JP2002120993A - 自動倉庫及びその荷物移載方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動倉庫において、荷物の入・出庫の能率を向
上させる。 【手段】スタッカクレーン２や移載用台車の移載ユニッ
ト６に、荷物Ｗの幅寸法Ｌに応じて間隔を調節できるピ
ッキングユニット23を設けている。出庫又は入庫するに
際して、荷物Ｗに向けて移載ユニット６を移動させてい
る途中で、ピッキングユニット23の間隔の調節や、ピッ
カー29の姿勢の選択を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動倉庫及びその
荷物移載方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動倉庫は、近年、ダンボール箱のよう
な荷物を直接に載置でき、かつ、大きさの異なる荷物を
格納可能とすることが一般化している。

【０００３】このため、一般に格納庫はフラットな棚板
を張った平棚方式になっており、また、スタッカクレー
ンのような移載装置には、荷物の幅寸法に応じて間隔を
調節できる一対のピッキングユニットを設けている（例
えば特開平９−４８５０７号公報や特開平１０−１２０
１１５公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】自動倉庫において、出
庫する場合は、その荷物の格納箇所まで移載装置を移動
させてから、荷物を移載装置に移し替え、それから移載
装置を出庫部（一般に出庫コンベヤの始端部）に移動さ
せることになる。

【０００５】入庫する場合は、移載装置を入庫部（一般
に入庫コンベヤの末端部）に移動させて荷物を移載装置
に移し替え、それから移載装置を格納庫の特定の部位に
移動させて、荷物を格納庫に移し替えることになる。

【０００６】いずれにしても、出庫及び入庫時に荷物を
移載装置に移し替えるに際して、一対のピッキングユニ
ットの間隔を荷物の幅寸法に応じて調節する必要であ
る。

【０００７】他方、荷物を押し引きするために、一般に
ピッキングユニットには格納庫内に入り込む一対のピッ
キングアームを設けて、これら両ピッキングアームに、
荷物の前面又は後面に当たる可動式のピッカーを設けて
いるが、自動倉庫では一対の格納庫を相対向して配置し
ていることから、ピッキングアームの両端にピッカーを
設けている。

【０００８】その場合、一対の格納庫のうちどちらの格
納庫に荷物を格納するか、又はどちらの格納庫から荷物
を取り出すかにより、使用するピッカーが異なるため、
ピッカーの選択をする必要がある。

【０００９】このようなピッキングユニットの間隔の調
節やピッカーの選択には多少なりとも時間がかかるた
め、これらを効率的に行って、入出庫のスピードを向上
させることが要請されていた。

【００１０】本発明は、この要請に応えるべく成された
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の要請に応えるた
め、本発明は、多数の荷物を格納できる格納庫と、格納
庫の任意の部位に荷物を出し入れする移載装置とを備え
た自動倉庫において、前記移載装置を移動させて入庫又
は出庫するに際して、荷幅に応じたピッキングユニット
の調節のように個々の荷物に応じて行われる移載装置に
おける可動部材の調節や設定を、移載装置の移動中に行
うという方法を案出した。

【００１２】移載装置には様々のものが含まれるが、代
表的なものとして、スタッカクレーン方式のもの、各棚
の段ごとに走行自在に設けた台車方式のもの、及び、格
納庫の開口面に沿って昇降のみするリフト方式のものが
挙げられる。

【００１３】

【発明の作用・効果】本発明では、ピッキングユニット
の間隔の調節のように、荷物に応じて移載装置の可動部
材を調節したり設定したりするに際して、その調節や設
定は移載装置の移動中に行われるため、それら部材の調
節や設定のための時間のロスを無くして、移載装置が目
的の場所に移動して停止すると即座に荷物の取り出しや
格納を行える。従って、入出庫の作業能率を向上するこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。

【００１５】(1).第１実施形態（図１〜図６） 図１〜図６では第１実施形態を示している。本実施形態
はスタッカクレーン方式の自動倉庫に適用しており、先
ず、全体の概要を図１及び図２に基づいて説明する。図
１は概略斜視図、図２は概略平面図である。

【００１６】．全体の概要 自動倉庫は、相対向して配置した一対の格納庫１と、両
格納庫１の間の通路に配置したスタッカクレーン２とを
備えている。

【００１７】スタッカクレーン２は、格納庫１の間口方
向に沿って長く延びる台車部３と、台車部３に立設した
前後一対の中空状マスト（支柱、コラム）４と、前後マ
スト４の上端に連結した上連結枠５と、前後支柱マスト
４に昇降自在に装着した移載ユニット６とを備えてい
る。

【００１８】上部連結枠５には、天レール７を左右両側
から挟むように前後左右一対ずつの天ガイドローラ８を
配置している。天レール７は、両格納庫１を連結する上
部骨材９に固定されている。スタッカクレーン２は、床
に配置した地レール１０に沿って走行する。

【００１９】スタッカクレーン２における台車部３の一
端部には、地レール１０の上面を走行する前後一対の走
行輪１１と、一方の走行輪１１を駆動する走行モータ１
２とを備えている。前後マスト４の上端と下端とにはメ
インスプロケット１３を取り付けており、これに、移載
ユニット９を昇降させるチェーン１４を巻き掛けてい
る。チェーン１４は、移載ユニット６が取付くプラット
ホーム１５にブラケット１５ａを介して固定されてい
る。

【００２０】前後マスト４の下端には、台車部５に重な
るブラケット板１６を固着しており、このブラケット板
１６に、アイドルスプロケット１７と駆動スプロケット
１８とを取り付けている。両駆動スプロケット１８は１
本の連動軸１９で連結されており、この連動軸１９が、
一方のブラケット板１６に取り付けた昇降用モータ２０
で駆動される。

【００２１】図２に示すように、両格納庫１の一端部
（両端部でも良い）には、仮置き台（中継コンベヤ）
Ｃ′を介して入出庫用のコンベヤＣが接続されている。
本例では、２つのコンベヤＣを入庫用と出庫用とに使い
分けている。高さを変えて複数段ずつのコンベヤを設け
て、各格納庫１ごとに入庫用コンベヤと出庫用コンベヤ
とを備えることも可能である。

【００２２】入庫コンベヤＣの末端部には、仮置き台
Ｃ′に移行する前に荷物Ｗを一時的に停止させる上下動
式等のストッパーＳｔを設けており、更に、入庫コンベ
ヤＣの末端部の側方に、ストッパーＳｔで止められた荷
物Ｗの巾寸法Ｌを検知するセンサーＳｅを設けている。

【００２３】本実施形態のセンサーＳｅは、微小な間隔
で配置された多数の投光エレメントと受光エレメントと
を備えた光電式のものを採用しており、光が遮られたエ
レメントの数によって荷幅Ｌを検知するようになってい
る。もちろん、反射式のセンサーなど、他の方式の検知
手段を採用しても良い。

【００２４】．移載ユニット６ 次に、図３及び図４に基づいて移載ユニット６について
説明する。図３のうち（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）
のＢ−Ｂ視断面図、図４は図３（Ａ）のIV−IV視断面図
である。

【００２５】移載ユニット６は、機枠２２と、この機枠
２２の上面に配置した前後一対のピッキングユニット２
３とを備えている。両ピッキングユニット２３は走行方
向と直交した方向に延びており、両ピッキングユニット
２３の間の部分が荷物Ｗの載置部になっている。

【００２６】両ピッキングユニット２３は、その長手方
向に移動しない固定フレーム２４と、第１ローラ群２５
を介して固定フレーム２４の内側に移動自在に取り付け
られた中間アーム２６と、第２ローラ群２７を介して中
間アーム２６に移動自在に取り付けたピッキングアーム
２８とを備えている。ピッキングアーム２８の両端に、
荷物Ｗを押し引きするための板状のピッカー２９を水平
回動自在に取り付けている。

【００２７】従って、ピッカー２９の回動操作とピッキ
ングアーム２８の前進・後退動との組合せにより、荷物
Ｗを移載ユニット６と格納庫１とに移し替えることがで
きる。本実施形態では、構成を簡単化するため、一対の
ピッカー２９を共通の駆動手段（例えばロータリソレノ
イド）で駆動している。このため、一方が突出姿勢にな
ると他方は待機姿勢になる。もちろん、両者を個別に駆
動することも可能である。

【００２８】両固定フレーム２４には荷物Ｗが載る受け
板３０を固着している。また、一方のピッキングユニッ
ト２３の固定フレーム２４は機枠２２に固着されてお
り、他方のピッキングユニット２３の固定フレーム２４
は、一方のピッキングユニット２３に遠近移動自在とな
るように図示しないガイド部材に取り付けられている。

【００２９】従って、両ピッキングユニット２３の間隔
を、荷物Ｗの幅寸法に応じて自在に変更することができ
る。また、一方のピッキングユニット２３の移動を許容
するため、２枚の受け板３０は部分的に重なり合ってい
る。

【００３０】図４に示すように、固定フレーム２４の下
端には、荷物Ｗの位置を規制するガイド部２４ａを設け
ている。そして、ピッキングアーム２９がガイド部２４
ａよりも若干の寸法ｅだけ外側に位置するように設定し
ているため、荷物Ｗがピッキングアーム２８に接触する
ことはない。

【００３１】ところで、一対のピッキングアームで荷物
を挟持して移動させることも可能であるが、その場合
は、荷物とピッキングアームとの滑りなどにより、荷物
Ｗの移動が不正確になる虞がある。また、ピッキングア
ームには、平面視で移動方向と直交した方向の負荷がか
かるため、動きのスムースさに欠けると共に、耐久性も
低くなるという問題がある。

【００３２】これに対して本実施形態のようにピッキン
グアーム２８をガイド部２４ａの外側に配置すると、荷
物Ｗはピッカー２９の押し引きのみによって移載ユニッ
ト６と格納庫１等に移し替られるため、荷物Ｗを所定の
位置に正確に移動させることができ、かつ、ピッキング
アーム２８をスムースに駆動することができ、更に、ピ
ッキングアーム２８に余分な負荷は掛からないため、ピ
ッキングユニット２３の耐久性を向上することができ
る。

【００３３】なお、図示の例では、両ピッキングユニッ
ト２３の間隔を調節するに当たって、ガイド部２４ａと
荷物Ｗとの間にも若干の間隔が空くように設定している
が、荷物Ｗはガイド部２４ａは軽く当たっていても良
い。また、ガイド部２４ａは固定フレーム２４とは別体
の構造であっても良い。

【００３４】図３の符号３１で示すのは、両ピッキング
アーム２８を同期して駆動するためのモータ、符号３２
で示すのは、一方のピッキングユニット２３を移動させ
るためのモータである。なお、両方のピッキングユニッ
ト２３を同期して遠近移動させる構成を採用しても良い
（この場合は、荷物Ｗは大きさに関係なく中心線が一致
するセンター合わせになる）。

【００３５】図３に示すように、機枠２２の左右外側に
は、荷物Ｗを移載ユニット６と棚３４との間にスムース
に移行させるためのガイドローラ３５を配置している。

【００３６】．格納庫の構造及び荷物の割り付け 次に、格納庫１（棚３４）の構造と荷物Ｗの割り付け方
法を、図１及び図２に加えて図５も参照して説明する。

【００３７】格納庫１は、間口に沿って適当な間隔で配
置した前後一対ずつの支柱３６と、各棚段の箇所で隣り
合った支柱３６に接続した前後一対ずつの水平フレーム
３７と、これら前後水平フレーム３７で支持された棚板
３８とを備えている。

【００３８】隣り合った支柱３６の間の部分が単位格納
エリアになっており、この単位格納エリアに複数の荷物
Ｗを載置できる。この場合、本実施形態では、荷物Ｗを
大きさに応じてグループ化して格納している。グループ
化した格納方法には、例えば各段ごとに同じグループの
荷物Ｗを格納したり、複数の段ずつを一つにグループ化
したり、格納庫１ごとにグループ化したり（多数の格納
庫がある場合）、或いは、各単位格納エリアごとにグル
ープ化するなど、様々の態様を選択できる。

【００３９】そして、いずれの単位格納エリアも全ての
グループに対応できるようになっている。この点を図５
に基づいて説明する。

【００４０】本実施形態では、荷物Ｗを、大きいものか
ら順に、第１グループＷ１（例えば６００〜５００ｍｍ
の幅寸法），第２グループＷ２（同、５００〜４００ｍ
ｍ）、第３グループＷ３（同、４００〜２５０ｍｍ）、
第４グループＷ４（同、２５０ｍｍ以下）に分けてお
り、このため、単位格納エリアに格納できる個数はグル
ープによって異なる。

【００４１】これの各荷物は、その一側面（図５で右側
面）を基準にして格納される。換言すると、移載ユニッ
ト６で格納するに際して、固定フレーム２４を所定位置
に停止させている。そして、固定フレーム２４の位置を
正確に検出するため、間口に沿って延びる水平フレーム
３７に、位置検出用の切欠き３９を設けている。移載ユ
ニット６には、切欠き３９を読み取るセンサー（図示せ
ず）を設けている。

【００４２】この場合、いずれかの荷物はいずれかの切
欠き３９を基準にするように設定しており、大きさの異
なる荷物が共通の切欠きで位置決めされているものも多
い。切欠き３９の間隔をごく小さくすると、各グループ
の荷物に対応した切欠き３９を形成できるが、そうする
と、切欠き３９の間隔寸法と切欠き３９の溝幅とが極め
て小さくなるため、移載ユニット６は高速で走行させる
と切欠き３９を検知できなくなる虞が高い。

【００４３】そこで、大きさの異なる荷物を共通の切欠
きで位置決めしているのである。このため、各グループ
において荷物の間隔寸法には多少のバラツキがある。な
お、各荷物の左右には、ピッキングユニットの中間アー
ム２６及びピッキングアーム２８が入る空間が空くよう
に設定している。

【００４４】．入出庫の制御方法 図６では格納庫１から荷物Ｗを取り出す入庫工程の途中
を示している。

【００４５】荷物Ｗの格納番地と大きさ（巾寸法）と
は、対のデータとして制御機構の記憶装置に記憶されて
いる。そこで、スタッカクレーン２の水平走行と移載ユ
ニット６の昇降動とにより、移載ユニット６を格納庫１
の目的箇所に移動させるに際して、移載ユニット６の移
動途中において、荷物Ｗのデータに基づく指令信号によ
り、ピッキングユニット２３の間隔（正確には両ガイド
部２４ａの間隔）を、取り出すべき荷物Ｗの横幅Ｌに応
じた間隔（本例では、Ｌよりも僅かに大きい間隔寸法）
に調節しておく。

【００４６】更に、荷物Ｗが左右のどちらの格納庫１に
格納されているかのデータに基づいて、移載ユニット６
の移動中にピッカー２９の姿勢を選択しておく。すなわ
ち、荷物Ｗを引き出すピッカー２９が待機姿勢になるよ
うに選択しておく。

【００４７】このように、移載ユニット６の移動中にピ
ッキングユニット２３の間隔を調節すると共に、ピッカ
ー２９の姿勢選択をしておくことにより、移載ユニット
６が目的とする場所に移動して停止したら、即座に荷物
Ｗを取り込むことができる。そのため、出庫作業を能率
良く行うことができる。

【００４８】図７では入庫作業の動きを概念的に示して
いる。入庫に際して、センサーＳｅによって予め荷物の
幅寸法が分かっているため、移載ユニット６を入庫部に
移動させる途中でピッキングユニット２３の間隔の調節
を行えば良い。また、入庫部は一定しているから、どち
らのピッカー２９を使用するかは予め分かっており、こ
のためピッカー２９の姿勢の選択は移載ユニット６の移
動中に行うことができる。その結果、入庫作業の能率を
向上できる。

【００４９】また、入庫部で荷物Ｗを移載ユニット６に
移し替えて格納庫１に格納するに際して、どちらの格納
庫１に格納するかの指令信号に基づいて、移載ユニット
６の移動中にピッカー２９の選択を行う。換言すると、
すぐに荷物Ｗを押し出せる状態に、一方のピッカー２９
を待機させておく。その結果、移載ユニット６が目的と
する収納部に移動して停止したら、即座に移し替え作業
を行うことができて、入庫作業の能率を向上できる。

【００５０】なお、図２に示すように、各荷物Ｗをその
前端縁が揃えられた状態で格納すると、格納時にはピッ
キングアーム２８は荷物Ｗの大きさに関係なく同じ距離
だけ前進させれば良いため、ピッキングアーム２８の駆
動の制御が単純化して、格納作業を一層能率アップでき
る。

【００５１】前記したように、荷物Ｗはピッカー２９の
みで押し引きすることよって正確に移動させることがで
きるため、各荷物Ｗはその前端縁を正確に揃えた状態で
格納することができる。

【００５２】なお、荷物Ｗを棚３４から取り出す場合
は、荷物Ｗの奥行き寸法に応じて最小限度だけピッキン
グアーム２８を前進させても良いし、奥行き寸法に関係
なく、ピッキングアーム２８を最大ストロークだけ前進
動させても良い。後者の場合は制御系統が単純化する利
点がある。取り扱う荷物Ｗの奥行き寸法に大きな違いが
ない場合は、後者のような制御方法を採用すると、出庫
速度をアップできて好適である。

【００５３】なお、荷物Ｗの奥行き寸法を検知する手段
としては、例えば、ピッキングユニット２３のうち外側
寄りの両端部に光電式等のセンサーを設けておいて、荷
物Ｗを仮置き台Ｃ′から取り出すときに、センサーが荷
物Ｗを検知し続けている状態でのピッキングアーム２８
の移動距離を検知するという方法を採用できる。また、
仮置き台Ｃ′や入庫コンベヤＣの末端部に、奥行き寸法
検知用のセンサーを設けても良い。

【００５４】(2).他の実施形態（図８〜図10） 図８では移載装置６の別例を示している。すなわち、こ
の実施形態では、移載装置６は、一対のバー状のピッカ
ー２９と、荷物載置部の間隔を規制する可動式の規制体
（ガイド体）４１とを備えている。

【００５５】この実施形態では、荷物Ｗの横幅に応じて
規制体４１のみを移動させる。従って、移載装置の移動
中には、規制体４１の間隔の調節と、ピッカー２９の選
択とが行われる。規制体４１は同期して移動させても良
いし、一方のみを移動させても良い。

【００５６】図９〜図１０では、各棚段の箇所に移載用
台車（移載装置）４２を走行自在に配置すると共に、格
納庫１の側方に中継用リフト４３を配置した台車方式の
自動倉庫を示している。本発明は、このタイプの自動倉
庫にも適用することができる。なお、移載用台車４２
は、格納庫１の水平フレーム（レール）３７上を転動す
る車輪４４を設けている。

【００５７】(3).その他 本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化でき
る。

【００５８】例えば、移載装置における荷物の出し入れ
機構としては、荷物を前後のピッキングアームで狭持し
て移動させるものや、ピッカーが水平状の軸線回りに倒
れ回動・起立動するものなど、様々のものを採用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る自動倉庫の概略斜視図であ
る。

【図２】自動倉庫の部分平面図である。

【図３】 (A)は移載ユニットの平面図、 (B)は (A)の B
-B視断面図である。

【図４】図３（Ａ）のIV−IV視断面図である。

【図５】荷物の割り付け方法の一例を示す図である。

【図６】出庫時の作用の説明をするための平面図であ
る。

【図７】入庫時の作用の説明をするための概念図であ
る。

【図８】移載装置の別例を示す図である。

【図９】台車方式の自動倉庫の概略斜視図である。

【図10】台車の平面図である。

【符号の説明】

１ 格納庫 ２ 移載装置の一例としてのスタッカクレーン ６ 移載ユニット ２３ ピッキングユニット ２４ 固定フレーム ２６ 中間アーム ２８ ピッキングアーム ２９ ピッカー ３４ 棚 ３７ 支柱 ３８ 水平フレーム ４０ 棚板 Ｗ 荷物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の荷物を格納できる格納庫と、格納庫
   の任意の部位に荷物を出し入れする移載装置とを備えた
   自動倉庫において、 前記移載装置を移動させて入庫又は出庫するに際して、
   荷幅に応じたピッキングユニットの調節のように個々の
   荷物に応じて行われる移載装置における可動部材の調節
   や設定を、移載装置の移動中に行うこと、を特徴とする
   自動倉庫の荷物移載方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載した荷物移載方法を行う制
   御手段を備えている自動倉庫。