隔で高さ方向に並設され、前記保管ラックの一側と他側とで高さ方向に段違いに配置されたものを含むことを特徴とする自動倉庫システム。
2. 前記物品搬送台車を高さレベルの異なる水平移動路に進入可能とする昇降移動路を備え、
   前記物品搬送台車は、前記昇降移動路を昇降する昇降移動機構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. 前記保管棚は、前記保管ラックの一側に設けられた水平移動路及び前記保管ラックの他側に設けられた水平移動路のいずれか一方のみからアクセス可能に構成されているものを含むことを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫システム。
   
   

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