JPWO2016178347A1 - 自動倉庫及び懸垂式スタッカクレーン - Google Patents

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Abstract

自動倉庫において、低コストで、異なる重量の荷物に対応可能な複数種類のスタッカクレーンを走行可能にする。自動倉庫3は、ラック5と、天井レール7と、第1スタッカクレーン11と、第2スタッカクレーン17とを備えている。ラック5は、複数段の棚5aを有する。天井レール7は、複数段の棚5aより高い位置において、ラック5に沿って設けられている。第1スタッカクレーン11は、天井レール7に沿って走行するように走行方向に並んだ複数の駆動台車13と、上下方向に延びるマスト33と、複数の駆動台車13に対して昇降可能に吊り下げられかつマスト33に沿って昇降可能な第1移載装置15とを有する。第2スタッカクレーン17は、天井レール7に沿って走行するように走行方向に並んでおり複数の駆動台車13より数が少ない複数の駆動台車13と、上下方向に延びるマスト33と、複数の駆動台車13に対して昇降可能に吊り下げられかつマスト33に沿って昇降可能であり、第1移載装置15が移載する荷物より軽い荷物を移載するための第2移載装置21とを有する。

Description

本発明は、自動倉庫及び懸垂式スタッカクレーンに関し、特に、駆動台車から昇降可能に吊り下げられた移載装置を有する懸垂式スタッカクレーンを備えた自動倉庫に関する。
従来の自動倉庫は、複数のラックを有している。各ラックは、並列に並んで配置されており、延伸方向及び上下方向に並んだ複数の棚を有している。
また、自動倉庫は、ラックの棚に荷物を下ろす又はラックの棚から荷物を積み込むための搬送装置として、スタッカクレーンを有している。スタッカクレーンは、レールに沿って走行する走行装置と、移載装置と、移載装置を上下方向に移動させる昇降装置とを有している。レールの一部はラックの側方に並んで配置されており、スタッカクレーンは、ラックの側方において目的の棚の近傍に移載装置を配置して、その状態で荷物を移載する(例えば、特許文献1を参照)。
特開2007−70086号公報
スタッカクレーンの走行装置は、例えば、各種モータと、走行車輪と、その他の装置とから構成されている。
そして、搬送対象の荷物には重量物と軽量物とがあることを考えれば、重量物を搬送可能なスタッカクレーンを用意しておき、そのスタッカクレーンで重量物のみならず軽量物を搬送することが考えられる。また、荷物の種類にしたがって種類が異なる走行装置をスタッカクレーンに設けることも考えられる。
しかし、前者の場合は常に大型のスタッカクレーンを用いることになる。後者の場合は、スタッカクレーンごとに異なる走行装置を設けることになる。いずれの場合も、コストが高くなるおそれがある。
本発明の課題は、自動倉庫において、低コストで、異なる重量の荷物に対応可能な複数種類のスタッカクレーンを走行可能にすることにある。
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る自動倉庫は、ラックと、軌道と、第1懸垂式スタッカクレーンと、第2懸垂式スタッカクレーンとを備えている。
ラックは、複数段の棚を有する。
軌道は、複数段の棚より高い位置において、ラックに沿って設けられている。
第1懸垂式スタッカクレーンは、軌道に沿って走行するように走行方向に並んだ複数の駆動台車と、上下方向に延びるマストと、複数の駆動台車に対して昇降可能に吊り下げられかつマストに沿って昇降可能な第1移載装置とを有する。
第2懸垂式スタッカクレーンは、軌道に沿って走行するように走行方向に並んでおり第1懸垂式スタッカクレーンの複数の駆動台車より数が少ない複数の駆動台車と、上下方向に延びるマストと、当該複数の駆動台車に対して昇降可能に吊り下げられかつマストに沿って昇降可能であり、第1移載装置より軽い荷物を移載するための第2移載装置とを有する。
なお、第2懸垂式スタッカクレーンの駆動台車の数は、第1懸垂式スタッカクレーンの駆動台車の数より1台でも少なくなければよく、それ以外に、1/2、1/3、4/1等の整数分の一であってもよい。
一見地によれば、第1懸垂式スタッカクレーン及び第2懸垂式スタッカクレーンは、第1移載装置及び第2移載装置をそれぞれ昇降させるための第1昇降装置及び第2昇降装置を有している。
この自動倉庫では、第1懸垂式スタッカクレーンと第2懸垂式スタッカクレーンは、駆動台車の数を異ならせることで、重量が異なる荷物への対応を実現している。つまり、同一種類の駆動台車を用いてそれらの数を異ならせた構造を採用することで、重量が異なる荷物を搭載可能の2種類のスタッカクレーンが同一の軌道を走行可能になっている。この結果、低コストの自動倉庫が実現される。
軌道は周回軌道を有していてもよい。第1懸垂式スタッカクレーン及び第2懸垂式スタッカクレーンは、各々、ボギー構造をさらに有していてもよい。
ボギー構造は、走行方向に隣接する2台の駆動台車が上下方向軸回りに回動自在に支持されるボギー部材を含んでいる。第2懸垂式スタッカクレーンのボギー構造は、第1懸垂式スタッカクレーンのボギー構造より数が少ない。
この自動倉庫では、ボギー構造において、2台の駆動台車はボギー部材に対して回動自在に支持されている。このような構成によって、第1懸垂式スタッカクレーン及び第2懸垂式スタッカクレーンは、周回軌道のカーブを安定して走行できる。
駆動台車は、各々、受電装置及び分岐切替ローラを有していてもよい。
この自動倉庫では、各駆動台車に受電装置及び分岐切替ローラが設けられているので、駆動台車の数の増減への対応が容易になる。また、駆動台車ごとを制御することができるので、制御が容易かつ正確になる。
一見地によれば、分岐切替ローラの動作を制御するコントローラが設けられている。
一見地によれば、コントローラは、第1懸垂式スタッカクレーン及び第2懸垂式スタッカクレーンの各々に設けられている。
一見地によれば、コントローラは、駆動台車の動作を制御する。
一見地によれば、コントローラは、昇降装置の動作を制御する。
本発明の他の見地に係る懸垂式スタッカクレーンは、複数段の棚を有するラックと、複数段の棚より高い位置において、ラックに沿って設けられた軌道とを有する自動倉庫において用いられる懸垂式スタッカクレーンである。懸垂式スタッカクレーンは、複数の駆動台車と、マストと、移載装置とを備えている。
複数の駆動台車は、軌道に沿って走行するように走行方向に並んでいる。
マストは、上下方向に延びている。
移載装置は、複数の駆動台車に対して昇降可能に吊り下げられかつマストに沿って昇降可能である。
このスタッカクレーンでは、複数の駆動台車が、軌道に沿って走行するように、走行方向に並んでいる。したがって、走行台車の個数を異ならせることで、重量が異なる荷物への対応が実現される。
軌道は周回軌道を有していてもよい。懸垂式スタッカクレーンは、ボギー構造を有していてもよい。
ボギー構造は、走行方向に隣接する2台の駆動台車が上下方向軸回りに回動自在に支持されるボギー部材を含んでいる。
駆動台車は、受電装置及び分岐切替ローラを有していてもよい。
本発明に係る自動倉庫では、低コストで、異なる重量の荷物に対応可能な複数種類のスタッカクレーンを走行可能になる。
本発明の一実施形態としてのピッキングシステムの概略平面図。 ピッキングシステムの自動倉庫の概略正面図。 第1スタッカクレーンの概略平面図。 第2スタッカクレーンの概略平面図。 第1スタッカクレーンの斜視図。 第1スタッカクレーンの上部の斜視図。 第2スタッカクレーンの斜視図。 第2スタッカクレーンの上部の斜視図。 駆動台車の概略構成を示す概略断面図。 駆動台車の斜視図。 駆動台車の正面図。 駆動台車及び第1ボギー構造の側面図。 第1ボギー構造の概略構成を示す概略側面図。 第2ボギー構造の概略構成を示す概略側面図。 天井レールの直線構造の斜視図。 天井レールの分岐部の斜視図。 駆動台車の分岐動作を模式的に示す概略平面図。 自動倉庫の制御構成を示すブロック図。
1.第1実施形態
(1)ピッキングシステム
図1及び図2を用いて、ピッキングシステム1を説明する。ピッキングシステム1は、倉庫内でピッキング(荷揃え)ができるシステムである。ピッキングシステム1は、主に、自動倉庫3を有している。図1は、本発明の一実施形態としてのピッキングシステムの概略平面図である。図2は、ピッキングシステムの自動倉庫の概略正面図である。なお、このピッキングシステム1は、工場の部品倉庫、一般物流倉庫等に適用可能であるが、特に、注文者の数及び商品の数及び種類が多数となるような例えば一般消費者用の通信販売用物品倉庫に最適である。
自動倉庫3は、複数のラック5を有している。ラック5は、複数段の棚5aを有している。複数のラック5は、図1において、左右方向に延びて並列的に配置されている。棚5aは、図2に示すように、集品棚部材25を収納可能である。なお、棚5aは、例えば1ダースの商品が入った商品収容箱28もパレットPを用いて収納可能である。容器23は、ケース、バケットとも言われ、商品を収納可能な部材である。集品棚部材25は、キャリアとも言われ、複数の容器23を収納可能である。集品棚部材25は、複数段の支持部を有する棚構造を有している。なお、集品棚部材25が収納な可能な容器の数、集品棚部材25の構造は特に限定されない。ただし、集品棚部材25の底面はパレットPの底面と同様の構造を有しており、それにより第1スタッカクレーン11によって支持及び搬送される。また、図1においてはアルファベットが付されているのは、パレットPである。
自動倉庫3は、ラック5に沿って設けられた天井レール7(軌道の一例)を有している。天井レール7は、ラック5より高い位置、すなわち、複数段の棚5aより高い位置に設けられている。天井レール7は、複数の周回軌道を有している。
天井レール7は、ラック5の間の通路5bの上方に配置されている。
自動倉庫3は、2種類のスタッカクレーン、つまり、第1スタッカクレーン11及び第2スタッカクレーン17を有している。図1では、1台の第1スタッカクレーン11及び1台の第2スタッカクレーン17が示されているが、それぞれの台数は特に限定されない。
第1スタッカクレーン11は、天井レール7に沿って走行する。第1スタッカクレーン11は、図2に示すように、懸垂式のスタッカクレーンであって、天井レール7から懸垂した状態で走行する。第1スタッカクレーン11は、天井レール7を利用して駆動走行、分岐走行する。なお、図2に示すように、下部ガイドレール18を設けて第1スタッカクレーン11の下方を支持してもよい。下部ガイドレール18は、例えば、通路5bのうちラック前面の直線経路部分に設けられる。
図3に示すように、第1スタッカクレーン11は、走行方向(白抜き矢印で示す)に並んだ複数の駆動台車13を有している。この実施形態では、駆動台車13は8台設けられている。図3は、第1スタッカクレーンの概略平面図である。
第1スタッカクレーン11は、複数の駆動台車13に対して昇降可能に吊り下げられた第1移載装置15を有している。第1移載装置15は、集品棚部材25又はパレットPを移載可能である。
以上に述べたように懸垂式スタッカクレーンは、上部構造が、走行及び分岐を行い、さらには下部構造を懸垂している。ただし、懸垂式スタッカクレーンは床面を転動するキャスター車輪を有していてもよい。
第2スタッカクレーン17は、天井レール7に沿って走行する。第2スタッカクレーン17は、図2に示すように、懸垂式のスタッカクレーンであって、天井レール7から懸垂した状態で走行する。図4に示すように、第2スタッカクレーン17は、走行方向に並んだ複数の駆動台車13を有している。第2スタッカクレーン17の駆動台車13は第1スタッカクレーン11の駆動台車13と同じ構造を有する。この実施形態では、駆動台車13は4台設けられている。すなわち、第2スタッカクレーン17の駆動台車13は、第1スタッカクレーン11の駆動台車13より数が少ない。図4は、第2スタッカクレーンの概略平面図である。
第2スタッカクレーン17は、複数の駆動台車13に対して昇降可能に吊り下げられた第2移載装置21を有している。第2移載装置21は、容器23を移載可能である。
以上に述べたように、第1スタッカクレーン11と第2スタッカクレーン17は、同一軌道を走行する。これは、走行機構をモジュール化することにより、軌道を共通化しているからである。
第1スタッカクレーン11と第2スタッカクレーン17は、駆動台車の数を異ならせることで、重量が異なる荷物への対応を実現している。つまり、同一種類の駆動台車を用いてそれらの数を異ならせた構造を採用することで、重量が異なる荷物を搭載可能の2種類のスタッカクレーンが同一の軌道を走行可能になっている。この結果、低コストの自動倉庫3が実現される。
なお、一例として、駆動台車2台で2000kgfを懸垂可能であるので、第1スタッカクレーン11は本体荷重及び荷物荷重の合計8000kgfを懸垂可能であり、第2スタッカクレーン17は本体荷重及び荷物荷重の合計4000kgfを懸垂可能である。
(2)第1スタッカクレーン
図5及び図6を用いて、第1スタッカクレーン11を説明する。図5は、第1スタッカクレーンの斜視図である。図6は、第1スタッカクレーンの上部の斜視図である。
図5及び図6に示すように、8台の駆動台車13は、走行方向に並んで配置されている。さらに、駆動台車13は、図3及び図13に示すように、第1ボギー構造29を構成している。第1ボギー構造29は、走行方向に隣接する2台の駆動台車13が上下方向軸回りに回動自在に支持される第1部材201を含んでいる。
第1ボギー構造29によって2台の駆動台車13は第1部材201に対して回動自在に支持されている。このような構成によって、第1スタッカクレーン11及び第2スタッカクレーン17は、周回軌道のカーブを安定して走行できる。なお、第1ボギー構造29の詳細は後述する。
第1スタッカクレーン11は、駆動台車13が設けられた上側ベース部材31を有している。上側ベース部材31は、走行方向に長く延びている。第1スタッカクレーン11は、さらに、上側ベース部材31の両端から下方に延びる一対のマスト33を有している。マスト33は、地面付近まで延びている。上側ベース部材に対して、一対のマスト33はピンによって支持されており、走行方向に揺動可能になっている。以上に述べた構造によって、制振制御と機体重量低減が実現される。
第1スタッカクレーン11は、第1移載装置15を昇降させるための昇降装置35を有している。昇降装置35は、マスト33に支持された昇降台37と、昇降台37を昇降させるための昇降部39とを有している。第1移載装置15は、昇降台37に設けられている。昇降部39は、モータ、ベルト、ガイドローラなどからなる公知の装置である。
なお、この実施形態では、4台の駆動台車13が走行方向前側のマスト33に対応して配置されており、4台の駆動台車13が走行方向後側のマスト33に対応して配置されている。特に、4台の駆動台車13の走行方向中心がマスト33に対応するように、4台の駆動台車13が配置されている。以上の構成により、マスト33から作用する荷重を駆動台車13が均等に支持できる。
ただし、駆動台車13の数及び配置は前記実施形態に限定されない。
(3)第2スタッカクレーン
図7及び図8を用いて、第2スタッカクレーン17を説明する。図7は、第2スタッカクレーンの斜視図である。図8は、第2スタッカクレーンの上部の斜視図である。
図7及び図8に示すように、4台の駆動台車13は、走行方向に並んで配置されている。さらに、駆動台車13は、第2ボギー構造41を構成している。第2ボギー構造41は、走行方向に隣接する2台の駆動台車13が上下方向軸回りに回動自在に支持される第1部材301を含んでいる。
第2ボギー構造41によって2台の駆動台車13は第1部材301に対して回動自在に支持されている。このような構成によって、第1スタッカクレーン11及び第2スタッカクレーン17は、周回軌道のカーブを安定して走行できる。なお、第2ボギー構造41の詳細は後述する。
第2スタッカクレーン17のベース構造及び昇降装置の構造は、第1スタッカクレーン11と基本的な構成は同じであるが、異なる荷重に対応するため異なる点を有する。具体的には、第2スタッカクレーン17のベース構造及び昇降装置は、第1スタッカクレーンのそれらの構造に比べて各部材が小型及び軽量化されている。
なお、この実施形態では、2台の駆動台車13が走行方向前側のマスト33に対応して配置されており、2台の駆動台車13が走行方向後側のマスト33に対応して配置されている。特に、2台の駆動台車13の走行方向中心がマスト33に対応するように、2台の駆動台車13が配置されている。以上の構成により、マスト33から作用する荷重を駆動台車13が均等に支持できる。
ただし、駆動台車13の数及び配置は前記実施形態に限定されない。
(4)駆動台車
図9〜図12を用いて、駆動台車13を説明する。図9は、駆動台車の概略構成を示す概略断面図である。図10は、駆動台車の斜視図である。図11は、駆動台車の正面図である。図12は、駆動台車及び第1ボギー構造の側面図である。以下の説明では、走行方向に直交する方向を「左右方向」という。
図9を用いて概略的に説明すれば、駆動台車13は、天井69側に設けられた永久磁石47に対向するコイルからなるリニアモータ49を有している。具体的には、永久磁石47は、支持部材67に固定され、走行方向に延びるプレート68の下面に固定されている。また、駆動台車13は、天井レール7に設けられて非接触給電線50に対向する位置に受電コイル51を有している。さらに、駆動台車13は、走行車輪53を有している。走行車輪53は、天井レール7の走行壁65a(後述)の上に置かれている。
図10〜図12を用いて、駆動台車13をさらに詳細に説明する。駆動台車13は、ガイドローラ55を有している。ガイドローラ55は、天井レール7の側壁65b(後述)の内側面によってガイドされる。この実施形態ではガイドローラ55は、走行方向に並んで一対ずつ設けられ、合計4個である。
駆動台車13は、分岐合流切替装置57を有している。分岐合流切替装置57は、周回軌道において分岐・合流地点において走行経路を選択するための行うための装置である。分岐合流切替装置57は、切替ローラ59を有している。この実施形態では切替ローラ59は、走行方向に並んで一対ずつ設けられ、合計4個である。切替ローラ59は、ガイドローラ55の上方に配置されている。切替ローラ59同士の左右方向の距離は、ガイドローラ55同士の左右方向の距離より短い。切替ローラ59同士は、プレート61によって連結されており、プレート61は、左右方向にスライド可能である。分岐合流切替装置57は、プレート61をスライド駆動するための動力を発生するモータ63を有している。
上述したように駆動台車13及び駆動台車13の各々に受電コイル51(受電装置の一例)、切替ローラ59(分岐切替ローラの一例)及びリニアモータ49が設けられているので、駆動台車の数の増減への対応が容易になる。また、駆動台車ごとを制御することができるので、制御が容易かつ正確になる。
(5)ボギー構造
図13を用いて、第1ボギー構造29を詳細に説明する。図13は、第1ボギー構造の概略構成を示す概略側面図である。
第1ボギー構造29は、第1スタッカクレーン11の荷重支持部分を構成しており、複数段階のボギーを有している。この実施形態では、第1ボギー構造29は、3段ボギーである。つまり、2台の駆動台車13をボギー構造とし、さらにボギー構造とすることで4台の駆動台車13のボギー構造とし、さらにボギー構造とすることで8台の駆動台車のボギー構造としている。以下、第1ボギー構造29を詳細に説明する。
第1ボギー構造29は、駆動台車13からから下方に延びる駆動台車シャフト13aが回動自在に支持される第1部材201(ボギー部材の一例)を有している。駆動台車シャフト13aの下端は、第1部材201に回動自在に支持されており、第1部材201の荷重を支持するようになっている。第1部材201は、走行方向に延びており、走行方向両端に駆動台車シャフト13aが回動自在に支持されている。つまり、第1部材201は、一対の駆動台車13をそれぞれ回動自在に支持している。このようにして、第1スタッカクレーン11では、駆動台車13ごとに1段目のボギー構造205が実現されており、その数は合計8個である。
さらに、第1ボギー構造29は、第1部材201から下方に延びる第1シャフト201aが回動自在に支持される第2部材203を有している。第1シャフト201aの下端は、第2部材203に回動自在に支持されており、第2部材203の荷重を支持するようになっている。第2部材203は、走行方向に延びており、走行方向両端に第1シャフト201aが回動自在に支持されている。つまり、第2部材203は、一対の第1部材201を回動自在に支持している。
このようにして、第1スタッカクレーン11では、第1部材201ごとに2段目のボギー構造207が実現されており、その数は合計4個である。
さらに、第1ボギー構造29は、上側ベース部材31の走行方向両端において、第2部材203から下方に延びる第2シャフト203aが回動自在に支持される支持部31aを有している。第2シャフト203aの下端は、支持部31aに回動自在に支持されており、支持部31aの荷重を支持するようになっている。つまり、支持部31aは、一対の第2部材203を回動自在に支持している。このようにして、第1スタッカクレーン11では、第2部材203ごとに3段目のボギー構造209が実現されており、その数は合計2個である。
図14を用いて、第2ボギー構造41を詳細に説明する。図14は、第2ボギー構造の概略構成を示す概略側面図である。
第2ボギー構造41は、第2スタッカクレーン17の荷重支持部分を構成しており、複数段階のボギーを有している。この実施形態では、第2ボギー構造41は、2段ボギーである。つまり、2台の駆動台車13をボギー構造とし、さらにボギー構造とすることで4台の駆動台車13のボギー構造としている。以下、第2ボギー構造41を詳細に説明する。
第2ボギー構造41は、駆動台車13からから下方に延びる駆動台車シャフト13aが回動自在に支持される第1部材301(ボギー部材の一例)を有している。駆動台車シャフト13aの下端は、第1部材301に回動自在に支持されており、第1部材301の荷重を支持するようになっている。第1部材301は、走行方向に延びており、走行方向両端に駆動台車シャフト13aが回動自在に支持されている。つまり、第1部材301は、一対の駆動台車13をそれぞれ回動自在に支持している。
このようにして、第2スタッカクレーン17では、駆動台車13ごとに1段目のボギー構造305(ボギー構造の一例)が実現されており、その数は合計4個である。つまり、第2スタッカクレーン17のボギー構造は、第1スタッカクレーン11のボギー構造より数が少ない。
さらに、第2ボギー構造41は、上側ベース部材31の走行両端において、第1部材301から下方に延びる第1シャフト301aが回動自在に支持される支持部31aを有している。第1シャフト301aの下端は、支持部31aに回動自在に支持されており、支持部31aの荷重を支持するようになっている。つまり、支持部31aは、一対の第1部材301をそれぞれ回動自在に支持している。このようにして、第2スタッカクレーン17では、第1部材301ごとに2段目のボギー構造307が実現されており、その数は合計2個である。
つまり、本実施形態では、駆動台車2台ごとにボギー構造が実現されており、さらにボギー構造2つごとに次の段のボギー構造が実現されている。よってスタッカクレーンでの駆動台車の数は2のべき乗となっている。
(6)天井レール
図15を用いて、天井レール7を説明する。図15は、天井レールの直線構造の斜視図である。
図15から明らかなように、天井レール7は、レール本体65を有している。レール本体65は、主に、走行壁65aと、側壁65bとを有している。走行壁65aは、左右方向に間を空けて配置された一対の走行面を形成している。側壁65bは、走行面の両側に設けられた一対のガイド面を形成している。天井レール7は、複数の支持部材67を有している。支持部材67は、レール本体65を天井69から吊している。
(7)分岐切替構造
図16及び図17を用いて、分岐切替構造75を説明する。図16は、天井レールの分岐部の斜視図である。図17は、駆動台車の分岐動作を模式的に示す概略平面図である。なお、以下では、説明の簡略化のための、1台の駆動台車13の1つの切替ローラ59の動作のみを説明する。
図16に示すように、天井レール7は、図右上側の第1直線路91と、図左下側の第2直線路93と、図右下側の湾曲路95と、分岐部97とを有している。
図16では、例えば駆動台車13は、第1直線路91を図右上側から図左側に移動し、分岐部97において直線移動するか又は分岐移動するかを選択する。図16に示すように分岐部97においては、左右両側の走行壁65a同士の間の隙間66は、直線側隙間66aと湾曲側隙間66bとに分かれている。さらに、湾曲部の走行壁65aの上方には、分岐用ガイドレール79が設けられている。分岐用ガイドレール79は、分岐側湾曲部の側壁65bとの間に所定の隙間を確保するように湾曲された形状で配置されている。また、直線部の走行壁65aの上方には、図17に示すように、直線用ガイドレール80が設けられている。直線用ガイドレール80は、直線部の側壁65bとの間に所定の隙間を確保するように直線状に配置されている。
図17を用いて、分岐動作を説明する。駆動台車13が分岐部97の手前にくると、切替ローラ59が図右側に移動させられる。すると、切替ローラ59は分岐用ガイドレール79と側壁65bと間に入り込む。したがって、駆動台車13は分岐用ガイドレール79に拘束されることで、湾曲路95側に移動し、その結果、駆動台車シャフト13aが湾曲路95側の直線側隙間66aに入っていく。以上の動作によって、駆動台車13の分岐動作が完了する。
なお、図示していないが、駆動台車13が分岐部97を直線走行する場合は、駆動台車13が分岐部97の手前にくると、切替ローラ59が図17左側に移動させられる。すると、切替ローラ59は直線用ガイドレール80と側壁65bと間に入り込む。したがって、駆動台車13は直線用ガイドレール80に拘束されることで、第2直線路93側に移動し、その結果、駆動台車シャフト13aが第2直線路93側の直線側隙間66aに入っていく。以上の動作によって、駆動台車13の直線方向移動動作が完了する。
(8)ピッキングシステムの制御構成
図18を用いて、ピッキングシステムの制御構成を説明する。図18は、自動倉庫の制御構成を示すブロック図である。
第1スタッカクレーン11は、第1コントローラ81を有している。第1コントローラ81は、CPU、RAM、ROM等からなりプログラムを実行するコンピュータである。
第1コントローラ81は、第1スタッカクレーン11の各駆動台車13の動作を制御する。第1コントローラ81には、各駆動台車13のリニアモータ49及び分岐合流切替装置57が接続されている。さらに、第1コントローラ81には、第1移載装置15及び昇降装置35が接続されており、第1コントローラ81は、それらに駆動信号を送信可能である。第1移載装置15は、例えば、従来のスライドフォーク式であり、スライドフォーク15a(図5)を有している。
なお、走行状態に関する情報を検出するためのセンサは、各駆動台車13に設けられている。以上より、第1コントローラ81は、走行駆動、分岐切替など、各駆動台車13の個々の位置に基づいて適したタイミング・能力を制御できる。
第2スタッカクレーン17は、第2コントローラ82を有している。第2コントローラ82は、CPU、RAM、ROM等からなりプログラムを実行するコンピュータである。
第2コントローラ82は、第2スタッカクレーン17の各駆動台車13の動作を制御する。第2コントローラ82には、各駆動台車13のリニアモータ49及び分岐合流切替装置57が接続されている。さらに、第2コントローラ82には、第2移載装置21及び昇降装置35が接続されており、第2コントローラ82は、それらのモータに駆動信号を送信可能である。
第2移載装置21は、ピース移載コンベア151と、ケース移載コンベア153とを有している。ピース移載コンベア151は、ピースコンベア155と、コンベアスライド装置157とを有している。ピースコンベア155は、商品を搬送可能なコンベアである。コンベアスライド装置157は、ピースコンベア155自体をスライド可能な装置である。ケース移載コンベア153は、アーム駆動装置159と、ケースコンベア161とを有している。アーム駆動装置159は、アームを左右方向に伸縮することで、容器23を移載する装置である。ケースコンベア161は、左右方向に容器23を搬送可能であり、例えば、ベルトコンベアである。
なお、走行状態に関する情報を検出するためのセンサは、各駆動台車13に設けられている。以上より、第2コントローラ82は、走行駆動、分岐切替など、各駆動台車13の個々の位置に基づいて適したタイミング・能力を制御できる。
第1コントローラ81及び第2コントローラ82は、上位コントローラ83と交信可能である。上位コントローラ83は、CPU、RAM、ROM等からなりプログラムを実行するコンピュータである。上位コントローラ83は、自動倉庫3全体を制御し、特に、第1スタッカクレーン11及び第2スタッカクレーン17による容器23及び集品棚部材25の移載と搬送、及びこれらによる出庫物品の荷揃えを制御する。上位コントローラ83は、第1スタッカクレーン11及び第2スタッカクレーン17を管理し、これらに走行指令又は搬送指令を割り付ける割り付け機能を有している。なお、「搬送指令」は、走行指令、及び荷つかみ位置と荷おろし位置を含む移載指令を含んでいる。
(9)アソート準備ステーション
ピッキングシステム1は、図1に示すように、アソート準備ステーション101を有している。アソート準備ステーション101は、地上に配置され、天井レール7(周回軌道の一例)の一部に平面視で近接して配置されている。アソート準備ステーション101は、第2スタッカクレーン17との間で、商品を受け取り及び受け渡し可能な容器授受部103を有する。容器授受部103は、コンベア137を有している。容器授受部103は、オーダーの有った商品が入っている在庫の容器23を第2スタッカクレーン17から受け取ることができる。さらに、容器授受部103は、オーダー分を取り去った残りが入っている容器23を第2スタッカクレーン17に受け渡すことができる。具体的には、上述の容器23の移載は、第2スタッカクレーン17の第2移載装置21のケース移載コンベア153によって行われる。
(10)デジタルアソートシステム・エリア
ピッキングシステムは、図1に示すように、デジタルアソートシステム・エリア107を有している。このエリア107は、地上に設けられ、天井レール7の周回軌道の一部に平面視で近接して配置されたエリアである。エリア107は、図1に示すように、複数のパレットP及び集品棚部材25を載置可能な載置場所107aを有している。エリア107は、図1に示すように、第1スタッカクレーン11から集品棚部材25を受け取る集品棚部材受け取り部109と、第1スタッカクレーン11に集品棚部材25を受け渡す集品棚部材受け渡し部111とを有する。具体的には、上述の集品棚部材25の移載は、第1スタッカクレーン11の第1移載装置15のスライドフォーク15aによって行われる。
ピッキングシステム1は、図1に示すように、自動搬送車115を有している。自動搬送車115は、デジタルアソートシステム・エリア107に配置され、転動車輪を有する台車に載置された集品棚部材25を押す又は引くことで、移動させる。
また、ピッキングシステム1は、図1に示すように、アソートカート113を有している。アソートカート113は、デジタルアソートシステム・エリア107に配置され、例えば作業者が1種類の商品を積み込んだアソートカート113を用いて、集品棚部材25に収容された容器23に商品を配布していくことができる。
(11)デパレ・ピッキングステーション
ピッキングシステム1は、図1に示すように、デパレ・ピッキングステーション121を有している。デパレ・ピッキングステーション121は、地上に設けられ、平面視で天井レール7の一部に近接して配置されている。デパレ・ピッキングステーション121は、パレットPに載った荷物(例えば、商品収容箱28)をパレットPから降ろす作業に用いられる。降ろされた荷物は、商品収容箱28のままであったり、又は商品収容箱28から商品を取り出して容器23に入れられたりする。デパレ・ピッキングステーション121は、第1スタッカクレーン11から受け渡された集品棚部材25から容器23を受け取り可能な荷物授受部123を有している。荷物授受部123は、コンベア171と、ロボット(図示せず)とを有している。具体的には、上述の集品棚部材25又はパレットPの移載は、第1スタッカクレーン11の第1移載装置15のスライドフォーク15aによって行われる。
(12)シュート
ピッキングシステム1は、地上に配置され、平面視で天井レール7の一部に近接して配置され、容器23及び/又は商品を他の設備に排出するためのシュート127をさらに備えている。
2.実施形態の特徴
自動倉庫3は、ラック5(ラックの一例)と、天井レール7(軌道の一例)と、第1スタッカクレーン11(第1懸垂式スタッカクレーンの一例)と、第2スタッカクレーン17(第2懸垂式スタッカクレーンの一例)とを備えている。
ラック5は、複数段の棚5a(棚の一例)を有する。
天井レール7は、複数段の棚5aより高い位置において、ラック5に沿って設けられている。
第1スタッカクレーン11は、天井レール7に沿って走行するように走行方向に並んだ複数の駆動台車13(駆動台車の一例)と、上下方向に延びるマスト33(マストの一例)と、複数の駆動台車13に対して昇降可能に吊り下げられかつマスト33に沿って昇降可能な第1移載装置15とを有する。
第2スタッカクレーン17は、天井レール7に沿って走行するように走行方向に並んでおり複数の駆動台車13より数が少ない複数の駆動台車13(駆動台車の一例)と、上下方向に延びるマスト33と、複数の駆動台車13に対して昇降可能に吊り下げられかつマスト33に沿って昇降可能であり、第1移載装置15より軽い荷物を移載するための第2移載装置21とを有する。
第1スタッカクレーン11と第2スタッカクレーン17は、駆動台車の数を異ならせることで、重量が異なる荷物への対応を実現している。つまり、同一種類の駆動台車を用いてそれらの数を異ならせた構造を採用することで、重量が異なる荷物を搭載可能の2種類のスタッカクレーンが同一の軌道を走行可能になっている。この結果、低コストの自動倉庫3が実現される。
3.他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
(1)他の実施形態として、スタッカクレーンは、駆動台車の数が同じである1種類のみが用いられてもよい。
(2)前記実施形態では駆動台車の数が異なる2種類のスタッカクレーンが用いられていたが、駆動台車の数が異なるスタッカクレーンの種類は3種類以上であってもよい。
(3)前記実施形態では駆動台車の駆動源はリニアモータであったが、駆動源は他のモータ及び駆動機構の組み合わせであってもよい。
(4)前記実施形態では全ての駆動台車がボギー構造と組み合わせられていたが、ボギー構造を用いない駆動台車のみで構成されていてもよいし、又はボギー構造と組み合わせられた駆動台車とボギー構造と組み合わされていない駆動台車とが混在していてもよい。
(5)第1移載装置と第2移載装置の具体的な構成は、前記実施形態に限定されない。公知の移載装置を用いてもよい。
(6)分岐切替ローラの構造は、前記実施形態に限定されない。公知の分岐切替装置を用いてもよい。
(7)受電装置の構造は,前記実施形態に限定されない。公知の受電装置を用いてもよい。
本発明は、駆動台車から昇降可能に吊り下げられた移載装置を有する懸垂式スタッカクレーンを備えた自動倉庫に広く適用できる。
1 :ピッキングシステム
3 :自動倉庫
5 :ラック
5a :棚
5b :通路
7 :天井レール
11 :第1スタッカクレーン
13 :駆動台車
13a :駆動台車シャフト
15 :第1移載装置
15a :スライドフォーク
17 :第2スタッカクレーン
18 :下部ガイドレール
21 :第2移載装置
23 :容器
25 :集品棚部材
28 :商品収容箱
29 :第1ボギー構造
31 :上側ベース部材
33 :マスト
35 :昇降装置
37 :昇降台
39 :昇降部
41 :第2ボギー構造
47 :永久磁石
49 :リニアモータ
50 :非接触給電線
51 :受電コイル
53 :走行車輪
55 :ガイドローラ
57 :分岐合流切替装置
59 :切替ローラ
61 :プレート
63 :モータ
65 :レール本体
65a :走行壁
65b :側壁
66 :隙間
66a :直線側隙間
66b :湾曲側隙間
67 :支持部材
68 :プレート
69 :天井
75 :分岐切替構造
79 :分岐用ガイドレール
80 :直線用ガイドレール
81 :第1コントローラ
82 :第2コントローラ
83 :上位コントローラ
91 :第1直線路
93 :第2直線路
95 :湾曲路
97 :分岐部
101 :アソート準備ステーション
103 :容器授受部
107 :エリア
107a :載置場所
109 :集品棚部材受け取り部
111 :集品棚部材受け渡し部
113 :アソートカート
115 :自動搬送車
121 :ピッキングステーション
123 :容器授受部
127 :シュート
151 :ピース移載コンベア
153 :ケース移載コンベア
155 :ピースコンベア
157 :コンベアスライド装置
159 :アーム駆動装置
161 :ケースコンベア
171 :コンベア
201 :第1部材
201a :第1シャフト
203 :第2部材
203a :第2シャフト
205 :1段目のボギー構造
207 :2段目のボギー構造
209 :3段目のボギー構造
301 :第1部材
301a :第1シャフト
305 :1段目のボギー構造
307 :2段目のボギー構造
P :パレット
本発明の一見地に係る自動倉庫は、ラックと、軌道と、第1懸垂式スタッカクレーンと、第2懸垂式スタッカクレーンとを備えている。
ラックは、複数段の棚を有する。
軌道は、複数段の棚より高い位置において、ラックに沿って設けられている。
第1懸垂式スタッカクレーンは、軌道に沿って走行するように走行方向に並んだ複数の駆動台車と、上下方向に延びるマストと、複数の駆動台車に対して昇降可能に吊り下げられかつマストに沿って昇降可能な第1移載装置とを有する。
第2懸垂式スタッカクレーンは、軌道に沿って走行するように走行方向に並んでおり第1懸垂式スタッカクレーンの複数の駆動台車より数が少ない複数の駆動台車と、上下方向に延びるマストと、当該複数の駆動台車に対して昇降可能に吊り下げられかつマストに沿って昇降可能であり、第1移載装置より軽い荷物を移載するための第2移載装置とを有する。
なお、第2懸垂式スタッカクレーンの駆動台車の数は、第1懸垂式スタッカクレーンの駆動台車の数より1台でも少なければよく、それ以外に、1/2、1/3、1/4等の整数分の一であってもよい。
一見地によれば、第1懸垂式スタッカクレーン及び第2懸垂式スタッカクレーンは、第1移載装置及び第2移載装置をそれぞれ昇降させるための第1昇降装置及び第2昇降装置を有している。
駆動台車13は、分岐合流切替装置57を有している。分岐合流切替装置57は、周回軌道において分岐・合流地点において走行経路を選択するための装置である。分岐合流切替装置57は、切替ローラ59を有している。この実施形態では切替ローラ59は、走行方向に並んで一対ずつ設けられ、合計4個である。切替ローラ59は、ガイドローラ55の上方に配置されている。切替ローラ59同士の左右方向の距離は、ガイドローラ55同士の左右方向の距離より短い。切替ローラ59同士は、プレート61によって連結されており、プレート61は、左右方向にスライド可能である。分岐合流切替装置57は、プレート61をスライド駆動するための動力を発生するモータ63を有している。
上述したように駆動台車13及び駆動台車13の各々に受電コイル51(受電装置の一例)、切替ローラ59(分岐切替ローラの一例)及びリニアモータ49が設けられているので、駆動台車の数の増減への対応が容易になる。また、駆動台車ごとを制御することができるので、制御が容易かつ正確になる。
第1ボギー構造29は、駆動台車13か下方に延びる駆動台車シャフト13aが回動自在に支持される第1部材201(ボギー部材の一例)を有している。駆動台車シャフト13aの下端は、第1部材201に回動自在に支持されており、第1部材201の荷重を支持するようになっている。第1部材201は、走行方向に延びており、走行方向両端に駆動台車シャフト13aが回動自在に支持されている。つまり、第1部材201は、一対の駆動台車13をそれぞれ回動自在に支持している。このようにして、第1スタッカクレーン11では、駆動台車13ごとに1段目のボギー構造205が実現されており、その数は合計8個である。
さらに、第1ボギー構造29は、第1部材201から下方に延びる第1シャフト201aが回動自在に支持される第2部材203を有している。第1シャフト201aの下端は、第2部材203に回動自在に支持されており、第2部材203の荷重を支持するようになっている。第2部材203は、走行方向に延びており、走行方向両端に第1シャフト201aが回動自在に支持されている。つまり、第2部材203は、一対の第1部材201を回動自在に支持している。
このようにして、第1スタッカクレーン11では、第1部材201ごとに2段目のボギー構造207が実現されており、その数は合計4個である。
第2ボギー構造41は、駆動台車13か下方に延びる駆動台車シャフト13aが回動自在に支持される第1部材301(ボギー部材の一例)を有している。駆動台車シャフト13aの下端は、第1部材301に回動自在に支持されており、第1部材301の荷重を支持するようになっている。第1部材301は、走行方向に延びており、走行方向両端に駆動台車シャフト13aが回動自在に支持されている。つまり、第1部材301は、一対の駆動台車13をそれぞれ回動自在に支持している。
図17を用いて、分岐動作を説明する。駆動台車13が分岐部97の手前にくると、切替ローラ59が図右側に移動させられる。すると、切替ローラ59は分岐用ガイドレール79と側壁65bと間に入り込む。したがって、駆動台車13は分岐用ガイドレール79に拘束されることで、湾曲路95側に移動し、その結果、駆動台車シャフト13aが湾曲路95側の湾曲側隙間66bに入っていく。以上の動作によって、駆動台車13の分岐動作が完了する。
なお、図示していないが、駆動台車13が分岐部97を直線走行する場合は、駆動台車13が分岐部97の手前にくると、切替ローラ59が図17左側に移動させられる。すると、切替ローラ59は直線用ガイドレール80と側壁65bと間に入り込む。したがって、駆動台車13は直線用ガイドレール80に拘束されることで、第2直線路93側に移動し、その結果、駆動台車シャフト13aが第2直線路93側の直線側隙間66aに入っていく。以上の動作によって、駆動台車13の直線方向移動動作が完了する。

Claims (8)

  1. 複数段の棚を有するラックと、
    前記複数段の棚より高い位置において、前記ラックに沿って設けられた軌道と、
    前記軌道に沿って走行するように走行方向に並んだ複数の駆動台車と、上下方向に延びるマストと、前記複数の駆動台車に対して昇降可能に吊り下げられかつ前記マストに沿って昇降可能な第1移載装置とを有する第1懸垂式スタッカクレーンと、
    前記軌道に沿って走行するように前記走行方向に並んでおり前記第1懸垂式スタッカクレーンの前記複数の駆動台車より数が少ない複数の駆動台車と、上下方向に延びるマストと、前記複数の駆動台車に対して昇降可能に吊り下げられかつ前記マストに沿って昇降可能であり、前記第1移載装置が移載する荷物より軽い荷物を移載するための第2移載装置とを有する第2懸垂式スタッカクレーンと、
    を備えた自動倉庫。
  2. 前記軌道は周回軌道を有しており、
    前記第1懸垂式スタッカクレーン及び前記第2懸垂式スタッカクレーンは、各々、前記走行方向に隣接する2台の駆動台車が上下方向軸回りに回動自在に支持されるボギー部材を含むボギー構造をさらに有しており、
    前記第2懸垂式スタッカクレーンの前記ボギー構造は、前記第1懸垂式スタッカクレーンの前記ボギー構造より数が少ない、請求項1に記載の自動倉庫。
  3. 前記駆動台車は、各々、受電装置及び分岐切替ローラを有する、請求項1に記載の自動倉庫。
  4. 前記駆動台車は、各々、受電装置及び分岐切替ローラを有する、請求項2に記載の自動倉庫。
  5. 複数段の棚を有するラックと、前記複数段の棚より高い位置において、前記ラックに沿って設けられた軌道とを有する自動倉庫において用いられる懸垂式スタッカクレーンであって、
    前記軌道に沿って走行するように走行方向に並んだ複数の駆動台車と、
    上下方向に延びるマストと、
    前記複数の駆動台車に対して昇降可能に吊り下げられかつ前記マストに沿って昇降可能な移載装置と、
    を備えた懸垂式スタッカクレーン。
  6. 前記軌道は周回軌道を有しており、
    前記走行方向に隣接する2台の駆動台車が上下方向軸回りに回動自在に支持されるボギー部材を含むボギー構造をさらに有している、請求項5に記載の懸垂式スタッカクレーン。
  7. 前記駆動台車は、各々、受電装置及び分岐切替ローラを有する、請求項5に記載の懸垂式スタッカクレーン。
  8. 前記駆動台車は、各々、受電装置及び分岐切替ローラを有する、請求項6に記載の懸垂式スタッカクレーン。
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