JP5742571B2 - 自動倉庫 - Google Patents

Description

この発明は例えばピッキング機能を備えた自動倉庫に関する。

発明者は倉庫内でピッキングができる自動倉庫を検討し、入庫側に入庫用の昇降棚を、出庫側に出庫用の昇降棚を設け、入庫用と出庫用の昇降棚間で物品を搬送装置によりランダムに搬送することにより、倉庫内でピッキング（荷揃え）ができる自動倉庫を提案した（特許文献１ JP2004-359431A)。この自動倉庫では、入庫側の昇降棚に一括して入庫した物品を搬送装置でピッキングして、出庫側の昇降棚に配置する。そして出庫側の昇降棚を下降させると、ピッキング済みの物品を一括して出庫できる。

特許文献１の自動倉庫では倉庫内でピッキングができるが、出庫用の昇降棚が必要で、また出庫は原則として一括出庫しかできない。発明者はこのような制約がない自動倉庫を検討し、この発明に到った。

JP2004-359431A

この発明の課題は、例えば倉庫内でピッキングができ、しかも一括して出庫する等の制約がない自動倉庫を提供することにある。

この発明の自動倉庫は、複数の物品を正面から出し入れ自在なキャリアと、キャリアを複数個載置自在なラックと、入出庫用のステーションと、キャリア内の任意の物品及びキャリア自体のいずれも移載自在な移載装置を備え、ラックとステーションとの間でキャリアまたは物品を搬送する搬送装置と、搬送装置をラックに沿って走行させて、ステーションへ出庫するキャリアへ物品を荷揃えさせると共に、荷揃え済みのキャリアを搬送装置によりステーションへ出庫させるコントローラとを備えている。

この発明では、搬送装置によりラック内の任意のキャリアと任意の物品とを搬送できる。このため、
・ キャリア単位で物品を保管し、キャリアからキャリアへ物品を荷揃えし、キャリア単位で出庫することと、
・ キャリア単位で物品を保管し、キャリアから任意の物品をピッキングして、物品単位で出庫することと、
・ 物品単位で入庫し、物品を任意のキャリアへ荷揃えし、キャリア単位で出庫することができる。
物品の出庫はキャリアあるいは物品毎にランダムに行うことができ、一括して出庫する必要がなく、昇降棚が不要である。入出庫作業の閑散期等にラック内で出庫するキャリアへ出庫物品を荷揃えできる。そして搬送装置はラック内の任意のキャリアを出庫できるので、必要なキャリアを必要なときに出庫できる。

好ましくは、移載装置は独立して出退自在な複数のアームから成り、複数のアームを同時にかつ同期して出退させることによりキャリアを移載し、アームを個別に出退させることにより物品を移載する。このようにするとキャリアの移載と物品の移載とに、同じ移載装置を兼用できる。

実施例の自動倉庫のレイアウトを示す平面図 変形例の自動倉庫のレイアウトを示す平面図 キャリアの正面図 キャリアの平面図 実施例での昇降台とキャリアとを示す平面図 変形例での昇降台を示す側面図 実施例でのピッキングアルゴリズムを示すフローチャート

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図１〜図７に、実施例とその変形とを示す。図１は実施例の自動倉庫２を示し、搬送装置の例としてのスタッカークレーン６が走行し、８はその昇降台である。スタッカークレーン６の走行経路の例えば左右双方にラック１０，１０が設けられ、入庫サブコンベヤ１４，１４から成る入庫ステーションと、出庫サブコンベヤ１６，１６から成る出庫ステーションが設けられている。そして出庫サブコンベヤ１６の出口側に、ピッキングステーション１８が設けられている。２０はピッキングカートで、ピッキングした物品を搬出するコンベヤなどでも良く、２２は地上側のコントローラで、自動倉庫２の全体を制御し、特に、スタッカークレーン６による物品とキャリアとの移載と搬送、及びこれらによる出庫物品の荷揃えを制御する。コントローラ２２はサブコンベヤ１４，１６を制御すると共に、ピッキングステーション１８に設けた図示しない表示器等を、ピッキングに関する指示を表示するように制御する。

ラック１０は高さ方向に沿って複数段の間口を備え、１台あるいは複数台のスタッカークレーン６で入出庫を行う。スタッカークレーン６を設ける代わりに、間口の高さレベル毎に入出庫用の台車を走行させても良い。しかしこのようにすると高さレベルの異なる複数の間口から物品をピッキングして荷揃えすることができない。入出庫サブコンベヤ１４，１６とピッキングステーション１８とにより入出庫ステーションを構成するが、小さな自動倉庫では、サブコンベヤ１６とピッキングステーション１８のみの入出庫ステーションとしても良い。

実施例ではピッキングをピッキングステーション１８で行うが、例えば一方のラックの１つの高さレベルの間口をピッキングステーションに兼用し、後述のキャリア３０の背面側からピッキングを行うようにしても良い。このような自動倉庫４を図２に示し、ラック１２としてピッキングステーション兼用のラックを示す。図２の自動倉庫４は、他の点では図１の自動倉庫２と同一である。

図３、図４にキャリア３０を示す。キャリア３０は複数物品分の支持部３２を備えて、複数の物品を支持自在である。３４はキャリア３０の底板で、底板３４と最下部の支持部３２ａとの間に、後述のスライドフォーク５４を挿入するための隙間３５を設ける。キャリア３０は正面側からスタッカークレーン６の移載装置により物品の移載が自在で、背面側から例えば人手により物品のピッキングが自在である。正面側と背面側が何れも物品を出し入れ自在に開口している。キャリア３０は、スタッカークレーン６の移載装置によりキャリア３０単位での移載と支持部３２に支持された物品単位での移載の双方ができるものであればよく、キャリア３０当たりに収容可能な物品の数、及びキャリア３０の形状，構造などは任意である。

図５に、スタッカークレーン６とキャリア３０とを示し、昇降台８には例えば３個のスライドフォーク５４，５４，５４が設けられている。これは例えばキャリア３０に対し、同じ高さレベルの３個の物品を同時に移載できるようにするためで、スライドフォーク５４の数と配置は任意である。キャリア３０から個々の物品を取り出す場合、スライドフォーク５４を個別に動作させ、キャリア３０を全体として移載する場合、例えば全てのスライドフォーク５４を同時に同期して動作させるか、図５の左右両側のスライドフォーク５４，５４を同時に同期して動作させる。なおスライドフォーク５４に代えてスカラアームなどを用いてもよい。

ラック１０の側では、支柱５６に棚受５８が取り付けられ、キャリア３０は一対の棚受５８，５８により支持されている。そしてスライドフォーク５４を棚受５８，５８の間のスペースへ出退させることにより、キャリア３０を移載する。この時複数のスライドフォーク５４も同時に同期して、即ち昇降台８に対し同じ方向に同じだけ出退するように揃えて動作させる。個別の物品を移載する場合、支持部の下部のスペーススライドフォーク５４を出退させて移載する。５０はスタッカークレーン６の走行レールで、５２はマストで昇降台８の昇降を支持し、ここでは２本マストとしたがマストの本数は任意である。

図６は変形例の昇降台８を示し、この昇降台は例えば８ａ，８ｂ，８ｃの上下３個の昇降台から成り、各昇降台８ａ，８ｂ，８ｃに例えばスライドフォーク５４を３個ずつ設ける。キャリア３０を移載する場合、最上部の昇降台８ｃを用い、個別の物品６０を移載する場合、各昇降台のスライドフォーク５４を用いる。この結果例えば同時に９個までの物品６０を移載できる。なお物品６０は例えば段ボール、紙箱等のケース、あるいは部品，工具などを収容したバケットなどとする。

図７に実施例でのピッキングアルゴリズムを示す。自動倉庫２，４に対し、物品単位でもしくはキャリア単位で入庫を行う。物品単位で入庫すると入庫作業に長時間を要するので、例えば入庫サブコンベヤ１４に代えて昇降棚などを設け、図示しない長距離コンベヤから昇降棚へ物品を供給する。キャリア３０単位で入庫する場合、例えば入庫サブコンベヤ１４へキャリアを搬送し、入庫サブコンベヤ１４とラック１０，１２との間で、スタッカークレーン６によりキャリアを搬送する。

スタッカークレーン６等の搬送装置は、キャリア３０内の個々の物品をピッキングできる。そこで出庫予定に従って、コントローラ２２により指示されたキャリア３０の所定の支持部から物品をピッキングし、出庫用のキャリアへ荷揃えする。荷揃えは夜間などの自動倉庫２，４の閑散期に行えばよい。出庫の時期が到来すると、出庫用のキャリアをラック１２の所定の間口へ移載することにより、ピッキングを行う。図２の自動倉庫４の場合、出庫用のキャリアを最初からピッキング用の間口に配置しておくと、キャリアの出庫は不要である。

出庫用のキャリアをそのまま自動倉庫２，４の外部へ配送する場合、例えば出庫サブコンベヤ１６などへ出庫し配送する。出庫用のキャリアからマニュアルなどでさらにピッキングを行う場合、出庫用のキャリアをピッキングステーション１８へ出庫してピッキングし、あるいはラック１２で背面側でピッキングする。そして空のキャリアを必要に応じて再入庫し、もしくは入庫サブコンベヤ１４へ入庫する物品をセットするエリアへ搬送する。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 自動倉庫内で物品のピッキングができる。
(2) ピッキング済みの物品はキャリア単位で出庫すれば良く、かつ複数個の出庫用のキャリアからキャリアを１個ずつランダムに選択して出庫できる。
(3) 出庫をキャリア単位で行うことに代えて、例えばキャリア単位で入庫した物品から、必要な物品をピッキングし、物品単位で出庫しても良い。
(4) 物品単位で入庫し、キャリアへ荷揃えして出庫することもできる。

２，４ 自動倉庫
６ スタッカークレーン
８ 昇降台
１０，１２ ラック
１４ 入庫サブコンベヤ
１６ 出庫サブコンベヤ
１８ ピッキングステーション
２０ ピッキングカート
２２ コントローラ
３０ キャリア
３２ 支持部
３４ 底板
３５ 隙間
５０ 走行レール
５２ マスト
５４ スライドフォーク
５６ 支柱
５８ 棚受
６０ 物品

Claims (2)

1. 複数の物品を正面から出し入れ自在なキャリアと、
   前記キャリアを複数個載置自在なラックと、
   入出庫用のステーションと、
   キャリア内の任意の物品及びキャリア自体のいずれも移載自在な移載装置を備え、ラックとステーションとの間でキャリアまたは物品を搬送する搬送装置と、
   搬送装置をラックに沿って走行させて、ステーションへ出庫するキャリアへ物品を荷揃えさせると共に、荷揃え済みのキャリアを搬送装置によりステーションへ出庫させるコントローラ、とを備える自動倉庫。
2. 移載装置は独立して出退自在な複数のアームから成り、複数のアームを同時にかつ同期して出退させることによりキャリアを移載し、アームを個別に出退させることにより物品を移載するように構成されている、請求項１の自動倉庫。

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