KR101520352B1

KR101520352B1 - 자동 창고

Info

Publication number: KR101520352B1
Application number: KR1020137025778A
Authority: KR
Inventors: 테츠지 타나하시
Original assignee: 무라다기카이가부시끼가이샤
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2015-05-14
Also published as: CN103459271A; JP5692363B2; JPWO2012132569A1; TW201238870A; TWI500568B; US9056719B2; CN103459271B; US20140072392A1; KR20130129453A; WO2012132569A1

Abstract

본 발명은, 깊이 방향의 2곳에 물품을 수납할 수 있는 자동 창고로서, 물품의 이재 시간을 단축하는 것이다. 본 발명의 자동 창고(1)는, 전후방 랙(2a, 2b)과, 스태커 크레인(3)과, 크레인 제어부(51)를 구비하고 있다. 전후방 랙(2a, 2b)은 깊이 방향을 따라 배치된 앞쪽 수납부(12a)와 안쪽 수납부(12b)를 갖는 복수의 선반부(11)를 상하 좌우에 구비한다. 스태커 크레인(3)은 승강대(27)를 갖는다. 승강대(27)는, 주행 대차(23)에 승강 가능하게 장착된다. 크레인 제어부(51)는 슬라이드 포크(29)와 선반부(11)의 사이에서 물품(W)을 이재할 때, 승강대(27)를 상정지 위치와 하정지 위치(LP)의 사이에서 승강시키며, 또한 상정지 위치에 있어서, 안쪽 수납부(12b)에 대한 안쪽의 상정지 위치(UP2)가 앞쪽 수납부(12a)에 대한 앞쪽의 상정지 위치(UP1)보다 높아지도록 승강대(27)를 제어한다.

Description

자동 창고{AUTOMATED WAREHOUSE}

본 발명은 자동 창고, 특히 선반부의 깊이 방향(depth direction)으로 2개의 물품을 수납할 수 있는 자동 창고에 관한 것이다.

자동 창고는, 물품을 수납할 수 있는 복수의 선반부를 갖는 랙과, 선반부와의 사이에서 물품을 전달하는 스태커 크레인(stacker crane)을 구비하고 있다. 종래의 자동 창고에 있어서, 선반부의 깊이 방향으로 2개의 물품을 수납할 수 있는 것으로 알려져 있다(특허 문헌 1 참조). 종래의 자동 창고는, 선반부가 깊이 방향으로 앞쪽(near-side) 수납부와 안쪽(far-side) 수납부를 구비하고 있다. 앞쪽 수납부는, 스태커 크레인의 주행 경로에 면하여 배치된다.

종래의 자동 창고에서 스태커 크레인의 이재 장치는, 안쪽 수납부에 도달하는 길이로 신축될 수 있는 슬라이드 포크(slide fork)로 구성된다. 따라서, 1개의 물품을 수납하는 슬라이드 포크에 비해 신축 거리가 길다. 이재 장치에서는, 물품을 선반부와의 사이에서 이재할 때, 슬라이드 포크를 안쪽 수납부 또는 앞쪽 수납부의 길이만큼 신장시켜 물품을 이재한다. 슬라이드 포크를 이재 장치로서 이용할 경우, 선반부에 물품을 내릴 경우에는, 슬라이드 포크의 물품 재치면이 선반부보다 상방이 되는 상정지(上停止) 위치에서 승강대를 정지시켜, 슬라이드 포크를 신장시킨다. 이 상태에서 승강대를 하정지(下停止) 위치까지 하강시켜 선반부에 물품을 재치한다. 또, 선반부로부터 물품을 실을 경우에는, 슬라이드 포크의 물품 재치면이 선반부보다 하방이 되는 하정지 위치에서 승강대를 정지시켜, 슬라이드 포크를 신장시킨다. 이 상태에서 승강대를 상정지 위치까지 상승시켜 선반부로부터 물품을 들어올려 물품 재치면에 싣는다.

일본 특허 공개 공보 제2009-1380호

종래의 안쪽 수납부와 앞쪽 수납부를 갖는 자동 창고에서는, 이재 장치의 신축 거리가 길다. 이 때문에, 앞쪽 수납부와 안쪽 수납부에서는, 이재 장치의 신장시의 휨 양이 다른 경우가 있다. 그 결과, 종래의 스태커 크레인에서는, 물품을 내리고 실을 때, 반송처인 선반부의 상방에 승강대를 정지시키는 상정지 위치를 안쪽 수납부까지 신장시켰을 때의 휨을 고려하여, 선반부의 상방으로 설정하고 있다. 이 때문에, 상정지 위치로부터 물품을 선반부에 건네기까지의 하강 시간이 길어져, 물품의 이재 시간이 길어진다.

본 발명의 과제는, 깊이 방향의 2곳에 물품을 수납할 수 있는 자동 창고에 있어서, 물품의 이재 시간을 단축하는 것이다.

이하에, 과제를 해결하기 위한 수단으로서 복수의 양태를 설명한다. 이들 양태는 필요에 따라 임의로 조합할 수 있다.

본 발명의 하나의 견지에 관한 자동 창고는, 물품을 수납할 수 있는 자동 창고이다. 자동 창고는, 랙과 스태커 크레인과 크레인 제어부를 구비하고 있다. 랙은, 상하 및 제 1 수평 방향으로 나란한 복수의 선반부를 구비하고 있다. 스태커 크레인은, 랙을 따라 제 1 수평 방향으로 주행할 수 있는 주행 대차와, 주행 대차에 승강 가능하게 장착된 승강대와, 승강대에 설치되며, 물품을 유지시킬 수 있고 또한 선반부에 대해 신축함으로써 물품을 선반부와의 사이에서 이재하는 이재 장치를 갖는다. 각 선반은, 제 1 수평 방향에 수직인 제 2 수평 방향으로 나란한, 스태커 크레인에 가까운 앞쪽 수납부와, 스태커 크레인으로부터 먼 안쪽 수납부를 갖는다. 크레인 제어부는, 이재 장치와 선반부의 사이에서 물품을 이재할 때, 승강대를 상정지 위치와 하정지 위치의 사이에서 승강시킨다. 상정지 위치는, 안쪽 수납부에 대한 안쪽의 상정지 위치와, 앞쪽 수납부에 대한 앞쪽의 상정지 위치를 갖는다. 크레인 제어부는, 안쪽의 상정지 위치가 앞쪽의 상정지 위치보다 높아지도록 승강대를 제어한다.

상기 자동 창고에서는, 반송처인 선반부와의 사이에서 물품을 이재할 때, 안쪽 수납부와 앞쪽 수납부에 있어서 상정지 위치가 다르다. 즉, 신장 길이가 길고 휨이 큰 안쪽 수납부와의 사이에서 이재하는 경우의 안쪽의 상정지 위치가, 신장 길이가 짧고 휨이 작은 앞쪽 수납부와의 사이에서 이재하는 경우의 앞쪽의 상정지 위치보다 높게 되어 있다. 이 때문에, 앞쪽 수납부와의 사이에서 물품을 이재하는 경우의 승강대의 승강 거리가 짧아진다. 예컨대, 앞쪽 수납부에 물품을 내릴 경우, 안쪽의 상정지 위치보다 낮은 앞쪽의 상정지 위치로부터 승강대를 하강시키면 되기 때문에, 하강 시간이 짧아진다. 또, 앞쪽 수납부로부터 물품을 실을 경우, 하정지 위치로부터 앞쪽의 상정지 위치까지 승강대를 상승시키면 되기 때문에, 상승 시간이 짧아진다. 그 결과, 승강대의 승강 시간이 짧아져, 물품의 이재 시간을 단축할 수가 있다.

자동 창고는, 승강대가 상정지 위치에 있는지 여부를 검출하는 정지 위치 검출부를 더 구비하여도 무방하다.

정지 위치 검출부는, 승강대가 하정지 위치에 있는지 여부를 검출하여도 무방하다.

정지 위치 검출부는, 승강대에 설치되는 반사판과, 주행 대차에 상방을 향해 설치되며, 반사판을 향해 레이저 광을 출사하여, 반사된 레이저 광에 의해 승강대와의 거리를 계측하는 거리 센서를 가져도 무방하다.

크레인 제어부는, 상방향의 선반부일수록, 안쪽의 상정지 위치와 앞쪽의 상정지 위치의 차가 커지도록, 안쪽의 상정지 위치와 앞쪽의 상정지 위치를 변경하여도 무방하다.

이 경우에는, 높은 위치에 있는 선반부에 물품을 이재하기 위해 승강대가 상방향 위치의 선반부로 상승하면, 승강대를 안내하는 마스트(mast)의 휨이 커진다. 또, 상부에 가이드 레일이 배치되고, 스태커 크레인에 상부 가이드 롤러가 존재할 경우, 가이드 롤러의 틈새에 의해 마스트가 기우는 경우가 있다. 그 결과, 반송처인 선반부의 상하 위치에 따라 이재 장치의 휨 양이 변화한다. 이와 같이 선반부의 상하 위치가 다른 경우에도, 상방향일수록 안쪽의 상정지 위치와 앞쪽의 상정지 위치의 차가 커지도록, 안쪽의 상정지 위치와 앞쪽의 상정지 위치를 변경함으로써, 반송처인 선반부의 상하 위치가 달라도 이재 시간을 단축할 수가 있다.

정지 위치 검출부는, 승강대가 안쪽의 상정지 위치에 있는지 여부를 검출하는 안쪽의 상정지 위치 검출부와, 승강대가 앞쪽의 상정지 위치에 있는지 여부를 검출하는 앞쪽의 상정지 위치 검출부를 구비하여도 무방하다. 이 경우, 크레인 제어부는, 반송처인 선반부의 수납처가 앞쪽 수납부인지 안쪽 수납부인지에 따라, 안쪽의 상정지 위치 검출부와 앞쪽의 상정지 위치 검출부 중 하나를 이용하여, 승강대가 상정지 위치에 있는지 여부를 판단하여도 무방하다.

이 경우에는, 안쪽의 상정지 위치 검출부와 앞쪽의 상정지 위치 검출부를 전환함으로써 상정지 위치를 변화시키므로, 저렴하게 안쪽의 상정지 위치와 앞쪽의 상정지 위치를 검출할 수가 있다.

안쪽의 상정지 위치 검출부는, 제 1 투광부 및 제 1 수광부를 갖는 투/수광식의 안쪽용 광전 검출기와, 선반부에 따라 설치되며, 제 1 투광부로부터의 광을 차폐하는 안쪽용 검출자를 구비하고 있어도 무방하다. 이 경우, 앞쪽의 상정지 위치 검출부는, 제 2 투광부 및 제 2 수광부를 갖는 투/수광식의 앞쪽용 광전 검출기와, 선반부에 따라 설치되며, 제 2 투광부로부터의 광을 차폐하는 앞쪽용 검출자를 구비하고 있어도 무방하다.

주행 대차는, 승강대를 안내하는 제 1 마스트와 제 2 마스트를 가지고 있어도 무방하다. 안쪽용 광전 검출기와 앞쪽용 광전 검출기는, 승강대의 제 1 수평 방향의 양단의 동일한 높이 위치에 설치되어 있어도 무방하다. 안쪽용 검출자는, 제 1 마스트에 선반부의 상하 위치에 따라 설치된 안쪽용 차폐판이어도 무방하다. 앞쪽용 검출자는, 제 2 마스트에 선반부의 상하 위치에 따라 설치되는 앞쪽용 차폐판이어도 무방하다.

본 발명에 의하면, 신장 길이가 길고 휨이 큰 안쪽 수납부가 반송처인 경우의 안쪽의 상정지 위치가, 신장 길이가 짧고 휨이 작은 앞쪽 수납부가 반송처인 경우의 앞쪽의 상정지 위치보다 높게 되어 있다. 이 때문에, 앞쪽 수납부에 물품을 내리는 경우의 승강대의 하강 거리가 짧아진다. 그 결과, 승강대의 하강 시간이 짧아져, 물품의 이재 시간을 단축할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태가 채용된 자동 창고의 개략 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II 화살 선도로서, 랙과 스태커 크레인을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 III-III 화살 선도로서, 랙과 스태커 크레인을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 정지 위치 검출부의 배치를 나타내는 확대도이다.
도 5A는 슬라이드 포크가 안쪽 수납부까지 신장했을 때의 모식도이다.
도 5B는 슬라이드 포크가 앞쪽 수납부까지 신장했을 때의 모식도이다.
도 6은 스태커 크레인의 크레인 제어부의 기능 블록도이다.
도 7은 스태커 크레인이 물품을 내리는 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 8은 스태커 크레인이 물품을 내리는 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 다른 실시 형태의 정지 위치 검출부의 배치를 나타내는 확대도이다.

(1) 자동 창고 전체

이하, 본 발명에 관한 일 실시 형태로서 자동 창고(1)를 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 도 1의 상하 방향이 자동 창고(1)의 전후 X방향이며, 도 1의 좌우 방향이 자동 창고(1)의 좌우 Y방향이다. 전후 X방향은 제 2 수평 방향의 일례이다. 좌우 Y방향은 제 1 수평 방향의 일례이다.

도 1에 있어서 자동 창고(1)는, 주로 전방 랙(2a) 및 후방 랙(2b)과, 그 사이를 주행하는 스태커 크레인(3)으로 구성되어 있다.

(2) 랙

전방 랙(2a) 및 후방 랙(2b)은, 좌우 Y방향으로 연장되는 스태커 크레인(3)의 주행 통로(5)를 끼고 앞뒤로 배치되어 있다. 전방 랙(2a) 및 후방 랙(2b)은, 주행 통로(5)쪽에 소정 간격으로 좌우로 나란한 다수의 제 1 지지 기둥(7)과, 주행 통로(5)와 반대쪽에 소정 간격을 두고 나란한 제 2 지지 기둥(9)과, 제 1 지지 기둥(7)과 제 2 지지 기둥(9)의 사이에 배치된 중간 지지 기둥(8)과, 이웃하는 제 1 지지 기둥(7) 및 제 2 지지 기둥(9)의 사이에 설치된 다수의 선반부(11)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는 하나의 선반부(11)는, 깊이 방향(depth direction)을 따라 배치된 앞쪽 수납부(12a)와 안쪽 수납부(12b)를 갖는다. 깊이 방향은 전후 X방향(제 2 수평 방향) 중 주행 통로(5)로부터 멀어지는 방향이다. 앞쪽 수납부(12a) 및 안쪽 수납부(12b)는 각각 한 쌍의 물품 지지 부재(article supporting members; 13)가 설치되어 있다. 따라서, 하나의 선반부(11)에 깊이 방향의 2개의 물품(W)을 수납할 수 있다. 앞쪽 수납부(12a) 및 안쪽 수납부(12b)에는, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 스태커 크레인(3)이 중심을 기준으로 물품(W)을 재치한다. 또한, 각 물품(W)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 팔레트(P; Palette) 상에 재치되어, 팔레트(P)와 함께 이동된다. 또, 좌우 한 쌍의 물품 지지 부재(13)의 사이에는, 후술하는 슬라이드 포크(29)의 상하 방향의 이동을 허용하는 포크 통과 간극(15)으로 되어 있다.

전방 랙(2a)의 좌측방에는, 물품(W)을 입고하기 위한 입고 스테이션(17)이 배치되어 있다. 후방 랙(2b)의 좌측방에는 물품(W)을 출고하기 위한 출고 스테이션(19)이 배치되어 있다. 입고 스테이션(17) 및 출고 스테이션(19)에 있어서는, 1개의 물품(W)을 입출고할 수가 있다.

(3) 스태커 크레인

도 2 및 도 3에 있어서, 주행 통로(5)를 따라 상측 가이드 레일(21a) 및 하측 가이드 레일(21b)이 설치되어 있고, 상측 가이드 레일(21a) 및 하측 가이드 레일(21b)에 의해 스태커 크레인(3)이 좌우 Y방향으로 이동할 수 있게 안내되어 있다. 스태커 크레인(3)은, 다수의 앞쪽 수납부(13a) 및 안쪽 수납부(13b)와 입고 스테이션(17)과 출고 스테이션(19)의 사이에서 물품(W)을 반송한다.

스태커 크레인(3)은, 주행 대차(23)와, 주행 대차(23)에 설치된 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)에 승강할 수 있도록 장착된 승강대(27)와, 승강대(27)에 진퇴 기구(도시 생략)에 의해 전후 방향으로 슬라이딩할 수 있도록 설치된 슬라이드 포크(29; 이재 장치의 일례)를 가지고 있다. 주행 대차(23)는 하측 가이드 레일(21b) 위를 주행할 수 있다. 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)는 상부에서 연결되어 있으며, 연결 부분이 상측 가이드 레일(21a)에 의해 안내된다.

승강대(27)는, 주행 대차(23)에 대향되어 배치되는 재치부(31)와, 재치부(31)의 좌우 단(端)으로부터 상방으로 연장되는 좌우 양측의 벽부(33)를 구비하고 있다. 재치부(31)의 하면에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 각 선반부(11)에서의 승강대(4)의 상하 방향의 정지 위치를 검출하기 위한 정지 위치 검출부(66)의 검출자로서의 반사판(35)이 설치되어 있다. 정지 위치 검출부(66)로서는, 예컨대 레이저 광을 발광하는 거리 센서가 이용된다. 정지 위치 검출부(66)는, 주행 대차(23)에 상방을 향해 설치되며, 반사판(35)을 향해 레이저 광을 출사하여, 반사된 레이저 광에 의해 승강대(27)의 높이를 계측할 수 있다.

벽부(33)에는, 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)에 의해 안내되는 승강 가이드 롤러(37)가 회전할 수 있게 장착되어 있다. 승강 가이드 롤러(37)는, 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)의 전후 면을 끼고 상하로 간격을 두고 배치되어 있다.

슬라이드 포크(29)는, 도 5A 및 도 5B에 나타낸 바와 같이, 제 1 포크(29a)와 제 2 포크(29b)와 제 3 포크(29c)와 제 4 포크(29d)를 구비하고 있다. 제 1 포크(29a), 제 2 포크(29b), 제 3 포크(29c) 및 제 4 포크(29d)는, 공지의 텔레스코픽(telescopic) 구조로 연결되어 있다. 텔레스코픽 구조는 직동(直動) 안내 홈, 랙과 피니언, 및 체인과 스프로킷으로 구성된다. 제 1 포크(29a)는, 승강대(27)의 재치부(31)에 고정되어 있다. 제 2 포크(29b)는, 제 1 포크(29a)에 신축할 수 있게 연결되어 있다. 제 3 포크(29c)는, 제 2 포크(29b)에 신축할 수 있게 연결되어 있다. 제 4 포크(29d)는, 제 3 포크(29c)에 신축할 수 있게 연결되어 있다.

슬라이드 포크(29)는, 도 5A에 나타내는 안쪽 수납부(12b)에 대하여 제 2 길이(L2)만큼 신장할 때와, 도 5B에 나타내는 앞쪽 수납부(12a)에 대하여 제 1 길이(L1)만큼 신장할 때에 있어서, 물품(W)의 자중(自重)에 의한 전체의 휨 양이 변화한다. 즉, 앞쪽 수납부(12a)로 신장할 때의 휨 양(V1)은, 안쪽 수납부(1b)를 향해 신장할 때의 휨 양(V2)보다 작아진다. 이 때문에, 선반부(11)에 물품(W)을 스태커 크레인(3)으로부터 이재하여 내릴 때, 선반부(11)의 상방에서 승강대(27)를 정지시키는 상정지 위치는, 앞쪽 수납부(12a)와 안쪽 수납부(12b)에 있어서 다르다. 예컨대, 도 5B에 나타낸 바와 같이, 안쪽의 상정지 위치(UP2)는, 앞쪽의 상정지 위치(UP1)보다 예컨대 50mm 높은 위치이다. 또, 도 5A에 나타낸 바와 같이, 선반부(11)에 물품(W)을 내리기 위해, 슬라이드 포크(29)를 하강시킬 때의 하정지 위치(LP)는, 앞쪽 수납부(12a)와 안쪽 수납부(12b)에 있어서 같은 높이이다. 이들 정지 위치는, 정지 위치 검출부(66)에서 계측된 거리에 의해 검출된다.

상기 앞쪽의 상정지 위치(UP1), 안쪽의 상정지 위치(UP2) 및 하정지 위치(LP)는, 물품(W)을 선반부(11)로부터 스태커 크레인(3)으로 이재하여 실을 때에도 사용된다. 실을 때에는, 하정지 위치(LP)에서 승강대(27)를 정지시키고, 슬라이드 포크(29)를 신장시킨다. 그리고 앞쪽의 상정지 위치(UP1) 또는 안쪽의 상정지 위치(UP2)까지 승강대(27)를 상승시켜 물품(W)을 들어올린다. 마지막으로, 슬라이드 포크(29)를 수축시켜, 물품(W)을 승강대(27) 상에 올린다.

다음으로, 도 6을 이용하여, 스태커 크레인(3)의 크레인 제어부(51)에 대해 설명한다. 크레인 제어부(51)는, 각 스태커 크레인(3)에 탑재되어, 자동 창고(1) 전체를 제어하는 컨트롤러(52)와 통신할 수 있다. 크레인 제어부(51)는, CPU나 메모리 등의 컴퓨터·하드웨어로 실현되고 있지만, 도 6에서는 컴퓨터·하드웨어와 소프트웨어의 협동에 의해 실현되는 기능 구성으로 표현되어 있다. 크레인 제어부(51)는 CPU나 메모리 등의 컴퓨터·하드웨어를 포함하고 있는데, 도 6에서는 컴퓨터·하드웨어와 소프트웨어의 협동에 의해 실현되는 기능 블록으로서 표현되어 있다.

크레인 제어부(51)는, 주행 제어부(53)와 승강 제어부(55)와 이재 제어부(57)와 기억부(73)를 구비하고 있다. 주행 제어부(53)는, 주행 대차(23)의 주행·정지를 제어하기 위한 제어부로서, 주행용 모터(59)와 로터리 인코더(61)에 접속되어 있다. 승강 제어부(55)는, 승강대(27)를 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)를 따라 상하 이동시키기 위한 제어부로서, 승강용 모터(63)와 로터리 인코더(65)와 정지 위치 검출부(66)에 접속되어 있다. 이재 제어부(57)는, 슬라이드 포크(29)를 전후 방향으로 이동시키기 위한 제어부로서, 이재용 모터(67)와 로터리 인코더(69)에 접속되어 있다. 기억부(73)에는, 컨트롤러(52)를 통해 획득한 반송되는 물품의 반송처 또는 반송원(搬送元)인 선반부의 데이터 등이 기억된다.

(4) 물품을 내리는 동작

도 7의 플로우 차트를 이용하여, 스태커 크레인(3)으로부터 선반부(11)로 물품을 내리는 동작에 대해 설명한다. 스태커 크레인(3)의 주행·승강·이재 동작은 도 6에 도시된 제어부, 모터 및 센서에 의해 실행되지만, 이하의 설명에서는 상기 구성의 동작은 설명의 간략화를 위해 명시하지 않는다.

도 7의 단계 S1에서는, 컨트롤러(52)를 통해 반송처의 데이터를 읽어 들여, 기억부(73)의 선반 위치 기억 영역에 기억시킨다. 이로써 선반 위치가 세팅된다. 상기 기억 영역에는, 선반부(11)의 전방 랙(2a) 및 후방 랙(2b) 중 어느 하나, 상하 및 좌우의 위치, 안쪽 수납부(12b) 및 앞쪽 수납부(12a) 중 어느 하나가 세팅된다. 단계 S2에서는, 주행 제어부(53) 및 승강 제어부(55)에 의해 반송처인 선반부(11)로의 이동을 개시한다. 단계 S3에서는, 반송처가 앞쪽 수납부(12a)인지 여부를 판단한다. 반송처가 앞쪽 수납부(12a)인 것으로 판단하면, 단계 S4로 이행하여, 앞쪽의 상정지 위치(UP1)까지 승강대(27)를 승강시킨다. 반송처가 안쪽 수납부(12b)인 것으로 판단하면, 단계 S3으로부터 단계 S5로 이행한다. 단계 S5에서는, 안쪽의 상정지 위치(UP2)까지 승강대(27)를 승강시킨다. 이때, 상술한 바와 같이 앞쪽의 상정지 위치(UP1)는 안쪽의 상정지 위치(UP2)보다 낮은 위치이다. 이는, 앞쪽 수납부(12a)에서 물품(W)을 내리는 경우의 슬라이드 포크(29)의 휨 양(V1)이, 안쪽 수납부(12b)에 물품(W)을 내리는 경우의 휨 양(V2)보다 적기 때문이다.

안쪽의 상정지 위치(UP2)는, 예컨대 가장 무거운 물품(W)을 안쪽 수납부(12b)에 내렸을 경우의 휨 양을 예컨대 실측하여 설정된다. 예컨대, 실측한 휨이 발생하더라도, 슬라이드 포크(29)에 재치된 물품(W)이 선반부(11)의 물품 지지 부재(13)로부터 예컨대 10mm~30mm 정도 뜬 상태가 되는 값으로, 안쪽의 상정지 위치(UP2)는 설정된다. 앞쪽의 상정지 위치(UP1)도 마찬가지로 실측하여 설정된다.

단계 S4 또는 단계 S5의 처리가 종료되면, 단계 S6으로 이행한다. 단계 S6에서는, 반송처인 선반부(11)에 승강대(27)가 도착하기를 기다린다. 반송처인 선반부(11)에 승강대(27)가 도착하면, 단계 S7로 이행한다. 단계 S7에서는 단계 S3과 마찬가지로, 반송처가 앞쪽 수납부(12a)인지 여부를 판단한다. 반송처가 앞쪽 수납부(12a)인 것으로 판단하면, 단계 S8로 이행하여, 슬라이드 포크(29)를 도 5B에 나타내는 제 1 길이(L1)만큼 신장시킨다. 반송처가 안쪽 수납부(12b)인 것으로 판단하면, 단계 S7에서 단계 S9로 이행하여, 슬라이드 포크(29)를 도 5A에 나타내는 제 2 길이(L2)만큼 신장시킨다. 단계 S8 또는 단계 S9의 처리가 종료되면, 단계 S10으로 이행한다. 단계 S10에서는, 승강대(27)를 하정지 위치(LP)까지 하강시킨다. 이로써, 선반부(11)의 물품 지지 부재(13)가 물품(W)을 들어올려 물품(W)이 선반부(11)의 앞쪽 수납부(12a) 또는 안쪽 수납부(12b)로 이재된다. 단계 S11에서는, 슬라이드 포크(29)를 수축시켜 물품을 내리는 동작을 종료한다.

여기서는 앞쪽 수납부(12a)에 물품을 내리는 동작에 있어서, 승강대(27)를 앞쪽의 상정지 위치(UP1)로부터 하정지 위치(LP)로 하강시킬 때의 하강 거리가 짧아져, 하강 시간을 단축할 수가 있다.

(5) 물품을 싣는 동작

도 8의 플로우 차트를 이용하여, 선반부(11)로부터 스태커 크레인(3)으로 물품(W)을 싣는 동작에 대해 설명한다. 스태커 크레인(3)의 주행·승강·이재 동작은 도 6에 기재된 제어부, 모터 및 센서에 의해 실행되지만, 이하의 설명에서는 상기 구성의 동작은 설명의 간략화를 위해 명시하지 않는다.

도 8의 단계 S21에서는, 컨트롤러(52)를 통해 반송원의 데이터를 읽어 들여, 기억부(73)의 선반 위치 기억 영역에 기억시킨다. 이로써 선반 위치가 세팅된다. 상기 기억 영역에는, 선반부(11)의 전방 랙(2a) 및 후방 랙(2b)의 어느 하나, 상하 및 좌우의 위치, 안쪽 수납부(12b) 및 앞쪽 수납부(12a)의 어느 하나가 세팅된다. 단계 S22에서는, 주행 제어부(53) 및 승강 제어부(55)에 의해 반송원인 선반부(11)로의 이동을 개시한다. 단계 S23에서는, 승강대(27)를 하정지 위치(LP)까지 승강시킨다. 단계 S24에서는 반송원인 선반부(11)에 도달하기를 기다린다. 반송원인 선반부(11)에 도착하면, 단계 S25로 이행하여 반송원이 앞쪽 수납부(12a)인지 여부를 판단한다. 반송원이 앞쪽 수납부(12a)인 것으로 판단하면, 단계 S25에서 단계 S26으로 이행한다. 단계 S26에서는, 슬라이드 포크(29)를 제 1 길이(L1)만큼 신장시킨다. 단계 S27에서는, 앞쪽의 상정지 위치(UP1)까지 승강대(27)를 상승시킨다. 이로써, 슬라이드 포크(29)가 선반부(11)에 있는 물품(W)을 들어올려, 슬라이드 포크(29)에 물품(W)이 실린다.

한편, 단계 S25에서 반송원이 안쪽 수납부(12b)인 것으로 판단하면, 단계 S28로 이행한다. 단계 S28에서는, 슬라이드 포크(29)를 제 2 길이(L2)만큼 신장시킨다. 단계 S29에서는, 안쪽의 상정지 위치(UP2)까지 승강대(27)를 상승시킨다. 이로써, 슬라이드 포크(29)가 선반부(11)에 있는 물품(W)을 들어올려, 슬라이드 포크(29)에 물품(W)이 실린다. 단계 S27 또는 단계 S29가 완료되면 단계 S30으로 이행한다. 단계 S30에서는, 슬라이드 포크(29)를 승강대(27)까지 수축시켜 물품을 싣는 동작을 종료한다.

여기서는, 앞쪽 수납부(12a)로부터 물품을 싣는 동작에 있어서, 앞쪽 수납부(12a)에 있는 승강대(27)를 하정지 위치(LP)로부터 앞쪽의 상정지 위치(UP1)로 상승시킬 때의 상승 거리가 짧아져, 상승 시간을 단축할 수가 있다.

(6) 그 밖의 실시 형태

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니며, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 특히 본 명세서에 기재된 복수의 실시 형태 및 변형예는 필요에 따라 임의로 조합할 수 있다.

(a) 상기 실시 형태에서는, 정지 위치 검출부(66)로서 거리 센서를 이용하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 도 9에서는, 앞쪽의 정지 위치 검출부(166a) 및 안쪽의 정지 위치 검출부(166b)로서 투/수광식 광전 검출기를 이용하고 있다. 광전 검출기는, 예컨대 말굽형이며, 투광부와 수광부를 가지고 있다. 앞쪽의 정지 위치 검출부(166a)는, 도 9에서 좌측의 벽부(33)의 예컨대 상부에 설치되어 있다. 안쪽의 정지 위치 검출부(166b)는, 도 9에서 우측의 벽부(33)에 앞쪽의 정지 위치 검출부(166a)와 같은 높이로 설치되어 있다. 검출자로서 앞쪽 차폐판(135a) 및 안쪽 차폐판(135b)이 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)에 선반부(11)의 상하에 따라 각각 별도로 복수 설치되어 있다. 안쪽 차폐판(135b)은, 앞쪽 차폐판(135a)보다 상하 방향 길이가 길다. 안쪽 차폐판(135b)과 앞쪽 차폐판(135a)의 하단은 같은 높이에 배치되어 있다. 따라서, 안쪽 차폐판(135b)의 상단이 앞쪽 차폐판(135a)의 상단보다 높은 위치에 배치되어 있다. 앞쪽 차폐판(135a) 및 안쪽 차폐판(135b)의 상단은, 승강대(27)의 상정지 위치의 검출에 이용되고, 하단은, 하정지 위치의 검출에 이용된다.

이러한 구성에서는, 선반부(11)의 어느 수납부와의 사이에서 물품(W)을 이재하는지에 따라, 사용할 정지 위치 검출부를 선택한다. 예컨대, 안쪽 수납부(12b)와의 사이에서 물품(W)을 이재할 경우에는, 안쪽의 정지 위치 검출부(166b)를 사용하고, 앞쪽 수납부(12a)와의 사이에서 물품(W)을 이재할 경우에는, 앞쪽의 정지 위치 검출부(166a)를 사용한다.

(b) 상기 실시 형태에서는, 앞쪽 수납부(12a) 및 안쪽 수납부(12b)에 관계없이 하정지 위치를 일정하게 하였으나, 앞쪽 수납부(12a) 및 안쪽 수납부(12b)에 따라 다른 하정지 위치를 설정하여도 무방하다. 예컨대, 상정지 위치와 마찬가지로, 앞쪽 수납부(12a)의 하정지 위치를, 안쪽 수납부(12b)의 하정지 위치보다 높게 설정하여도 무방하다.

(c) 상기 실시 형태에서는, 정지 위치 검출부로서 레이저를 이용한 거리 센서를 이용하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 승강대와 마스트의 사이에 배치된 리니어 스케일을 이용하여도 무방하다.

(d) 상기 실시 형태에서는, 선반부(11)의 상하 위치의 변화에 따른 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)의 휨을 고려하고 있지 않지만, 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)의 휨을 고려하고, 선반부(11)의 상하 방향의 위치도 가미하여 앞쪽의 상정지 위치 및 안쪽의 상정지 위치를 설정하여도 무방하다.

(7) 특징

상기 실시 형태는 하기와 같이 표현할 수 있다.

(A) 자동 창고(1)는, 물품(W)을 수납할 수 있는 자동 창고이다. 자동 창고(1)는, 전방 랙(2a) 및 후방 랙(2b)과, 스태커 크레인(3)과, 크레인 제어부(51)를 구비하고 있다. 전방 랙(2a) 및 후방 랙(2b)은, 깊이 방향을 따라 배치된 앞쪽 수납부(12a)와 안쪽 수납부(12b)를 갖는 복수의 선반부(11)를 상하 좌우에 구비한다. 스태커 크레인(3)은, 주행 대차(23)와 승강대(27)와 슬라이드 포크(29)를 갖는다. 주행 대차(23)는, 전방 랙(2a) 및 후방 랙(2b)을 따라 좌우로 주행할 수 있다. 승강대(27)는 주행 대차(23)에 승강 가능하게 장착된다. 슬라이드 포크(29)는, 물품(W)을 재치할 수 있으며 또한 선반부(11)에 대해 신축하여, 물품(W)을 선반부(11)와의 사이에서 이재한다. 크레인 제어부(51)는, 슬라이드 포크(29)와 선반부(11)의 사이에서 물품(W)을 이재할 때, 승강대(27)를 상정지 위치와 하정지 위치(LP)의 사이에서 승강시키며, 또한 상정지 위치에서, 안쪽 수납부(12b)에 대한 안쪽의 상정지 위치(UP2)가 앞쪽 수납부(12a)에 대한 앞쪽의 상정지 위치(UP1)보다 높아지도록 승강대(27)를 제어한다.

상기 자동 창고(1)에서는, 반송처인 선반부(11)와의 사이에서 물품(W)을 이재할 때, 안쪽 수납부(12b)와 앞쪽 수납부(12a)에서 상정지 위치가 다르다. 즉, 신장 길이가 길고 휨이 큰 안쪽 수납부(12b)와의 사이에서의 이재(移載)인 경우의 안쪽의 상정지 위치(UP2)가, 신장 길이가 짧고 휨이 작은 앞쪽 수납부(12a)와의 사이에서의 이재인 경우의 앞쪽의 상정지 위치(UP1)보다 높게 되어 있다. 이 때문에, 앞쪽 수납부(12a)에 물품(W)을 내리는 경우(또는 싣는 경우)의 승강대(27)의 하강 거리(상승 거리)가 짧아진다. 그 결과, 승강대(27)의 승강 시간이 짧아져, 물품(W)의 이재 시간을 단축할 수가 있다.

(B) 크레인 제어부(51)는, 상방향의 선반부(11)일수록, 안쪽의 상정지 위치(UP2)와 앞쪽의 상정지 위치(UP1)간의 차가 커지도록, 안쪽의 상정지 위치(UP2)와 앞쪽의 상정지 위치(UP1)를 변경하여도 무방하다.

이 경우에는, 높은 위치에 있는 선반부(11)에 물품(W)을 이재하기 위해 승강대(27)가 높은 위치로 상승하면, 승강대(27)를 안내하는 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)의 휨이 커진다. 또, 상부에 상측 가이드 레일(21a)이 배치되고, 스태커 크레인(3)에 상부 가이드 롤러가 존재하는 경우, 가이드 롤러의 틈새로 인해, 좌측 마스트(25a) 및 우측 마스트(25b)가 기우는 경우가 있다. 그 결과, 반송처인 선반부(11)의 상하 위치에 따라 슬라이드 포크(29)의 휨 양이 변화한다. 이와 같이 선반부(11)의 상하 위치가 다른 경우에도, 안쪽의 상정지 위치(UP2)와 앞쪽의 상정지 위치(UP1)를 변경함으로써, 반송처인 선반부(11)의 상하 위치가 달라도 이재 시간을 단축할 수가 있다.

(C) 자동 창고(1)는, 안쪽의 상정지 위치(UP2)를 검출하는 안쪽의 정지 위치 검출부(166b)와, 앞쪽의 상정지 위치(UP1)를 검출하는 앞쪽의 정지 위치 검출부(166a)를 더 구비하여도 무방하다. 크레인 제어부(51)는, 반송처로서의 선반부(11)의 수납처가 앞쪽 수납부(12a)인지 안쪽 수납부(12b)인지에 따라, 안쪽의 정지 위치 검출부(166b)와 앞쪽의 정지 위치 검출부(166a) 중 하나를 이용하여 상정지 위치를 판단한다.

이 경우에는, 안쪽의 정지 위치 검출부(166b)와 앞쪽의 정지 위치 검출부(166a)를 전환함으로써 상정지 위치를 변화시키기 때문에, 저렴하게 안쪽의 상정지 위치와 앞쪽의 상정지 위치를 검출할 수가 있다.

(산업상 이용 가능성)

본 발명은, 깊이 방향의 2개의 수납부에서 물품을 수납할 수 있는 랙과 스태커 크레인을 갖는 자동 창고에 널리 적용할 수 있다.

1; 자동 창고
2a; 전방 랙
2b; 후방 랙
3; 스태커 크레인
5; 주행 통로
7; 제 1 지지 기둥
8; 중간 지지 기둥
9; 제 2 지지 기둥
11; 선반부
12a; 앞쪽 수납부
12b; 안쪽 수납부
13; 물품 지지 부재
15; 포크 통과 간극
17; 입고 스테이션
19; 출고 스테이션
21a; 상측 가이드 레일
21b; 하측 가이드 레일
23; 주행 대차
25a; 좌측 마스트
25b; 우측 마스트
27; 승강대
29; 슬라이드 포크
29a; 제 1 포크
29b; 제 2 포크
29c; 제 3 포크
29d; 제 4 포크
31; 재치부
33; 벽부
35; 반사판
37; 승강 가이드 롤러
51; 크레인 제어부
52; 컨트롤러
53; 주행 제어부
55; 승강 제어부
57; 이재 제어부
59; 주행용 모터
61; 로터리 엔코더
63; 승강용 모터
65; 로터리 엔코더
66; 정지 위치 검출부
67; 이재용 모터
69; 로터리 인코더
73; 기억부
135a; 앞쪽 차폐판
135b; 안쪽 차폐판
166a; 앞쪽의 정지 위치 검출부
166b; 안쪽의 정지 위치 검출부
LP; 하정지 위치
UP1; 앞쪽의 상정지 위치
UP2; 안쪽의 상정지 위치
L1; 제 1 길이
L2; 제 2 길이

Claims

물품을 수납할 수 있는 자동 창고로서,
상하 및 제 1 수평 방향으로 나란한 복수의 선반부를 구비한 랙과,
상기 랙을 따라 제 1 수평 방향으로 주행할 수 있는 주행 대차와, 상기 주행 대차에 승강 가능하게 장착된 승강대와, 상기 승강대에 설치되며, 상기 물품을 유지시킬 수 있고 또한 상기 선반부에 대해 신축함으로써 상기 물품을 상기 선반부와의 사이에서 이재하는 이재 장치를 갖는 스태커 크레인을 구비하고,
각 선반은, 상기 제 1 수평 방향에 수직인 제 2 수평 방향으로 나란한, 상기 스태커 크레인에 가까운 앞쪽 수납부와, 상기 스태커 크레인으로부터 먼 안쪽 수납부를 가지며,
상기 이재 장치와 상기 선반부의 사이에서 상기 물품을 이재할 때, 상기 승강대를 상정지 위치와 하정지 위치의 사이에서 승강시키는 크레인 제어부를 구비하고,
상기 상정지 위치는, 상기 안쪽 수납부에 대한 안쪽의 상정지 위치와, 상기 앞쪽 수납부에 대한 앞쪽의 상정지 위치를 가지며,
상기 크레인 제어부는, 상기 안쪽의 상정지 위치가 상기 앞쪽의 상정지 위치보다 높아지도록 상기 승강대를 제어하는,
자동 창고.
제 1항에 있어서,
상기 승강대가 상기 상정지 위치에 있는지 여부를 검출하는 정지 위치 검출부를 더 구비하는, 자동 창고.
제 2항에 있어서,
상기 정지 위치 검출부는, 상기 승강대가 상기 하정지 위치에 있는지 여부를 검출하는, 자동 창고.
제 3항에 있어서,
상기 정지 위치 검출부는, 상기 승강대에 설치되는 반사판과,
상기 주행 대차에 상방을 향해 설치되며, 상기 반사판을 향해 레이저 광을 출사하고, 반사된 레이저 광에 의해 상기 승강대와의 거리를 계측하는 거리 센서를 갖는, 자동 창고.
제 2항에 있어서,
상기 정지 위치 검출부는, 상기 승강대에 설치되는 반사판과,
상기 주행 대차에 상방을 향해 설치되며, 상기 반사판을 향해 레이저 광을 출사하고, 반사된 레이저 광에 의해 상기 승강대와의 거리를 계측하는 거리 센서를 갖는, 자동 창고.
제 1항에 있어서,
상기 크레인 제어부는, 상방향의 상기 선반부일수록, 상기 안쪽의 상정지 위치와 상기 앞쪽의 상정지 위치 간의 차가 커지도록, 상기 안쪽의 상정지 위치와 상기 앞쪽의 상정지 위치를 설정하는, 자동 창고.
제 3항에 있어서,
상기 크레인 제어부는, 상방향의 상기 선반부일수록, 상기 안쪽의 상정지 위치와 상기 앞쪽의 상정지 위치 간의 차가 커지도록, 상기 안쪽의 상정지 위치와 상기 앞쪽의 상정지 위치를 설정하는, 자동 창고.
제 7항에 있어서,
상기 정지 위치 검출부는,
상기 승강대가 상기 안쪽의 상정지 위치에 있는지 여부를 검출하는 안쪽의 상정지 위치 검출부와,
상기 승강대가 상기 앞쪽의 상정지 위치에 있는지 여부를 검출하는 앞쪽의 상정지 위치 검출부를 가지며,
상기 크레인 제어부는, 반송처인 상기 선반부의 수납처가 상기 앞쪽 수납부인지 상기 안쪽 수납부인지에 따라, 상기 안쪽의 상정지 위치 검출부와 상기 앞쪽의 상정지 위치 검출부 중 하나를 이용하여, 상기 승강대가 상정지 위치에 있는지 여부를 판단하는, 자동 창고.
제 8항에 있어서,
상기 주행 대차는, 상기 승강대를 안내하는 제 1 마스트와 제 2 마스트를 가지며,
상기 안쪽의 상정지 위치 검출부는, 제 1 투광부 및 제 1 수광부를 갖는 투/수광식의 안쪽용 광전 검출기와, 상기 제 1 마스트에 상기 선반부의 상하방향의 위치에 대응하여 설치되며, 상기 제 1 투광부로부터의 광을 차단하는 안쪽용 검출자를 가지고,
상기 앞쪽의 상정지 위치 검출부는, 제 2 투광부 및 제 2 수광부를 갖는 투/수광식의 앞쪽용 광전 검출기와, 상기 제 2 마스트에 상기 선반부의 상하방향의 위치에 대응하여 설치되며, 상기 제 2 투광부로부터의 광을 차단하는 앞쪽용 검출자를 갖는, 자동 창고.
제 9항에 있어서,
상기 안쪽용 광전 검출기와 앞쪽용 광전 검출기는, 상기 승강대의 좌우 단의 동일한 높이 위치에 설치되고,
상기 안쪽용 검출자는, 안쪽용 차폐판이며,
상기 앞쪽용 검출자는, 앞쪽용 차폐판인, 자동 창고.
제 10항에 있어서,
상기 안쪽용 차폐판 및 앞쪽용 차폐판의 하단은 동일한 높이 위치에 배치되며, 상기 안쪽용 차폐판의 상단은 상기 앞쪽용 차폐판의 상단보다 높은 위치에 배치되는, 자동 창고.
제 3항에 있어서,
상기 정지 위치 검출부는,
상기 승강대가 상기 안쪽의 상정지 위치에 있는지 여부를 검출하는 안쪽의 상정지 위치 검출부와,
상기 승강대가 상기 앞쪽의 상정지 위치에 있는지 여부를 검출하는 앞쪽의 상정지 위치 검출부를 가지며,
상기 크레인 제어부는, 반송처인 상기 선반부의 수납처가 상기 앞쪽 수납부인지 상기 안쪽 수납부인지에 따라, 상기 안쪽의 상정지 위치 검출부와 상기 앞쪽의 상정지 위치 검출부 중 하나를 이용하여, 상기 승강대가 상기 상정지 위치에 있는지 여부를 판단하는, 자동 창고.
제 12항에 있어서,
상기 주행 대차는, 상기 승강대를 안내하는 제 1 마스트와 제 2 마스트를 가지며,
상기 안쪽의 상정지 위치 검출부는, 제 1 투광부 및 제 1 수광부를 갖는 투/수광식의 안쪽용 광전 검출기와, 상기 제 1 마스트에 상기 선반부의 상하방향의 위치에 대응하여 설치되며, 상기 제 1 투광부로부터의 광을 차단하는 안쪽용 검출자를 가지고,
상기 앞쪽의 상정지 위치 검출부는, 제 2 투광부 및 제 2 수광부를 갖는 투/수광식의 앞쪽용 광전 검출기와, 상기 제 2 마스트에 상기 선반부의 상하방향의 위치에 대응하여 설치되며, 상기 제 2 투광부로부터의 광을 차단하는 앞쪽용 검출자를 갖는, 자동 창고.
제 13항에 있어서,
상기 안쪽용 광전 검출기와 앞쪽용 광전 검출기는, 상기 승강대의 상기 제 1 수평 방향의 양단의 동일한 높이 위치에 설치되고,
상기 안쪽용 검출자는, 안쪽용 차폐판이며,
상기 앞쪽용 검출자는, 앞쪽용 차폐판인, 자동 창고.
제 14항에 있어서,
상기 안쪽용 차폐판 및 앞쪽용 차폐판의 하단은 동일한 높이 위치에 배치되며, 상기 안쪽용 차폐판의 상단은 상기 앞쪽용 차폐판의 상단보다 높은 위치에 배치되는, 자동 창고.